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(동아대학교, 동아대학교 대학원)

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그래핀은 단일 원자층의 두께를 가지며 벌집모양의 육각형 구조를 가 진 2차원의 물질로 우수한 특성을 가지고 있으며 다양한 분야에서 활용 이 되고 있다. 또한 그래핀은 0차원, 1차원, 3차원의 탄소 물질을 만드는 기본 재료로도 쓰이고 있다. 최근 그래핀의 2차원 구조와 뛰어난 특 성을 유지하면서 3차원 구조의 그래핀을 합성하는 것에 많은 연구들이 되고 있다. 하지만 3차원 구조의 그래핀을 합성 시 그래핀의 2차원 구 조와 성질을 유지하는 것이 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
본 연구에서는 이전 연구를 통해 발견된 GO 튜브를 알루미늄 플레이 트를 이용하여 대량생산 하였고 증류수 내에서 GO 튜브는 안정적으로 존재하는 것을 확인하였다. GO 튜브 구조의 형성을 알아보기 위해서 광 학현미경을 통하여 관찰하였다. 튜브 형태의 유무를 확인하기 위해서 Confocal 현미경 및 SEM을 통해서 튜브의 형태를 확인하였다. 기계적 강도를 알아보기 위하여 다양한 조건에서 GO 튜브의 풀림, 깨짐 등을 확인하였다. UV-vis를 통해 얻은 흡광도를 이용하여 GO 튜브의 광학 적 밴드갭을 계산하고 산화그래핀 수용액의 밴드갭과 비교하였다. 전기 적 성질을 알아보기 위해서 온도에 따라서 I-V curve와 저항을 측정하였다. 이를 통해 GO 튜브 센서 디바이스를 제조하고 진동 및 맥박을 측 정하였다. GO 튜브 센서 디바이스는 진동과 맥박에 민감하게 반응하며 이는 센서로서 응용가능성을 보여준다.
#graphene oxide #tube #three dimension structure

목차

  1. Ⅰ. 서론 1
    Ⅱ. 연구 배경 5
    1. 그래핀의 특성 5
    2. 그래핀의 합성 6
    3. 3차원 구조의 그래핀 7
    4. 산화그래핀 수용액의 유변특성 11
    Ⅲ. 실험 13
    1. 재료 13
    2. 방법 14
    2-1. 산화그래핀의 제조 14
    2-2. GO 튜브의 제조 15
    2-3. GO 튜브의 센서 디바이스 제조 19
    3. 분석 21
    3-1. 산화그래핀 수용액의 점도 분석 21
    3-2. GO 튜브의 모폴로지 분석 21
    3-3. GO 튜브의 광학적 밴드갭(Eg) 측정 22
    3-4. GO 튜브의 전기적 특성 측정 23
    3-5. GO 튜브 센서의 진동 및 맥박 측정 23
    Ⅳ. 결과 및 고찰 25
    1. GO 튜브의 대량생산 및 형성과정 25
    1-1. GO 튜브의 대량생산 25
    1-2. GO 튜브의 형성과정 29
    2. 산화그래핀 수용액의 점도 분석 31
    3. GO 튜브의 모폴로지 특성 33
    4. GO 튜브의 기계적 특성 39
    4-1. 온도에 따른 GO 튜브의 변화 39
    4-2. 물리적 회전에 따른 GO 튜브의 변화 41
    4-3. 초음파 처리 시간에 따른 GO 튜브의 변화 43
    5. GO 튜브의 광학적 밴드갭(Eg) 45
    6. GO 튜브의 전기적 특성 49
    7. GO 튜브의 진동 및 맥박 센서로서 활용 51
    7-1. 진동 센서 51
    7-2. 맥박 센서 53
    Ⅴ. 결론 55
    참고문헌 56
    ABSTRACT 64

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