산화그래핀(Graphene oxide)의 솔벤트(solvent)별 Solubility에 대한 연구
Solubility Study of Graphene-oxide with Various Solvents
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초록
복합재료의 제조에 있어서 분산은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 복합재료의 제조 시 matrix 용재에 강화재를 보다 잘 분산하기 위하여 용매를 사용하는데 용매에 따라 분산도가 달라지기 때문에 어떠한 용매가 분산에 용이할지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 솔벤트 용매(DMF, NMP, Ethylene glycol, Acetone, DI water)에 대해 나노 필러인 산화 그래핀(Graphene oxide)의 용매에 따른 GO의 분산거동과 용해도 분석을 통해 분산에 유리한 용매를 파악하고자 하였다. 그 결과 UV-vis spectrophotometer 흡광도 측정을 통해 DMF와 Ethylene glycol이 가장 좋은 분산성을 가짐을 알 수 있는 반면 DI water는 가장 낮은 분산성을 보임을 알 수 있었다. 또한 표면장력과 시간에 따른 분산 육안 관측을 통해 DI water, Ethylene glycol, NMP, DMF, Acetone 순으로 분산성이 우수한 것을 알 수 있었는데 이는 Hansen solubility parameter 값과 일치하는 경향임을 확인할 수 있었다.
Abstract
Dispersion is one of the most important factors in the manufacture of composite materials. In the manufacture of composite materials, solvents are used to better disperse the reinforcement, nano-filler in the matrix. Since dispersion is affected with solvents, it is necessary to study which solvent is adopted to get good dispersion. In this study, the dispersion behavior and solubility of graphene oxide(GO) were examined under various solvents (DMF, NMP, ethylene glycol, Acetone, DI water) to identify dispersion. As a result of UV-vis spectrophotometer absorbance measurement, it was found that DMF and ethylene glycol had the best dispersibility, whereas DI water showed the lowest dispersibility. In addition, as a result of visually observing the dispersion according to the surface tension and time, it was found that the dispersibility was excellent in the order of DI water, ethylene glycol, NMP, DMF, and acetone, which was consistent with the Hansen solubility parameter value.
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