“원하는 기판 형태에 적용하고 대면적으로 고밀도 나노입자 형성이 가능”
■ 기술의 내용
이 발명은 화학적 큐어링에 의한 나노입자의 형성방법에 관한 것이다.
나노미터 크기의 미소 입자들로 물질을 구성할 수 있다면 기존 물질에서 예상할 수 없었던 여러 가지 물성 즉, 기계적, 광학적, 전기적, 자기적 물성 등의 혁신을 기대할 수 있다. 또한, 다종 성분의 나노 입자로 구성된 신물질도 발명할 수 있는 것으로 기대되고 있다. 1 - 100 nm 크기의 고순도 입자로 구성된 나노 세라믹, 나노 금속, 나노 복합체(nano composite) 등을 제조하고자 하는 나노 물질의 제조에 관한 연구에는, 국내외적으로 큰 관심이 모아지고 있다. 그러나, 나노 미터 크기의 고순도, 고농도 입자들을 형성시켜 기판에 부착시키거나 반응 소결시켜 최종물질을 제조하는데 있어서 핵심이 되는 부분이 나노 미터 크기 수준의 입자 제어 기술, 즉 입자의 생성, 성장, 이동, 부착을 제어하는 기술인데, 현재, 이러한 기술은 만족할 만한 수준이 아니다. 따라서, 이러한 문제점들이 해결되어야 한다.
이 발명에 따라 화학적 큐어링 방법을 사용하여 이전 방법에서 문제점으로 지적된 고 비용의 고온 큐어링 공정을 포함하지 않음으로써 비용을 절감할 수 있으며 상온에서 나노 영역의 크기를 가지며 균일한 크기 분포를 갖는 나노 입자를 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. 또한 금속과 반응한 절연체 전구체를 화학적 큐어링에 의해 저비용으로 간단하게 나노 입자를 생성시킬 수 있도록 한다.
이 발명은 큐어링 시간, 절연체 전구체의 종류, 반응하는 금속의 양을 조절하여 생성되는 나노 입자 크기를 제어할 수 있는 방법을 제공한다.
이 발명에 따라 화학적 큐어링으로 나노입자를 제조하는 방법으로 (a) 기판위에 금속박막을 증착시키는 단계 (b) 상기 금속박막위에 절연체전구체를 코팅하는 단계 (c) 상기 절연체전구체에 큐어링제(curing agent)와 촉매제를 첨가하여 화학적 큐어링을 하는 단계를 포함하는 나노입자 제조 방법을 제공한다. 또한 1. 금속분말과 절연체전구체와 혼합하는 단계 2. 금속분말과 절연체전구체의 혼합물을 기판상에 도포하는 단계 3. 상기 기판위의 금속분말과 절연체전구체와 혼합물에 큐어링제와 촉매제를 첨가하여 화학적 큐어링을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법을 제공한다.
이 발명은 위 (b) 또는 2 이후에 기판을 80 ~ 150℃의 온도범위에서 중간 열처리 단계를 포함하며 위 (c) 또는 3 이후에 기판을 80℃ ~ 150℃의 온도범위에서 후속 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법을 제공한다.
■ 적용분야
이 발명에 따라 화학적 큐어링으로 나노입자를 간단하게 제조할 수 있다. 모든 공정이 100℃ ~ 150℃의 온도범위에서 이루어지므로 고온 공정에 따른 고비용의 문제를 해결할 수 있다. 금속 박막 또는 금속 분말형태로 절연체 전구체와 반응시킬 수 있어 원하는 형태의 기판에 적용할 수 있고 대면적으로 고밀도의 나노입자 형성이 가능하다. 큐어링 시간, 절연체 전구체의 종류, 금속의 양을 조절하여 생성되는 나노입자의 크기 및 밀도를 간단히 제어할 수 있다.
* 응용범위
ㅡ광학소자, 전자소재, 태양전지, 가스센서, 촉매제, 저장매체
| 특허정보 | |||||
| 특허국가 | 권리상태 | 등록번호 | 발명의 명칭 | 출원일 | 대표 발명자 |
| 한국 | 출원 | 10-0742720 | 화학적 큐어링에 의한 나노입자의 제조 방법 | 2006.06.07 | 김영호 |