KR101021581B1 - Composition Method for Carbonnanotube or carbon nanofiber using bio-mass - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이오가스를 이용하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 방법에 관한 것으로, 가축 배설물, 음식물 쓰레기, 하수 슬러지등 바이오 폐기물을 이용하여 바이오가스를 획득하는 단계, 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말을 준비하는 단계, 및 상기 바이오 가스를 제공하여 상기 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말상으로부터 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers using biogas, and obtaining biogas using bio wastes such as animal waste, food waste, sewage sludge, metal catalyst powder or metal catalyst. Preparing a carrier powder carrying thereon, and synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers from the metal catalyst powder or the carrier powder carrying the metal catalyst by providing the biogas. .

바이오 매스 , 탄소나노튜브, 탄소나노섬유 Biomass, Carbon Nanotube, Carbon Nanofiber

Description

바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성방법{Composition Method for Carbonnanotube or carbon nanofiber using bio-mass}Composition method for Carbonnanotube or carbon nanofiber using bio-mass}

본 발명은 바이오 매스를 이용하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 음식물 쓰레기, 가축의 배설물등의 바이오 폐기물을 이용하여, 금속 촉매 또는 금속 촉매 담지체 분말 상으로부터 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 방법을 개시한다. The present invention relates to a method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers using biomass. Specifically, the present invention discloses a method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers from a metal catalyst or a metal catalyst carrier powder using bio wastes such as food waste and livestock waste.

탄소나노튜브(Carbon Nanotube; CNT)는 다량으로 존재하는 탄소로 이루어진 탄소동소체로서 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있는 물질이며, 튜브의 직경이 나노미터(nm) 수준으로 극히 작은 영역의 물질로 알려져 있다. Carbon Nanotube (CNT) is a carbon allotrope made up of a large amount of carbon. It is a material in which one carbon is combined with another carbon atom and hexagonal honeycomb to form a tube, and the diameter of the tube is nanometer (nm). It is known as a very small area of matter.

탄소나노튜브는 합성조건에 따라 흑연구조 한 층을 말아 끝을 연결한 구조인 단층벽 탄소나노튜브(single walled carbon nanotube, SWCNT), 단층 탄소나노튜브 두 층이 동심축을 이룬 형태인 이중벽 탄소나노튜브(double walled carbon nanotube, DWCNT), 단층벽이 3 ~ 6개로 구성된 얇은 다층벽탄소나노튜브(thin multi-walled carbon nanotube, t-MWCNT), 벽이 두꺼운 다층벽 탄소나노튜브 (thin multiwalled carbon nanotube, MWCNT)로 분류된다.Carbon nanotubes are single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and single-walled carbon nanotubes (SWCNT), which are structures in which one layer of graphite is rolled up and connected to one end depending on the synthetic conditions. (double walled carbon nanotube, DWCNT), thin multi-walled carbon nanotube (t-MWCNT) consisting of three to six single-walled walls, thin multiwalled carbon nanotube, MWCNT).

탄소나노튜브는 물리적으로도 견고하고(예컨대, 강철의 100 배 정도 강도), 화학적인 안정성도 뛰어나며, 열전도도가 높으며, 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성, 고효율의 수소저장매체 특성 등을 지니며 현존하는 물질 중 결함이 거의 없는 완벽한 신소재로 알려져 있다.Carbon nanotubes are physically robust (eg, about 100 times stronger than steel), have excellent chemical stability, high thermal conductivity, excellent mechanical properties, electrical selectivity, excellent field emission characteristics, high efficiency hydrogen storage media, etc. It is known as a perfect new material with few defects in existing materials.

일반적인 합성법으로는 아크 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학 기상 증착법, 열화학 기상증착법, 기상 합성법, 열분해법 등이 널리 알려져 있다. As a general synthesis method, arc discharge method, laser deposition method, plasma chemical vapor deposition method, thermochemical vapor deposition method, vapor phase synthesis method, pyrolysis method and the like are widely known.

이중 대량 합성이 용이한 기상 합성법에서는 아세틸렌, 에틸렌, 메탄 같은 탄화수소 가스를 탄소 원료로 하여 니켈, 코발트, 철 등의 전이금속을 분말 형태의 촉매로 사용하여 탄소나노튜브를 합성하며, 이때 사용하는 전이금속은 원료인 탄화수소 가스를 분해시키는 촉매로 작용하는 동시에 탄소나노튜브의 핵 생성 역할을 한다. 예컨대, 수평형 반응기를 이용한 열화학 기상증착 합성의 경우 세라믹(ceramic) 용기에 촉매를 담은 후, 대략 600 -1100℃의 합성 온도에서 탄화수소 가스와 운반 가스를 흘려주어 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성할 수 있다. In the gas phase synthesis method, which is easy to mass-synthesize, carbon nanotubes are synthesized by using a hydrocarbon gas such as acetylene, ethylene, and methane as a carbon raw material, and a transition metal such as nickel, cobalt, iron, etc. as a catalyst in powder form. Metals act as catalysts to decompose hydrocarbon gas, a raw material, and also nucleate carbon nanotubes. For example, in the case of thermochemical vapor deposition synthesis using a horizontal reactor, carbon nanotubes or carbon nanofibers are synthesized by pouring a catalyst into a ceramic vessel and flowing a hydrocarbon gas and a carrier gas at a synthesis temperature of approximately 600 -1100 ° C. can do.

또한, 유동층 반응기나 기상 합성법은 촉매를 유동화 시키거나 기체 흐름상에 촉매 분말을 분사시켜 고온에서 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성할 수 있다. In addition, a fluidized bed reactor or a gas phase synthesis method may synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers at a high temperature by fluidizing the catalyst or spraying catalyst powder on a gas stream.

한편, 최근 가축 배설물, 음식물 쓰레기, 하수 슬러지등 바이오 폐기물의 증가에 따라 바이오 폐기물의 적절한 관리의 필요성이 대두되고 있다. On the other hand, with the recent increase in bio waste such as livestock manure, food waste, sewage sludge, the need for proper management of bio waste has emerged.

상기 바이오 폐기물 즉, 바이오 매스를 혐기성 소화처리방법을 사용하여 처리할 경우, 유기물의 소화효율이 우수하다는 장점이 있고, 바이오 가스의 회수가 가능하다는 장점이 있다.When the bio waste, ie, biomass, is treated using an anaerobic digestion treatment method, there is an advantage in that the extinguishing efficiency of organic matter is excellent, and bio gas can be recovered.

상기 바이오 매스가 바이오 가스로 환원되는 메카니즘을 살펴보면, 제 1 단계에 있어서, 산생성과정에서 산생성 미생물균의 작용으로 단당류, 아미노산, 지방산 등의 분자량이 작은 물질을 겨쳐서 아세트산, 프로피온산, 부틸산 등의 저급 지방산, 젖산, 에탄올로 분해된다. Looking at the mechanism by which the biomass is reduced to biogas, in the first step, acetic acid, propionic acid, butyric acid through the action of acid-producing microorganisms in the acid production process to overcome a small molecular weight such as monosaccharides, amino acids, fatty acids, etc. It is decomposed into lower fatty acids such as lactic acid and ethanol.

제 2 단계에 있어서, 아세트산을 제외한 저급지방산 등은 수소생성 미생물에 의하여 수소와 아세트산으로 변환되고, 마지막 제 3 단계에서는 기질 특이성이 강한 메탄생성 미생물에 의하여 메탄과 이산화탄소로 분해된다. In the second step, lower fatty acids and the like except for acetic acid are converted to hydrogen and acetic acid by hydrogen-producing microorganisms, and in the third step, methane and carbon dioxide are decomposed by methane-producing microorganisms having strong substrate specificity.

상기와 같이 바이오 매스를 처리하여 바이오 가스를 회수할 수 있다는 점에 착안하여, 본 출원인은 바이오 매스를 처리하여 얻어지는 바이오가스를 이용하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하고자 본 발명을 강구하게 되었다. In view of the fact that the biomass can be recovered by treating the biomass as described above, the present inventors have devised the present invention to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers using biogas obtained by treating the biomass. .

본 발명의 목적은 바이오 매스를 이용하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 것을 기술적 목적으로 한다.It is an object of the present invention to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers using biomass.

구체적으로, 본 발명은 음식물 쓰레기, 가축의 배설물등의 바이오 매스를 이용하여 바이오 가스를 획득한 후, 금속 촉매 또는 금속 촉매 담지체 분말 상으로부터 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 방법을 개시한다. Specifically, the present invention discloses a method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers from a metal catalyst or a metal catalyst carrier powder after obtaining biogas using biomass such as food waste or animal waste. .

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법은 바이오 매스로부터 바이오 가스를 획득하는 단계, 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말을 준비하는 단계, 및 상기 바이오 가스를 제공하여 상기 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말상으로부터 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,The carbon nanotube or carbon nanofiber synthesis method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of obtaining a biogas from a biomass, preparing a metal catalyst powder or a carrier powder carrying a metal catalyst, and the bio And providing a gas to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers from the metal catalyst powder or the support powder carrying the metal catalyst.

상기 바이오 가스를 얻기 위하여, 혐기소화조를 사용하는 것을 특징으로 하며,In order to obtain the biogas, an anaerobic digestion tank is used,

상기 금속 촉매 분말은 철, 니켈, 코발트, 팔라듐, 텅스텐, 크롬 및 이리듐 등으로 이루어진 전이금속 군으로부터 선택된 금속분말 형태인 것을 특징으로 하며,The metal catalyst powder is in the form of a metal powder selected from the group of transition metals consisting of iron, nickel, cobalt, palladium, tungsten, chromium and iridium,

상기 금속 촉매를 담지한 담지체 분말은 철, 코발트 및 니켈을 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 전이금속이 알루미나, 마그네시아, 실리카 및 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나에 담지되어 분말형태로 형성되는 것을 특징으로 하며,The support powder carrying the metal catalyst is formed in powder form by supporting any one transition metal selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel selected from the group consisting of alumina, magnesia, silica, and carbonate. Characterized in that,

상기 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하기 위하여, 촉매기상화학증착법, 기상합성법, 유동층 반응기 등의 방법 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 합성 방법에 관한 것이다.In order to synthesize the carbon nanotubes or carbon nanofibers, the present invention relates to a method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers using a method such as a catalytic vapor deposition method, a gas phase synthesis method, a fluidized bed reactor, or the like.

본 발명은 상술한 바와 같이, 가축 분뇨, 음식물 쓰레기 또는 이들의 혼합물 등의 바이오 폐기물(바이오 매스)은 혐기성 소화공정을 거쳐 바이오가스의 회수가 가능할 뿐만 아니라, 바이오 매스의 처리효율이 향상되어 최종적으로 발생되는 폐기물량을 상당량 저감시킬 수 있다는 점에서 기술적 특징이 있다. As described above, the biowaste (biomass), such as livestock manure, food waste, or a mixture thereof, is not only capable of recovering biogas through an anaerobic digestion process, but also improving the processing efficiency of the biomass. There is a technical feature in that the amount of waste generated can be significantly reduced.

또한, 바이오 매스로부터 바이오가스를 회수하여 공급함으로써 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 대량으로 생산할 수 있다는 점에서 기술적 특징이 있다.In addition, there is a technical feature in that a large amount of carbon nanotubes or carbon nanofibers can be produced by recovering and supplying biogas from biomass.

상술한 본 발명의 목적은 이 기술 분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확해질 것이 다.The object of the present invention described above will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, by those skilled in the art.

도 1 은 본 발명에 의한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 합성 과정 순서도를 도시하였다.Figure 1 shows a flow chart of the synthesis process of carbon nanotubes or carbon nanofibers according to the present invention.

탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 합성방법은 바이오 매스로부터 바이오 가스를 획득하는 단계; 금속 촉매 또는 금속 촉매 담지체 분말을 준비하는 단계; 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 단계; 및 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 회수하는 단계를 포함한다. Synthesis method of carbon nanotubes or carbon nanofibers may include obtaining biogas from biomass; Preparing a metal catalyst or a metal catalyst carrier powder; Synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers; And recovering carbon nanotubes or carbon nanofibers.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

바이오 가스 제조 방법Biogas Manufacturing Method

본 발명은 축산분뇨 및 음식물 쓰레기 등의 바이오 폐기물이 혐기성소화처리 공정을 거침으로써, 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성할 수 있는 바이오 가스를 획득할 수 있다. The present invention can obtain a biogas capable of synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers by undergoing anaerobic digestion of bio waste such as livestock manure and food waste.

상기 혐기성소화처리(anaerobic digest)의 주된 목적은 폐수 혹은 폐기물처리와 동시에 메탄이라는 에너지를 회수하기 위하여 적용한다. 혐기소화라는 용어내에 포함된 것과 같이 산소가 없는 무산소상태에서 분해가능한 유기물을 분해시켜 메탄으로 전환 시킨다.The main purpose of the anaerobic digestion is applied to recover the energy of methane at the same time as wastewater or waste treatment. As included in the term anaerobic digestion, degradable organics in the absence of oxygen are decomposed to methane.

구체적으로 혐기성소화 공정을 구체적으로 살펴보면, 산성발효기, 산성 감량기, 알칼리성 발효기의 3 단계를 거친다. Specifically looking at the anaerobic digestion process, it goes through three stages of acid fermenter, acid reducer, alkaline fermenter.

산성 발효기에서는 혐기성 세균에 의해 주로 탄화수소가 분해되고, 산성 감량기에서는 유기산이나 질소화합물 등이 분해된다. 최종적으로 알칼리성 발효기에서는 남아 있는 대부분의 유기물이 분해되어 탄산가스나 메탄가스가 발생하고 슬러지는 안정되는 과정을 거친다. In acidic fermenters, hydrocarbons are mainly decomposed by anaerobic bacteria, and in organic acid reducers, organic acids and nitrogen compounds are decomposed. Finally, in alkaline fermenter, most of the remaining organic matter is decomposed, carbon dioxide gas or methane gas is generated and sludge is stabilized.

또한, 폐기물과 분뇨중에 포함되어 있는 유기물은 탄수화물, 단백질, 지방이며, 이들을 구성하는 원소를 기초로 다음과 같은 식에 의하여 메탄발생량을 산출하는 것이 가능하다. In addition, organic matters contained in wastes and manure are carbohydrates, proteins and fats. Based on the elements constituting them, it is possible to calculate the amount of methane produced by the following equation.

CnHaOb +(n-a/4-b/2)H2O →(n/2+a/8+b/4)CH4 + (n/2-a/8+b/4)CO2 CnHaOb + (na / 4-b / 2) H 2 O → (n / 2 + a / 8 + b / 4) CH 4 + (n / 2-a / 8 + b / 4) CO 2

상기 식으로부터 알 수 있듯이, 탄소와 수소로 구성된 메탄의 발생량이 많은 것을 알 수 있다.As can be seen from the above formula, it can be seen that the amount of methane composed of carbon and hydrogen is large.

유기물의 종류에 따라 발생하는 가스량에 차이가 있으나, 유기물성 폐기물 1톤당 100-120㎥의 가스가 발생하며, 발생 가스는 체적기준으로 이산화탄소(CO2) 약35%, 메탄(CH4) 약60%, 질소(N2) 및 산소(O2) 약5%, H2S가 약100mg/㎥의 비율만큼 포함된다.Although the amount of gas generated varies depending on the type of organic matter, 100-120㎥ of gas is generated per ton of organic waste, and the generated gas is about 35% of carbon dioxide (CO 2 ) and methane (CH 4 ) by volume. %, Nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) about 5%, H 2 S is included in the ratio of about 100 mg / ㎥.

한편, 본 발명에서는 바이오 가스를 획득하기 위하여 혐기소화조를 사용할 수 있으며, 상기와 같이 혐기소화조를 사용하여 얻어진 바이오가스에서 수분 또는 CO2 가스 또는 micscllaneous가스등을 분리 또는 정제하고, CH4 가스를 분리하여 바이오메탄올로 개질하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, an anaerobic digestion tank may be used to obtain biogas, and water or CO 2 gas or micscllaneous gas is separated or purified from biogas obtained using the anaerobic digestion tank as described above, and CH 4 gas is separated. Reforming with biomethanol.

또한, 상기의 단계에서 얻어지는 가스 (즉, 수분 또는 CO2등이 분리,정제된 바이오가스 또는, 바이오메탄올 가스)를 이용하여 금속 촉매 또는 금속 촉매 담지체 분말과 반응시켜 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성할 수도 있다. In addition, carbon nanotubes or carbon nanofibers may be reacted with a metal catalyst or a metal catalyst support powder by using a gas obtained in the above step (that is, biogas or biomethanol gas from which water or CO 2 is separated and purified). It can also synthesize.

한편, 한국 등록특허 제 0279664 호 "유기성 쓰레기의 혐기성 분해에 의한 처리 방법 및 그 장치" , 한국 등록특허 제 0787074 호 "유기성 폐기물의 바이오가스 생성 장치" 등에 공개되어 있는 공지된 방법을 사용하여 바이오 가스를 획득할 수도 있다. On the other hand, using a known method disclosed in Korean Patent No. 0279664 "treatment method and apparatus therefor by anaerobic decomposition of organic waste", Korean Patent No. 0787074 "biogas generation device of organic waste" and the like May be obtained.

물론, 이외에도 유기물로부터 바이오 가스를 얻을 수 있는 방법이라면 어떠한 방법이든 사용할 수 있다. Of course, any method can be used as long as it can obtain biogas from organic matter.

금속 촉매 또는 금속촉매 Metal catalyst or metal catalyst 담지체Carrier 분말 제조 방법 Powder manufacturing method

탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유는 일반적으로 촉매기상화학증착법, 전기방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 열화학증착법, 유동층 반응기법, 기상합성법 및 전기분해법 등의 방법으로 제조할 수 있다.Carbon nanotubes or carbon nanofibers can generally be prepared by methods such as catalytic vapor deposition, electrodischarge, laser deposition, plasma chemical vapor deposition, thermochemical deposition, fluidized bed reactor, vapor phase synthesis and electrolysis.

이 중에서, 기상합성법의 경우 기판을 사용하지 않고 반응로 안에 탄소를 함 유하고 있는 가스와 촉매금속을 직접 공급하여 반응시켜 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 증착물을 형성하기 때문에 고순도의 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 대량으로 합성할 수 있으면서도 경제성이 뛰어나다.Among them, in the gas phase synthesis method, carbon nanotubes or carbon nanofibers are deposited by directly supplying and reacting carbon-containing gases and catalyst metals in a reactor without using a substrate. The carbon nanofibers can be synthesized in large quantities, but they are also economical.

따라서, 기상합성법에서는 촉매금속의 사용이 필수적이며, 각각의 촉매금속 입자는 하나의 시드(seed)로 작용하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유가 형성되기 때문에, 촉매 금속을 수 나노부터 수십 나노 크기의 입자로 형상화하는 것이 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성의 핵심 기술이라 할 수 있다. Therefore, in the gas phase synthesis method, the use of catalyst metals is essential, and since each catalyst metal particle acts as a seed to form carbon nanotubes or carbon nanofibers, the catalyst metal may be formed from several nanometers to several tens of nanometers in size. Shaping the particles can be said to be the core technology of carbon nanotube or carbon nanofiber synthesis.

본 발명에 따른 금속 촉매 또는 금속촉매 담지체 분말을 얻는 방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the method for obtaining a metal catalyst or metal catalyst carrier powder according to the present invention.

우선, 상기 금속 촉매는 철, 니켈, 코발트, 팔라듐, 텅스텐, 크롬 및 이리듐 등으로 이루어진 전이금속 군으로부터 선택된 금속분말 형태인 것을 특징으로 한다.First, the metal catalyst is characterized in that the metal powder selected from the group of transition metals consisting of iron, nickel, cobalt, palladium, tungsten, chromium and iridium.

금속 촉매 분말 자체를 얻는 방법으로는 미셀법(micelle)과 역미셀법(reverse micelle)을 예로 들 수 있다.Examples of the method for obtaining the metal catalyst powder itself include the micelle method and the micelle method.

미셀법은 금속 촉매 전구체를 분산제 또는 계면 활성제가 포함된 액상에 녹인 후, 환원제를 조금씩 첨가하여 금속 촉매 이온이 미세한 금속 촉매로 환원되도록 하는 것으로, 여과, 건조 및 열처리를 통하여 미세한 촉매 분말을 얻을 수 있다. In the micelle method, the metal catalyst precursor is dissolved in a liquid phase containing a dispersant or a surfactant, and then a reducing agent is added little by little to reduce the metal catalyst ions to a fine metal catalyst. Thus, fine catalyst powder can be obtained through filtration, drying and heat treatment. have.

역 미셀법은 미셀법에서 사용되는 액상에 금속 전구체를 녹인 후, 계면 활성제를 이용하여 잘 섞이지 않는 액체에 소량으로 분산시킨 후, 환원제를 이용하여 금속 촉매 이온을 환원시킨 후, 여과, 건조, 및 열처리 등을 통하여 미세한 촉매 분말을 얻을 수 있는 방법이다. The reverse micelle method dissolves the metal precursor in the liquid phase used in the micelle method, disperses it in a small amount in a liquid that is not well mixed with a surfactant, and then reduces metal catalyst ions using a reducing agent, followed by filtration, drying, and It is a method to obtain a fine catalyst powder through heat treatment.

상기 금속 촉매 분말의 평균 입자 크기가 너무 작으면 촉매반응을 촉진시키지 못할 가능성이 있고, 너무 크면 전체 촉매 분말의 반응 표면적이 감소하여 활성이 줄어들 수 있으므로, 이러한 점을 고려하여, 상기 금속 촉매 분말의 평균 입자 크기는 nm 사이즈인 것이 바람직하다.If the average particle size of the metal catalyst powder is too small, there is a possibility of not promoting catalysis, and if too large, the reaction surface area of the entire catalyst powder may decrease, resulting in reduced activity. The average particle size is preferably nm size.

한편, 금속 촉매를 포함하는 담지체를 얻는 과정에 사용될 수 있는 방법으로는, 공침법, 담지법, 졸-겔(sol-gel)법 등을 예로 들 수 있다. On the other hand, as a method that can be used in the process of obtaining a support containing a metal catalyst, a coprecipitation method, a supporting method, a sol-gel (sol-gel) method and the like can be mentioned.

이때, 촉매는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등의 전이 금속을 포함할 수 있으며, 촉매를 담지한 담지체는 상기한 촉매를 담지할 수 있는 수십 나노미터(㎚) 내지 수백 마이크로미터(㎛)의 크기를 가진 알루미나(alumina), 마그네시아(magnesia), 실리카(silica), 카보네이트 (carbonate) 계열 등의 물질을 예로 들 수 있다.In this case, the catalyst may include transition metals such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and the support supporting the catalyst may be tens of nanometers (nm) to support the above catalyst. For example, alumina, magnesia, silica, and carbonate-based materials having a size of several hundred micrometers (µm) may be mentioned.

보다 상세하게 설명하면, 공침법은 금속 촉매 전구체(precursor)와 담지 전구체를 액상에 용해시킨 후, 용액의 pH 조절에 의한 침전을 유도하여 겔(gel) 상태 를 만들고 건조,분쇄 과정을 통해 금속 촉매 담지체의 미세한 분말을 얻을 수 있다. In more detail, the coprecipitation method dissolves the metal catalyst precursor and the supported precursor in the liquid phase, and then induces precipitation by adjusting the pH of the solution to form a gel state, and the metal catalyst is dried and pulverized. Fine powder of the carrier can be obtained.

또한, 담지법은 금속 촉매 전구체를 담지체가 포함된 액상에 용해시킨 후, 용액의 pH를 조절하여 담지체 표면 및 담지체에 존재하는 기공 구조 내에 금속 촉매가 형성 또는/및 침전되도록 한 후, 이것을 건조하여 분쇄하는 과정을 통해 금속 촉매가 담지된 담지체를 얻을 수 있다. In addition, the supporting method dissolves the metal catalyst precursor in the liquid phase containing the carrier, and then adjusts the pH of the solution to form or / and precipitate the metal catalyst in the surface of the carrier and the pore structure present on the carrier. Through a process of drying and pulverizing, a support on which a metal catalyst is supported can be obtained.

또한, 졸-겔법은 담지체로 사용될 금속 알콕사이드(alkoxide) 등의 젤 네트워크(gel network)를 형성할 수 있는 전구체와 금속 촉매 전구체를 같이 용해시킨 후, 산이나 염기의 첨가를 통해서 겔 구조를 조절하여 형성한 후, 이를 건조, 열처리, 분쇄 과정을 통해 미세한 분말을 얻을 수 있다.In addition, the sol-gel method dissolves a precursor which can form a gel network such as metal alkoxide (metal alkoxide) to be used as a support and a metal catalyst precursor, and then adjusts the gel structure by adding an acid or a base. After the formation, it can be obtained a fine powder through the drying, heat treatment, grinding process.

상기 담지체 상의 금속 촉매 또는 금속 촉매 자체의 분말 입자 크기의 조절은 액상에 용해되어 있는 금속 촉매 전구체의 농도의 조절에 의해서 조절될 수 있다.Control of the powder particle size of the metal catalyst or the metal catalyst itself on the support may be controlled by controlling the concentration of the metal catalyst precursor dissolved in the liquid phase.

탄소나노튜브 또는 Carbon nanotube or 탄소나노섬유의Carbon nanofiber 합성방법 Synthesis method

탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 합성 단계는 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말을 반응로 안에 공급하는 단계; 바이오 가스를 반응로 안에 공급하는 단계; 반응 가스를 공급하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 단계; 및 합성된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 분말을 회수하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.Synthesis of carbon nanotubes or carbon nanofibers may include supplying a metal catalyst powder or a support powder carrying a metal catalyst into a reactor; Supplying biogas into the reactor; Supplying a reaction gas to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers; And recovering the synthesized carbon nanotubes or carbon nanofiber powder.

이때, 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성을 위한 장치는 수평 반응로 형태의 열화학 기상 증착 장치일 수 있다.In this case, the apparatus for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers may be a thermochemical vapor deposition apparatus in the form of a horizontal reactor.

물론, 본 발명에 의한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성은 상기 열화학 기상증착법 이외에도 대기압 플라즈마 장치, 고주파 장치, 유동층 반응기, 기상합성장치, 로터리 킬런합성 장비 등을 이용하여 합성할 수도 있다. Of course, the carbon nanotube or carbon nanofiber synthesis according to the present invention may be synthesized using an atmospheric pressure plasma apparatus, a high frequency apparatus, a fluidized bed reactor, a gas phase synthesis apparatus, a rotary kill synthesis apparatus, and the like in addition to the thermochemical vapor deposition method.

탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하기 위하여, 금속 촉매 혹은 금속 촉매를 담지한 담지체를 반응기 또는 반응로안에 공급하고, 합성 온도까지 가열한다.In order to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers, a metal catalyst or a support carrying a metal catalyst is supplied into a reactor or a reactor and heated to the synthesis temperature.

그 후, 바이오 매스로부터 생산된 바이오 가스와 수소, 아르곤, 헬륨, 질소 등의 운반 기체를 동시에 공급하고 일정한 시간 동안 유지하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성시키는 과정이 수행된다. Thereafter, a process of synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers is performed by simultaneously supplying a biogas produced from biomass and a carrier gas such as hydrogen, argon, helium, nitrogen, and maintaining the same for a predetermined time.

이때, 금속 촉매 혹은 금속 촉매를 담지한 담지체를 반응기 또는 반응로안에 공급하는 방법으로는, 석영 보트 등의 용기 또는 지지부에 촉매 분말을 담은 후 이를 반응로 안으로 주입하는 방법과, 기상의 방법으로 운반 가스와 함께 금속 촉매 혹은 금속 촉매를 담지한 담지체 분말을 기체 흐름 상에 분사시키는 방법을 사용할 수 있다. In this case, a method of supplying a metal catalyst or a carrier carrying a metal catalyst into a reactor or a reactor includes a method of injecting the catalyst powder into a vessel or a support such as a quartz boat, and then injecting the catalyst powder into the reactor and a gas phase method. A method of injecting a metal catalyst or a carrier powder carrying a metal catalyst together with a carrier gas onto a gas stream can be used.

한편, 상기 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유가 합성 및 성장되는 과정에서 상기 바이오 가스에 포함된 소량의 수분 또는 O2 또는 수소가스가 금속 촉매 표면에 형성되는 비정질 탄소를 제거하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 성장을 촉진시키고, 순도를 크게 향상시킬 수 있다.Meanwhile, in the process of synthesizing and growing the carbon nanotubes or carbon nanofibers, carbon nanotubes or carbon nanos are removed by removing a small amount of water or O 2 or hydrogen gas contained in the biogas on the surface of the metal catalyst. It can promote the growth of fibers and greatly improve the purity.

또한, 상기 바이오 가스에 포함된 H2S가스가 상기 금속 촉매의 조촉매 역할을 하여 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 수율과 순도를 크게 향상시킬 수 있다. In addition, the H 2 S gas included in the biogas may serve as a promoter of the metal catalyst, thereby greatly improving the yield and purity of carbon nanotubes or carbon nanofibers.

탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성시킨 후, 반응로부터 탄소나노튜브를 회수하는 방법은 고온의 상태를 유지하면서 사용된 보트 등의 용기를 반응로부터 꺼내거나, 고온으로 가열된 반응로를 상온까지 냉각한 후 반응로에서 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 분말을 막대 등을 도구로 이용하거나 자동화된 수거 수단을 이용하여 반응로 밖으로 합성된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 분말을 꺼내는 방법이 고려될 수 있다.After synthesizing the carbon nanotubes or carbon nanofibers, the method of recovering the carbon nanotubes from the reaction is to take out a vessel such as a used boat from the reaction while maintaining a high temperature state, or to cool the reactor heated to a high temperature to room temperature. Thereafter, a method of taking carbon nanotubes or carbon nanofiber powders out of the reactor by using a carbon nanotube or carbon nanofiber powder as a tool in a reactor or an automated collection means may be considered.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 One

Mo-Fe 촉매를 담지한 MgO 2g을 석영보트에 담고 Ar 분위기로 600 ℃로 유지되고 있는 반응기에 넣고 수분만 제거된 바이오가스를 1000 sccm 흘려주어 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성한다. 그리고, Ar 분위기에서 상온까지 내린 후 합성된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 수거하여 무게 및 전자 현미경으로 그 분말의 형태를 조사한다.MgO 2g carrying Mo-Fe catalyst was placed in a quartz boat and placed in a reactor maintained at 600 ° C. in an Ar atmosphere to pour 1000 sccm of biogas removed from water to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers. Then, after cooling to room temperature in an Ar atmosphere, the synthesized carbon nanotubes or carbon nanofibers are collected, and the shape of the powder is examined by weight and electron microscope.

실시예Example 2 2

Mo-Fe 촉매를 담지한 MgO 2g을 석영보트에 담고 Ar 분위기로 600 ℃로 유지되고 있는 반응기에 넣고 수분과 CO2 가스가 제거된 바이오가스를 1000 sccm 흘려주어 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성한다. 그리고, Ar 분위기에서 상온까지 내린 후 합성된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 수거하여 무게 및 전자 현미경으로 그 분말의 형태를 조사한다.Given Mo-Fe containing a MgO 2g carrying the catalyst in a quartz boat into the reactor being maintained at 600 ℃ in Ar atmosphere under flowing from the water and CO 2 gas is removed biogas 1000 sccm synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers do. Then, after cooling to room temperature in an Ar atmosphere, the synthesized carbon nanotubes or carbon nanofibers are collected, and the shape of the powder is examined by weight and electron microscope.

실시예Example 3 3

Mo-Fe 촉매를 담지한 MgO 2g을 석영보트에 담고 Ar 분위기로 950 ℃로 유지되고 있는 반응기에 넣고 수분과 CO2 가스가 제거된 바이오가스를 1000 sccm 흘려주어 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성한다. 그리고, Ar 분위기에서 상온까지 내린 후 합성된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 수거하여 무게 및 전자 현미경으로 그 분말의 형태를 조사한다.Given Mo-Fe containing a MgO 2g carrying the catalyst in a quartz boat into the reactor being maintained at 950 ℃ in Ar atmosphere under flowing from the water and CO 2 gas is removed biogas 1000 sccm synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers do. Then, after cooling to room temperature in an Ar atmosphere, the synthesized carbon nanotubes or carbon nanofibers are collected, and the shape of the powder is examined by weight and electron microscope.

이러한 실시예를 통하여 수득된 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유에 관한 사진은 다음과 같다. Photographs of carbon nanotubes or carbon nanofibers obtained through these examples are as follows.

도 2 는 실시예 1 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진이다. 도 3 은 실시예 2 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진이다. 도 4 는 실시예 3 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진이다. 2 is a SEM photograph of carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 1. FIG. 3 is an SEM photograph of carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 2. FIG. 4 is a SEM photograph of carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 3. FIG.

이상에서 설명한 본 발명은 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니며, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 응용할 수 있다. The present invention described above is not limited to the embodiments and the accompanying drawings, and can be variously applied by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below.

도 1 은 본 발명에 의한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유의 합성 과정 순서도.1 is a flow chart of the synthesis process of carbon nanotubes or carbon nanofibers according to the present invention.

도 2 는 실시예 1 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진. Figure 2 is a SEM photograph of the carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 1.

도 3 은 실시예 2 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진. Figure 3 is a SEM photograph of the carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 2.

도 4 는 실시예 3 의 합성방법에 의해 수득된 탄소나노튜브의 SEM 사진. Figure 4 is a SEM photograph of the carbon nanotubes obtained by the synthesis method of Example 3.

Claims (5)

가축 분뇨, 음식물 쓰레기 및 바이오 폐기물로 이루어진 군에서 선택된 바이오 매스로부터 바이오 가스를 획득하는 단계;Obtaining biogas from a biomass selected from the group consisting of livestock manure, food waste and bio waste; 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말을 준비하는 단계; 및Preparing a metal catalyst powder or a support powder carrying a metal catalyst; And 상기 바이오 가스를 제공하여 상기 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매를 담지한 담지체 분말상으로부터 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하는 단계;를 포함하고,Providing the biogas to synthesize carbon nanotubes or carbon nanofibers from the metal catalyst powder or the support powder carrying the metal catalyst; 상기 바이오 가스는 메탄(CH4)과, 상기 금속 촉매 분말 또는 금속 촉매의 조촉매인 황화수소(H2S)를 포함하는 것인 바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법.The biogas is a carbon nanotube or carbon nanofibers synthesis method using a biomass containing methane (CH 4 ) and hydrogen sulfide (H 2 S) as a catalyst of the metal catalyst powder or metal catalyst. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 바이오 가스를 얻기 위하여, 혐기소화조를 사용하는 것을 특징으로 하는 바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법.A method for synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers using biomass, characterized in that an anaerobic digestion tank is used to obtain the biogas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 촉매 분말은 철, 니켈, 코발트, 팔라듐, 텅스텐, 크롬 및 이리듐으로 이루어진 전이금속 군으로부터 선택된 금속분말 형태인 것을 특징으로 하는 바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법.The metal catalyst powder is a method of synthesizing carbon nanotubes or carbon nanofibers using biomass, characterized in that the metal powder form selected from the group of transition metals consisting of iron, nickel, cobalt, palladium, tungsten, chromium and iridium. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 촉매를 담지한 담지체 분말은 철, 코발트 및 니켈을 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 전이금속이 알루미나, 마그네시아, 실리카 및 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나에 담지되어 분말형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법.The support powder carrying the metal catalyst is formed in powder form by supporting any one transition metal selected from the group consisting of iron, cobalt, and nickel selected from the group consisting of alumina, magnesia, silica, and carbonate. Carbon nanotube or carbon nanofiber synthesis method using a biomass, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성하기 위하여, 촉매기상화학증착법 또는 기상합성법을 사용하는 것을 특징으로 하는 바이오 매스를 이용한 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성 방법.In order to synthesize the carbon nanotubes or carbon nanofibers, carbon nanotubes or carbon nanofibers synthesis method using biomass, characterized in that the use of catalytic vapor deposition or gas phase synthesis.
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ES2540005B1 (en) * 2013-07-11 2016-04-13 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Preparation procedure of graphite nanofibers from biogas
ES2717199B2 (en) * 2017-12-19 2022-07-21 Pamies Javier Biela BIOGAS PLANT
ES2741249A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-10 Garcia Juan Mateo Vilchez PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF GRAPHENE FROM BIOGAS FROM A LIVESTOCK WASTE PLANT. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
WO2023156833A1 (en) * 2022-02-16 2023-08-24 Hindustan Petroleum Corporation Limited Process for production of carbon negative hydrogen and green carbon/cnt

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100592491B1 (en) * 2004-03-15 2006-06-23 한국과학기술원 Biogas Production Method Using Food Waste
KR100596677B1 (en) * 2003-03-20 2006-07-04 이철진 Massive synthesis method of double-walled carbon nanotubes using the vapor phase growth
KR100770626B1 (en) 2007-05-31 2007-10-29 한밭대학교 산학협력단 Bio gas collection system of organic waste

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100596677B1 (en) * 2003-03-20 2006-07-04 이철진 Massive synthesis method of double-walled carbon nanotubes using the vapor phase growth
KR100592491B1 (en) * 2004-03-15 2006-06-23 한국과학기술원 Biogas Production Method Using Food Waste
KR100770626B1 (en) 2007-05-31 2007-10-29 한밭대학교 산학협력단 Bio gas collection system of organic waste

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