성균관대학교는 삼성전자와의 공동 연구를 통해 이산화탄소(CO2)를 활용해 니켈 표면에서 저온 고결정성 그래핀을 형성하는데 성공했다고 9월12일 발표했다.
성균관대학교 에너지과학과 마크 러멜리(Mark Rummeli) 교수와 삼성전자 종합기술원 손인혁 박사의 공동연구로 진행됐으며 나노 소재 분야에서 활발하게 진행되고 있는 고결정성 그래핀 합성 연구 결과로 주목을 받고 있다.
연구팀은 이산화탄소를 이용해 니켈 표면을 약한 산화층(NiOx)으로 만든 뒤 탄소 확산을 저지해 그래핀 층수를 낮춤으로써 결정성을 향상시켜 니켈 표면에 저온 고결정성 그래핀을 형성했다.
이산화탄소를 이용해 저온 고결정성 그래핀을 형성한 최초의 성과로 기존 연구에서는 그래핀의 원료인 탄소 성분이 빠르게 확산하고 합성온도가 1000℃ 이상으로 지나치게 높다는 점 등이 걸림돌로 작용해왔다.
연구팀 손인혁 박사는 “지구온난화의 주범인 이산화탄소를 이용해 그래핀 성장의 메커니즘을 조절했다는 점에서 의미가 있다”고 강조했다.
연구결과는 미국 화학학회(American Chemical Society)가 발간하는 국제저널 ACS NANO지에 게재됐다.