일반기술

정전방사 방법에 의한 피치계 나노탄소섬유 웹과 나노 활성탄소섬유 웹 제조

본 발명은 석유계 등방성 피치를 정전방사(또는 전기방사)법에 의해 나노 탄소섬유 웹과 나노 활성탄소섬유 웹을 제조하는 것에 관한 내용이다. 더욱 상세하게는 석유계 등방성 피치를 고온에서 용융시키지 않고 용매에 용해하여 피치용액으로 제조한 후 정전방사 방법을 통하여 극세사 이하의 단섬유 웹을 제조하는 방법과 이것을 산화안정화, 탄소화 및 활성화하여 나노 탄소섬유 웹과 나노 활성탄소섬유 웹을 제조하는 것이다. 이와 같은 방법은 프리커서 피치를 용액상태로 섬유화 할 수 있어 프리커서 피치 선택의 폭이 넓어지고 섬유화된 나노 탄소섬유 웹 및 나노 활성탄소섬유 웹은 섬유의 직경이 극세해서 유연성이 우수하고 표면적이 커서 촉매의 분산이 용이하며 세공의 길이가 짧아 빠른 흡탈착이 가능해진다.본 발명에서는 프리커서 피치를 고온에서 용융시키지 않고 용매에 용해하여 피치용액으로 제조한 후 정전방사 방법을 통하여 극세사 이하의 단섬유 웹을 제조하는 방법과 이것을 산화안정화, 탄소화 및 활성화하여 나노 탄소섬유 웹과 나노 활성탄소섬유 웹을 제조하는 것으로서 이와 같은 방법은 프리커서 피치를 용액상태로 섬유화 할 수 있어 프리커서 피치 선택의 폭이 넓어지고, 저가의 탄소 전구체를 이용하여 극세사 이하의 탄소섬유를 제조 할 수 있고 탄소화 및 활성화 수율이 높아 매우 경제적이다. 또한, 섬유화된 나노 탄소섬유 웹 및 나노 활성탄소섬유 웹은 섬유의 직경이 극세해서 유연성이 우수하고 표면적이 커서 촉매의 분산이 용이하며 세공의 길이가 짧아 빠른 흡탈착이 가능해지며, 전극소재로 사용할 경우 피치계 섬유는 전기전도도가 커서 높은 전류밀도에서 성능이 뛰어나다.