KR100721921B1

KR100721921B1 - 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용탄소나노튜브 제조방법

Info

Publication number: KR100721921B1
Application number: KR1020050096688A
Authority: KR
Inventors: 양충진; 박언병; 박종일
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-05-28
Also published as: KR20070041024A

Abstract

본 발명은 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 탄소나노튜브를 황산/질산이 혼합된 용액속에 넣고 가열하여 정제, 에칭하는 표면처리단계와; 표면처리된 탄소나노튜브를 증류수로 여러번 세척한 다음 적정몰비를 유지하는 (SnCl₂+PdCl₂)/HCl 용액에 넣어 표면을 활성화시키는 표면활성단계와; 표면이 활성화된 탄소나노튜브를 재세척후 천이금속 원소(Cu, Ni, Co, Fe,...)를 함유한 화합물 또는 착화합물이 혼합된 무전해 도금욕조내 도금용액에 침지시켜 원하는 금속원소만을 분산처리하고 환원시켜 그 표면에 코팅층을 형성하는 코팅단계와; 코팅층이 형성된 탄소나노튜브를 공기중에서 열산화법으로 열처리하거나 혹은 과산화수소를 이용하여 화학적 산화반응을 통한 화학적산화법으로 해당 천이금속 원소를 산화시키는 단계로 이루어진다.

본 발명에 따르면 탄소나노튜브의 우수한 발광효과와, 원하는 제품의 특성에 맞는 탄소나노튜브를 제조할 수 있다.

탄소나노튜브, 발광, 전계방출, CNT, 산화열처리, 화학적산화

Description

천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING CARBON NANO TUBES COATED BY TRANSITION METAL ELEMENTS IN NANOSCALE FOR FIELD EMISSION BASED LIGHTING SOURCE}

도 1은 탄소나노튜브에 금속원소를 도금한 상태를 보인 모식도,

도 2는 탄소나노튜브의 표면에 금속원소를 도금한 후 3차원으로 적층해 가는 과정을 보인 모식도,

도 3은 탄소나노튜브를 도금하는 도금욕조 외부에서 나노튜브를 배열하기 위해 자기장을 인가하는 과정을 보인 모식도,

도 4는 탄소나노튜브에 니켈이 코팅된 상태를 보여 주는 투과전자현미경 사진,

도 5는 탄소나노튜브에 니켈을 나노스케일로 코팅한 후 발광실험을 한 전류-전압간의 상관관계를 보인 그래프,

도 6은 탄소나노튜브에 니켈을 코팅한 후 산화물로 변환하여 발광효과를 증대한 발광체의 형상을 보인 사진.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

10....탄소나노튜브 20....도금층

30....전자석 코일

본 발명은 탄소나노튜브 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소나노튜브를 담체로 사용하여 탄소나노튜브의 외벽에 내열, 내식성의 고전도성 금속원소를 도금함으로써 전계방출형 발광소재로 활용할 수 있도록 한 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube:CNT)는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이루는 원통(튜브)형태의 신소재로서, 관의 지름이 수~수십 나노미터에 불과하나 인장력은 다이아몬드 보다 뛰어나고, 강도도 강철의 10만배에 이르는 등 그 활용도가 매우 광범위한 신소재의 일종이다.

이러한 탄소나노튜브를 전자방출용 발광소재로 적용한 광소자, 즉 전계방출 디스플레이(field emission display)와 형광 표시판(vacuum fluorescent display)과 같은 평판 표시소자(field emission device)분야와 그 발광체(light source)의 개발이 주목을 받게 되면서 전자방출에 효과가 있는 탄소나노튜브의 대량생산기술과 탄소나노튜브표면에 원하는 기능을 부여할 수 있는 신 기능의 금속원소를 나노 스케일로 입힐 수 있는 기술에 대한 관심이 고조되고 있다.

여기에서, 고효율 고휘도의 신 발광원 개발배경은 우선 진공중에서 끝이 뾰족한 도전성 에미터(emitter)에 전기장이 인가되었을 때 전자가 방출되는 전계방출 원리를 이용하여 그 에미터로서의 성능이 가장 우수한 것으로 입증된 탄소나노튜브 를 평판형, 벌브형 또는 실린더형 등의 다양한 형태로 구성가능하기 때문이다.

이와 같이, 탄소나노튜브를 사용한 발광체는 원리상 저에너지소비, 저전력형 고효율 광원이므로 형광등과는 달리 전압 인가시 즉시 발광이 가능하며, 전압 또는 전류량의 조절에 의해 밝기의 조절이 용이하고, 수은을 함유하고 있지 않아 형광등을 대체할 수 있는 친환경적인 광원으로 광범위하게 활용가능하다.

이때, 전계방출형 발광체는 양극(anode)으로 투명전극 유리를 사용하며 그 위에 형광체를 도포하고, 음극(cathode) 위에 발광원인 탄소나노튜브를 적절한 방법으로 배열, 도포한 후 두개의 극 사이를 일정간격으로 유지하면서 진공으로 봉입한 형태를 이룬다.

그러므로, 발광체로서 월등한 기능을 발휘하기 위해서는 우선적으로 발광원으로서의 탄소나노튜브의 전자방출 성능과 그 소재를 도포하는데 필요한 최적조건을 부여하는 것이 중요한 기술이다.

그러나, 탄소나노튜브를 이용한 신 광원의 개발은 세계적으로 초기단계이며, 실용화를 위해서는 탄소나노튜브의 전자방출 원리, 나노튜브의 형상제어, 나노튜브의 분산기술 및 정제기술 등의 원천 소재의 특성이 가장 영향이 크겠지만 일단 제조된 탄소나노튜브는 그 원천특성을 향상시킬 수 없다.

따라서, 원천 탄소나노튜브의 특성에 부가적으로 첨가할 수 있는 전자방출 효과가 있다면 발광제품의 발광원으로서의 기능을 극대화시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 극한 환경에서 그 기능을 발휘할 수 있기 위해서는 나노구조의 소재가 어떤 환경에서도 잘 견뎌야 이들의 수명도 길어지게 된다.

이를 위해, 온도 및 습도, 내산 및 내오일(oil) 등의 환경에 잘 적응하여 그 구조를 오래 가질 수 있는 3차원적 성형체를 구성하는 것이 시급한 과제라 할 것이다.

하지만, 현재까지는 이와 같은 특성을 갖는 탄소나노튜브의 제조는 전무한 상태이며, 단지 근래 몇년간에 걸쳐 기존 반도체용 소자를 대체하는 정도의 탄소나노튜브(J. W. Minire, B. I. Dunlap, C. T. White, Phy. Rev. Lett., vol.68, 631(1992), M. S. Dresselhaus, Nature, vol. 358, 195(1992))가 상용화된 바 있다(T. W. Essen and P.M. Ajayan, Nature, vol. 358, 220(1992), D.S. Bethune et al., Science vol. 266 1218(1994), M. Endo et al., J. Phys. Chem. Solids, vol. 54, 1841(1993)).

이에, 전자방출 효과를 증대시킬 수 있는 탄소나노튜브의 개발이 시급히 요청되고 있으며, 최근 화학증착법에 의해 수직 성장시킨 탄소나노튜브 끝에 MgO와 같은 밴드갭 에너지가 큰 산화물을 증착하여 전자방출 효과를 증대시킨 예가 개시된 바 있다(Jong Min Kim et al., Adv. Mater. Vol.14(20), 1464(2002)).

그러나, 이또한 안정적인 발광체로서의 상용화를 위해 더 많은 연구가 요구되고 있는 실정임은 물론 여전히 전자방출에 있어 한계가 있고, 또한 고성능의 탄소나노튜브를 제조하기 위해서는 경제적으로 적합하지 않은 문제가 남아 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 탄소나노튜브를 담체로 사용하고 그 나노튜브 주변 표 면에 2차 전자방출 증대 및 고전도성의 효과를 주는 동(Cu) 또는 니켈(Ni) 또는 동합금이나 니켈합금을 무전해 도금하여 나노코팅을 실시한 후 코팅된 금속원소를 산화처리하여 금속원소의 산화물이 탄소나노튜브 표면에 코팅되도록 함으로써 탄소나노튜브 뿐만 아니라 탄소나노튜브를 둘러싸고 있는 천이원소로부터 추가적인 전자방출을 유도하여 에미터로서의 역할을 배가시켜 발광체로서의 기능을 충분히 달성할 수 있음과 동시에 경제적으로도 적합한 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 탄소나노튜브를 황산/질산이 혼합된 용액속에 넣고 가열하여 정제, 에칭하는 표면처리단계와; 표면처리된 탄소나노튜브를 증류수로 여러번 세척한 다음 적정몰비를 유지하는 (SnCl₂+PdCl₂)/HCl 용액에 넣어 표면을 활성화시키는 표면활성단계와; 표면이 활성화된 탄소나노튜브를 재세척후 천이금속 원소(Cu, Ni, Co, Fe,...)를 함유한 화합물 또는 착화합물이 혼합된 무전해 도금욕조내 도금용액에 침지시켜 원하는 금속원소만을 분산처리하고 환원시켜 그 표면에 코팅층을 형성하는 코팅단계와; 코팅층이 형성된 탄소나노튜브를 공기중에서 열산화법으로 열처리하거나 혹은 과산화수소를 이용하여 화학적 산화반응을 통한 화학적산화법으로 해당 천이금속 원소를 산화시키는 단계로 이루어지는 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법을 제공함에 그 기술적 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 탄소나노튜브에 금속원소를 도금한 상태를 보인 모식도이고, 도 2는 탄소나노튜브의 표면에 금속원소를 도금한 후 3차원으로 적층해 가는 과정을 보인 모식도이며, 도 3은 탄소나노튜브를 도금하는 도금욕조 외부에서 나노튜브를 배열하기 위해 자기장을 인가하는 과정을 보인 모식도이고, 도 4는 탄소나노튜브에 니켈이 코팅된 상태를 보여 주는 투과전자현미경 사진이며, 도 5는 탄소나노튜브에 니켈을 나노스케일로 코팅한 후 발광실험을 한 전류-전압간의 상관관계를 보인 그래프이고, 도 6은 탄소나노튜브에 니켈을 코팅한 후 산화물로 변환하여 발광효과를 증대한 발광체의 형상을 보인 사진이다.

본 발명은 금속원소를 나노 코팅하기 위해, 탄소나노튜브를 포함하는 도금조(cell)에 탄소나노튜브를 함유하게 하고, 원하는 금속원소를 포함하는 용액 또는 염(salt bath)를 구성하여 무전해 도금(electroless plating)을 실시한다. 전술한대로 필요에 따라 탄소나노튜브를 일방향으로 배열을 할 필요가 있을 때는 도금조(cell)의 외부에서 자장(magnetic filed)을 부하하여 그 자장력에 의해 금속원소가 도금된 탄소나노튜브를 일정 방향으로 강제 배열시키도록 한 것이다.

또한, 필요한 경우 코팅된 탄소나노튜브를 이차원적 일정배열 또는 이차원적 무질서 배열 또는 일정배열의 3 차원 성형 또는 무질서 배열을 한 구조를 3 차원으로 성형하도록 할 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 단층벽 또는 다층벽의 탄소나노튜브를 풀어 넣은 도금 욕조(미도시)와, 나노튜브를 포함한 도금욕조의 전해액으로 최종 활용목표에 따라 선택된 금속원소를 포함한 도금액(황화물, 염화물, 수산화물 등)으로 구성된다.

특히, 상기 도금욕조 주변에는 도 3에서와 같은 전자석 코일(30)을 배치하여 상기 전자석 코일(30)에 흐르는 전류의 세기에 따라 발생하는 자장의 크기를 제어할 수 있도록 하여 그 발생된 자장의 크기와 방향에 따라 도금욕조에 함유된 탄소나노튜브 및 금속원소가 도금된 나노튜브들이 자장력에 의해 강제 배열이 가능하게 구성할 수 있다.

이때, 도 1에서와 같이 상기 금속원소가 도금된 도금층(20)을 갖는 탄소나노튜브(10)의 길이는 수 마이크로 미터 범위이고, 나노튜브의 직경은 5~20 나노 미터(nm) 범위이므로 도금욕조에 분산하는 기술이 중요하다.

이를 위해서는 적절한 원소 조성의 도금용액을 배합하여 적절한 온도에서 최적의 시간 및 조건으로 유지하는 무전해 도금기술이 요망된다.

[실시예]

이하에서는, 본 발명에 따른 탄소나노튜브의 활용목표별로 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

(활용목표1:탄소나노튜브에 동 원소를 도금하는 경우)

하기한 표 1,2에서 보여주는 것과 같이 도금욕조의 구성은 금속원소를 포함한 황화물 염(metal salt) 뿐만 아니라 환원제, 금속원소의 이온농도를 조절하는 착화제(complexing agent), 염기도(pH)를 조절하는 완충제(buffer) 및 용액의 안정을 도모하는 안정제(stabilizer) 등을 첨가하여 도금되는 금속원소의 형상을 최적 화하는 조건이 필요하다.

표 1 탄소나노튜브에 동(Cu) 원소의 코팅조건

원 소 농 도(mol/liter)

CuSo₄.5H₂O 0.04~0.06

4 Na EDTA(ethylene diaminetetraacetic 0.1~0.2

acid)

HCHO 0.15~0.25

Na₂SO₄ 0.13~0.15

HCOONa 0.25~0.35

KCN 또는 (4~5)×10^-4

polyethyleneglycol (3~4)×10^-2

욕조 온도 25~35 ℃

pH/ NH₄OH 11~12

carbon nano tube 30~50g

(활용목표 2:탄소나노튜브에 니켈(Ni) 원소를 도금하는 경우)

상기 표 1 원소의 코팅과 마찬가지로 니켈 원소를 포함한 염화물 염(salt) 외에 환원제, 금속원소의 이온농도를 조절하는 착화제(complexing agent), 염기도 (pH)를 조절하는 완충제(buffer) 및 용액의 안정을 도모하는 안정제(stabilizer) 등을 첨가한다.

여기에서, 착화제는 Na4-EDTA, NH₂-SC-NH₂가 사용될 수 있으며, 완충제는 CH₃COONa, HCOONa, KCN, NH₄Cl 등이 사용될 수 있고, 안정제로는 Na-citrate, Na₂HC₆H₅O₇ 등이 사용될 수 있다.

표 2 탄소나노튜브에 니켈(Ni) 원소의 코팅조건

원 소 농 도(mol/liter)

NaCl₂.6H₂O 0.2~0.3

NiSO₄.6H₂O 0.1~0.15

Na₂HC₆H₅O₇.1.5H₂O 0.5~0.6

NaH₂PO₂.2H₂O 0.8~1.0

NH₄Cl 1.5~2.0

NH₂-SC-NH₂ 또는 (1~1.5)×10^-5

Pb(NO₃)₂ (7~8)×10^-5

욕조 온도 25~35 ℃

pH/ NH₄OH 8~9

carbon nano tube 30~50g

상기 니켈 원소를 탄소나노튜브에 나노 스케일로 코팅한 후 산화처리하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탄소나노튜브는 금속의 표면 코팅을 위하여 정제 및 표면처리과정을 거친다.

이후, 진한황산/진한질산을 1:1~1:3으로 하여 준비된 용액을 만들고, 그 용액에 탄소나노튜브 10g을 넣은 다음 80℃(30~100℃ 가능)에서 30분(10~48시간 가능)간 가열하여 금속 및 비정질 탄소를 제거하며, 이어 탄소나노튜브의 표면을 에칭(etching)시키는 과정을 수행한다.

에칭된 탄소나노튜브는 증류수로 여러번 세척한 다음 (0.1 mol SnCl₂+1.4 m mol PdCl₂)/0.1mol HCl 용액을 넣고, 50℃에서 10분간 표면을 활성화시키는 단계를 수행한다.

그런 다음, 증류수로 다시 세척을 하여 도금용액에 담근다.

이때, 도금용액의 조성은 아래와 같다.

(도금용액 조성)

Ni SO₄.6H₂O (31.54 g/L) 1000 mL

CH₃COONa.3H₂O (9.52 g/L) 400 mL

Sodium citrate (30 g/L) 200 mL

pH 5

상기 도금용액을 90℃로 가열한 뒤 환원제(NaH₂PO₂.H₂O) 10%수용액 500mL를 조금씩 투여하여 Ni 이온을 환원시키면 환원된 Ni 금속은 탄소나노튜브의 표면에서 성장하여 코팅을 형성하게 된다.

이때, 멤브레인 필터(Cellulose nitrate membrane filter, 0.45μm)를 사용하여 필터링한 후 증류수로 여러번 세척하여 준 뒤 건조하면 Ni이 코팅된 탄소나노튜브를 얻을 수 있다.

Ni가 코팅된 탄소나노튜브는 공기중에서 350℃ 에서 1시간 정도 열처리해줌으로써 열산화법에 의해 NiO로 산화를 시킬 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 화학적 산화법에 의해서도 가능한데, 이를테면 상기 예와 동일하게 탄소나노튜브에 니켈을 나노 스케일로 코팅한 후 고팅된 니켈 금속원소를 공기중에서 산화 열처리를 해 주는 대신에 이번에는 화학적 산화반응을 유도하기 위해 니켈(Ni)이 코팅된 탄소나노튜브를 다시 증류수에 분산시킨 후 34.5% 과산화수소(H₂O₂)를 이용하여 화학적 산화과정을 거쳐 산화니켈(NiO)로 산화시킬 수 있다.

이렇게 하여 화학적으로 산화처리된 탄소나노튜브는 도 4에 도시된 바와 같이 줄기(기둥)에 해당하는 CNT와 그에 다수 붙어 있는 Ni 형태의 구조를 갖게 된다.

이상에서와 같은 방식으로 제조된 탄소나노튜브에 산화니켈(NiO)이 코팅된 분말을 사용하여 발광실험을 실시하기 위해 잉크를 제조하고, 전계방출원리에 의한 발광특성을 조사하였다.

이때, 비교를 위해, Ni만 코팅된 탄소나노튜브 및 전혀 코팅되지 않는 탄소나노튜브를 이용하여 비교실험하였다.

잉크 제조 및 발광특성 실험은 다음과 같이 행하였는데, 먼저 잉크 제조의 경우 산화 니켈이 코팅된 분말 0.2g을 이소프로판올(Isopropanol) 용액 1 mL에 넣고 초음파 분산 및 마그네틱 분산을 통해 고르게 용액에 분산시킨 다음 에틸셀루로즈(Ethyl cellulose)가 5% 녹아 있는 터피네올(Terpineol) 용액 4g을 넣고 초음파로 분산시켰다.

그 후, 은을 포함한 전도크림(silver paste)과 유리소재 봉입재(glass frit)를 4g씩 동시에 첨가한 다음 잘 섞고, 섞어진 잉크를 3 롤 밀링(Roll-milling)을 실시하여 탄소나노튜브가 잘 배합된 잉크(ink paste)를 제조하였다.

이어, 준비된 잉크(ink paste)를 구멍 크기 250 mesh, 두께 50μm 규격의 에멀젼 마스크를 이용한 스크린 프린팅(screen-printing) 방법을 통해 투명 전도 인듐-틴 산화물(ITO) 유리기판(glass) 위에 인쇄하였으며, 인쇄후 350℃ 의 온도에서 1시간 동안 열처리하였다.

열처리 이후 스카치 테이프(tape)을 이용하여 면상으로 누워 있는 탄소나노튜브를 강제적으로 일으켜 세워 탄소나노튜브 끝이 테이프(tape) 표면에 수직으로 서게끔 표면처리를 실시하였다.

최종적으로 완성된 잉크가 발라진 투명전도 유리기판(음극)과 발라지지 않은 투명전도 유리기판을 400μm 간격을 두고 저융점 봉입 유리소재를 사용하여 350~390℃진공 봉입한 후 양극을 통해 원하는 전압을 흘려 방출되는 전류를 측정하여 전계방출 현상을 관측하고 데이터를 정리하였으며, 그 결과를 도 5의 그래프로 나타내었다.

도 5에 나타난 바와 같이, 탄소나노튜브에 니켈 원소를 코팅한 것과 코팅 하지 않은 분말의 발광특성은 현저하게 차이를 보였으며, 동일한 인가전압에 대해 전자방출량 또는 방출전류가 순 탄소나노튜브→니켈이 코팅 된 튜브→니켈 산화물이 코팅된 튜브의 순서로 증가함을 알 수 있었다.

또한, 전계방출특성에서 임계방출 전압은 낮을수록 좋은데 순 탄소나노튜브→니켈이 코팅 된 튜브→니켈 산화물이 코팅된 튜브의 순서대로 임계방출 전압이 낮아짐을 알 수 있었다.

이를 도표화하면 하기한 표 3과 같다.

시료	임계전압(V/㎛)	5V/㎛에서 방출전류(㎃/㎠)
순 탄소나노튜브(CNT)	3.1	0.25
Ni 코팅된 탄소나노튜브	3.0	0.6
NiO 코팅된 탄소나노튜브	2.6	0.8

상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, 탄소나노튜브에 니켈 또는 니켈 산화물을 나노 스케일로 코팅하여 전자방출 효과를 124%~320%까지 향상시킬 수 있음을 확인하였다(도 6에 나타난 사진 참조).

마찬가지로, 임계전압은 0.4~0.5V/㎛ 까지 감소시킬 수 있으므로 전력소모 측면이나 전류방출 효과면에서도 상당히 유리한 조건임도 확인하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 본래의 탄소나노튜브의 발광효과보다 우수한 특성이 확인되었으며, 코팅방식에 따라 원하는 제품의 특성을 미리 설정하고 그에 맞는 나노 구조의 고전도, 고내식성 등 각종 활용목표에 맞춰 탄소나노튜브를 제조할 수 있는 장점을 제공한다.

또한, 필요한 기판 위에 일정 방향으로 나열,적층, 무질서한 방향으로 3차원 적층이 가능하고, 이를 통해 발광용 및 구조용 소재로의 성형이 가능한 장점이 있다.

Claims

탄소나노튜브를 황산/질산이 혼합된 용액속에 넣고 가열하여 정제, 에칭하는 표면처리단계와;

표면처리된 탄소나노튜브를 증류수로 세척한 다음 (SnCl₂+PdCl₂)/HCl 용액에 넣어 표면을 활성화시키는 표면활성단계와;

표면이 활성화된 탄소나노튜브를 재세척후 천이금속 원소(Cu, Ni, Co, Fe)를 함유한 화합물 또는 착화합물이 혼합된 무전해 도금욕조내 도금용액에 침지시켜 원하는 금속원소만을 분산처리하고 환원시켜 그 표면에 코팅층을 형성하는 코팅단계와;

코팅층이 형성된 탄소나노튜브를 공기중에서 열산화법으로 열처리하거나 혹은 과산화수소를 이용하여 화학적 산화반응을 통한 화학적산화법으로 해당 천이금속 원소를 산화시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 표면처리단계는,

진한황산:진한질산이 1:3으로 혼합된 용액속에 탄소나노튜브를 넣은 후 80℃에서 30분간 가열하여 금속 및 비정질 탄소 제거, 표면 에칭키키도록 하는 것읕 특징으로 하는 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 코팅단계에서,

상기 도금용액은 NiSO₄.6H₂O(31.54g/L), CH₃COONa.3H₂O(9.52g/L), Sodium citrate(30g/L)의 전해액을 포함하며, pH는 5를 유지하는 것을 특징으로 하는 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 코팅단계에서,

상기 도금용액에는 전해액 외에 환원제, 금속원소의 이온농도를 조절하는 착화제, 염기도를 조절하는 완충제 및 용액의 안정을 도모하는 안정제가 더 포함된 것을 특징으로 하는 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용 탄소나노튜브 제조방법.