구리 옥살산염 용액 합성법을 이용한 산화구리(ΙΙ) 나노구조체 변환 연구

초록

나노 구조화 된 금속 산화물은 태양전지, 센서, 촉매, 배터리 전극재에 사용 된다. 나노 구조 금속산화물은 일반적으로 솔-젤법, 수열합성법, 양극산화, 전해도금 등의 방법을 이용하여 나노 시트, 나노 와이어, 나노 로드, 나노 튜브 등 다양한 구조로 합성할 수 있다. 이러한 합성법은 특별한 장비가 필요하거나 복잡한 준비 과정, 높은 에너지 소비 또는 대규모 생산에 대한 어려움이 있다. 옥살산 수용액을 이용한 금속의 식각과 침전을 통해 나노 구조를 형성하는 제조법은 특별한 장비나 에너지 소비 없이 나노 구조를 대량으로 생산 할 수 있다는 장점이 있다. 본 실험에서는 옥살산(oxalic acid), 과황산나트륨(sodium persulfate), 과산화수소(hydrogen peroxide)가 첨가된 수용액에 구리-니켈 합금 호일을 담지 하여 표면에서의 화학적 식각과 옥살산염을 통한 침전 반응을 이용하여 구리 옥살산염 나노 구조를 형성 하였다. 각 첨가물의 농도와 반응 시간, 온도 등 반응 조건이 구조 형상과 입자크기에 미치는 영향을 HR-SEM(high resolution scanning electron microsopy)을 통해 확인하였고 열처리를 통해 나노 구조의 옥살산염을 나노 구조의 다결정 구리 산화물로 전환 시켰다. 이때 각 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 관찰 하였으며 결정성 변화를 XRD(x-ray diffraction)와 FE-TEM(field-emission transmission electron microscopy)을 이용하여 확인 하였다.