질소가 도핑된 그래핀의 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 질소가 도핑된 그래핀

Abstract

본 발명은 카르복시산기 등의 작용기와 아미노기를 가지는 유기물을 흑연과의 친전자성 치환 반응에 의하여 흑연에 결합시켜 가장자리가 기능화된 그래핀을 제조하고, 이러한 유기물이 그래프팅된 그래핀를 열처리함으로써 질소가 도핑된 그래핀을 제조하는 방법 및 이러한 제조 방법에 의하여 제조되는 질소가 도핑된 그래핀에 관한 것으로, 이러한 본 발명에 의하면, 보다 저렴하고 간단한 방법으로 보다 높은 순도 및 수율의, 질소가 도핑된 그래핀을 제조할 수 있고, 이러한 본 발명에 의하여 얻을 수 있는 질소가 도핑된 그래핀은 매우 우수한 물리적 특성 및 전기적 특성을 가지고 있으며, 특히 H2/O2 연료 전지의 캐소드 극에서 사용되는 백금 촉매에 비하여 더 우수한 산소 환원 능력을 가지고 있어 상기 백금 촉매를 대체하여 H2/O2 연료 전지의 가격을 더 낮추거나 수명 증대의 효과를 가져올 수 있도록 하며, 나아가 H2/O2 연료 전지의 상용화에 새로운 전환점을 마련해 줄 것이다.