KR20110045668A - Solid doping method of conductive polymers using plasma and apparatus for the same - Google Patents

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KR20110045668A
KR20110045668A KR1020090102333A KR20090102333A KR20110045668A KR 20110045668 A KR20110045668 A KR 20110045668A KR 1020090102333 A KR1020090102333 A KR 1020090102333A KR 20090102333 A KR20090102333 A KR 20090102333A KR 20110045668 A KR20110045668 A KR 20110045668A
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홍용철
이석현
권오필
김태자
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아주대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A solid doping method of conductive polymers using plasma is provided to enlarge the field of application of conductive polymers by solid doping conductive polymers using plasma treatment of conjugated conductive polymers which have high dispersibility in a solvent and does not have conductivity. CONSTITUTION: A solid doping method of conductive polymers using plasma comprises the steps of: manufacturing conductive polymer nanoparticles or solid molded materials containing conductive polymer nanoparticles; and treating the conductive polymer nanoparticles or solid molded materials containing conductive polymer nanoparticles with plasma.

Description

플라스마 처리를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법 및 이를 위한 장치 {SOLID DOPING METHOD OF CONDUCTIVE POLYMERS USING PLASMA AND APPARATUS FOR THE SAME}Solid phase doping method of conductive polymer using plasma treatment and apparatus therefor {SOLID DOPING METHOD OF CONDUCTIVE POLYMERS USING PLASMA AND APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 전기를 통하는 전도성 고분자의 고상 도핑 방법에 관한 것으로서, 구체적으로, 용매 내 높은 분산성을 갖는 동시에 전도성을 갖지 않는 반도체인 공액 전도성 고분자의 플라즈마 처리를 이용한 고상 도핑 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a solid state doping method of an electrically conductive polymer, and more particularly, to a solid state doping method using a plasma treatment of a conjugated conductive polymer which is a semiconductor having high dispersibility in a solvent and having no conductivity, and a device for the same. will be.

전도성 고분자는 미국의 A. J. Heeger와 A. G. MacDiarmid 그리고 일본의 H. Shirakawa 교수가 2000년에 노벨화학상을 받으면서 일반 대중에 알려졌다. 이들은 폴리아세틸렌이라는 고분자가 도핑(doping)이라는 공정을 거쳐 전기를 통하게 된다는 사실을 1977년에 최초로 보고하였으며 그 후, 현재까지 많은 연구가 이루어지고 있다. Conductive polymers were known to the general public when A. J. Heeger and A. G. MacDiarmid in the United States and H. Shirakawa in Japan received the Nobel Prize in Chemistry in 2000. They first reported in 1977 that a polymer called polyacetylene would pass through electricity through a process called doping. Since then, much research has been done.

폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐썰파이드, 폴리파라페닐렌 등은 현재 알려져 있는 주요 전도성 고분자이며 그들의 전도도에 따라 10-13 ~ 10-7 S/cm는 대전방지물질(Antistatic materials), 10-6 ~ 10-2 S/cm는 정전기 제거 물질(Static discharge materilas)로 사용되며 1 S/cm 이상의 전도성 고분자는 전자파 차폐용 물질, 바테리(battery) 전극, 반도체, 태양전지 등에 사용된다. Polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyphenylenevinylene, polyphenylsulfide, polyparaphenylene and the like are known major conductive polymers and depending on their conductivity, 10 -13 to 10 -7 S / cm are antistatic materials. (Antistatic materials), 10 -6 ~ 10 -2 S / cm are used as static discharge materilas, and conductive polymers of 1 S / cm or more are electromagnetic shielding materials, battery electrodes, semiconductors, solar cells Used for

상기 언급한 주요 전도성 고분자들 중에서도 폴리아닐린은 공기 중 안전성이 크고 산업화가 용이하여 가장 많은 주목을 받아 왔으며, 일반적으로 산화상태에 따라, 완전 환원형인 류코에머랄딘(Leucoemeraldine), 부분 산화형인 에머랄딘(Emeraldine), 및 완전 산화형인 퍼니그르아닐린(Pernigraniline)으로 분류할 수 있다. Among the above-mentioned main conductive polymers, polyaniline has received the most attention due to its high safety in the air and easy industrialization. In general, polyaniline is completely reduced form leucoemeraldine, and partially oxidized emeraldine ( Emeraldine) and Pernigraniline, which is a fully oxidized form.

근본적으로 전도성을 보인 고분자는 산화환원이나 산 염기에 의해 도핑되면 폴라론(Polaron)을 형성하면서 전자가 움직여 전기를 통하게 된다. 특히 전도성 고분자 중 폴리아닐린의 염기상(에머랄딘, EB)는 유기산 또는 무기산에 의하여 도핑되어 전도성 고분자 염(에머랄딘염, ES)으로 되며 상기 도판트로서 유기산 또는 무기산으로는 염산, 브롬산, 황산, 피루브산, 인산, 디클로로아세트산, 아크릴산, 시트르산, 개미산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 캠퍼술폰산, 도데실벤젠술폰산, 디노닐나프탈렌술폰산, 폴리스티렌술폰산, 폴리아크릴산, 헤테로폴리 음이온, C1 ~ C24 알킬 및 산화-C1 ~ C24 알킬 4-술포프탈산 디에스테르, 4-술포-1,2-벤젠디카르복실산 C1 ~ C24 알킬 에스테르, 비스(2-에틸헥실)하이드로젠포스페이트, 및 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산 등이 사용된다. When the polymer that is inherently conductive is doped with a redox or acid base, electrons move through electricity while forming a polaron. In particular, the base phase (emeraldine, EB) of the polyaniline in the conductive polymer is doped with an organic acid or an inorganic acid to form a conductive polymer salt (emeraldine salt, ES). Pyruvic acid, phosphoric acid, dichloroacetic acid, acrylic acid, citric acid, formic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyacrylic acid, heteropoly anion, C 1 -C 24 alkyl and oxide-C 1 to C 24 alkyl 4-sulfophthalic acid diester, 4-sulfo-1,2-benzenedicarboxylic acid C 1 to C 24 alkyl ester, bis (2-ethylhexyl) hydrogenphosphate, And 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid and the like are used.

그러나, 상기 언급한 전도성 고분자의 도핑이나 도판트로서 사용되는 유무기산은 휘발성이어서 전도성 고분자에 환경적 안정성을 제공할 수 없는 문제가 있다.However, there is a problem in that the organic-inorganic acid used as the doping or dopant of the conductive polymer mentioned above is volatile and thus cannot provide environmental stability to the conductive polymer.

또한, 전도성 고분자는 잘 용해가 되지 않는 것으로 널리 알려져 있다. 그렇지만 이들을 나노크기의 미세 입자로 만들어 바인더와 함께 분산시킴으로써 높은 전도도를 얻을 수 있다. 그런데 나노입자는 기존 물질에 비해 현저히 증가된 비표면적을 가진다. 이러한 높은 비표면적 때문에 기존 물질과는 다른 표면효과를 가지게 되는데, 입자의 크기가 작아질수록 표면에 위치한 분자의 수가 상대적으로 증가된다. 예를 들어, 입자의 입경이 5nm가 되면 입자를 구성하는 분자 중 50%가 표면에 위치하게 되고 입자의 크기가 2nm가 되면 그 비율은 90%에 이른다. 표면에 위치한 분자의 비율이 상대적으로 높기 때문에 나노입자들은 기존 물질에 비해 표면에너지의 결합에너지에 대한 비가 더 커지게 된다. 표면에너지의 결합에너지에 대한 비율은 입자의 크기가 20nm에서 1nm로 작아질수록 5%에서 30%로 증가하게 된다. 나노 입자를 구성하고 있는 원자들은 주변 원자들 간의 상호 작용에 의해 인력과 반발력이 평형을 이루는 에너지 안정 상태에 있게 되지만 표면에 위치한 원자는 내부 원자에 의한 인력만 존재하므로 높은 에너지 상태에 놓이게 된다. 이러한 표면 효과로 인해 나노입자는 촉매나 촉매의 표면반응에서 보이는 표면활성의 성질을 갖게 된다. In addition, it is widely known that conductive polymers do not dissolve well. However, high conductivity can be achieved by making them into nano-sized fine particles and dispersing them with the binder. However, nanoparticles have a significantly increased specific surface area compared to conventional materials. This high specific surface area has a different surface effect than conventional materials. As the particle size decreases, the number of molecules located on the surface increases relatively. For example, when the particle size of the particle is 5nm, 50% of the molecules constituting the particle are located on the surface, and when the particle size is 2nm, the ratio reaches 90%. Because of the relatively high proportion of molecules on the surface, nanoparticles have a larger ratio of surface energy to binding energy than conventional materials. The ratio of surface energy to binding energy increases from 5% to 30% as the particle size decreases from 20 nm to 1 nm. The atoms that make up the nanoparticles are in an energy stable state where the attraction and repulsion are balanced by interactions between surrounding atoms, but the atoms on the surface are in a high energy state because only the attraction force is due to internal atoms. These surface effects give nanoparticles the properties of surface activity seen in catalysts or surface reactions of catalysts.

뿐만 아니라 전도성 고분자 분산체를 포함하는 조성물의 도핑 공정은 넓은 표면적과 표면 효과로 인하여 효과적으로 수행유지하기가 어려우며 특히 박막형태의 필름 상에 존재하는 도전성 나노입자들의 도핑을 위한 특수기술이 절실하다. In addition, the doping process of the composition including the conductive polymer dispersion is difficult to maintain effectively due to the large surface area and surface effects, in particular, the special technology for the doping of the conductive nanoparticles present on the thin film form is urgently needed.

이에, 본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 연구하였으며, 특히, 본 발명의 발명자 중 이(LEE)는 순수 금속성이 나타나는 전도성 고분자로서, 전도도가 종래 전도성 고분자의 전도도보다 3-5배 정도 높고 순도가 높은 전도성 고분자를 제조하여 2006년 네이쳐(Nature) 지(vol. 441, p. 65)에 발표한 바가 있다. 본 발명자들에 의하여 상기 전도성 고분자를 연구함에 있어서, 다양한 플라즈마 가스로 전도성 고분자를 처리하여 고상 도핑함으로써 비휘발적이고 안정적으로 전도성 고분자를 제조할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.Thus, the present inventors have studied to solve the above problems of the prior art, in particular, among the inventors of the present invention (LEE) is a conductive polymer exhibiting pure metallicity, the conductivity is 3-5 times the conductivity of the conventional conductive polymer A high-purity, high-purity conductive polymer was produced and published in Nature in 2006 (vol. 441, p. 65). In studying the conductive polymer by the present inventors, the present invention has been completed by discovering that the conductive polymer can be non-volatile and stably prepared by solid phase doping by treating the conductive polymer with various plasma gases.

따라서, 본 발명은, 플라즈마 조사에 의하여 전도성 고분자를 고상 도핑하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a method and apparatus for solid phase doping of the conductive polymer by plasma irradiation.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 측면은, 하기를 포함하는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법을 제공한다:In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a solid phase doping method of a conductive polymer using a plasma, comprising:

전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 섬유 또는 필름 등의 성형품을 제조하는 단계; 및Preparing a molded article such as a fiber or a film including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles; And

상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 섬유 또는 필름 등의 성형품을 플라즈마로 처리하는 단계. Treating the molded article such as a fiber or a film including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles with a plasma.

상기 본 발명의 일 구현예에서, 상기 플라즈마 처리 단계는 하기를 포함할 수 있다:In one embodiment of the present invention, the plasma treatment step may include:

상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품이 플라즈마에 노출되도록 플라즈마 처리 장치 내 용기에 올려놓는 로딩 단계;A loading step of placing the conductive polymer nanoparticles or the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles in a container in a plasma processing apparatus to expose the plasma;

원하는 플라즈마 가스를 선택하여 상기 플라즈마 챔버 내로 주입하는 플라즈마 가스주입 단계;Selecting a desired plasma gas and injecting the desired plasma gas into the plasma chamber;

플라즈마를 발생하기 위하여 상기 플라즈마 챔버에 전압을 인가하는 플라즈마 ON 단계;A plasma ON step of applying a voltage to the plasma chamber to generate a plasma;

상기 발생되는 플라즈마에 대한 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품의 노출 시간을 제어하는 플라즈마 처리 시간 제어 단계;Plasma processing time control step of controlling the exposure time of the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles to the generated plasma;

상기 플라즈마 발생을 차단하는 플라즈마 OFF 단계; 및A plasma off step of blocking the plasma generation; And

상기 플라즈마 처리된 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품을 수집하는 단계. Collecting the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles subjected to the plasma treatment.

상기 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 플라즈마 처리 단계 전에 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품을 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the plasma processing step may further comprise the step of pre-processing the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 전도성 고분자의 나노 또는 마이크로입자 자체가 플라즈마 처리되거나, 전도성 고분자의 나노 또는 마이크로입자를 포함하는 필름이나 섬유 등의 고성 성형물을 플라즈마 처리할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the nano- or microparticles of the conductive polymer itself may be plasma-treated, or a high-molded article such as a film or fiber containing nano- or microparticles of the conductive polymer may be plasma-treated.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 전도성 고분자는, 예를 들어, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐썰파이드, 폴리파라페닐렌 등 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In another embodiment of the present invention, the conductive polymer may be, for example, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyphenylenevinylene, polyphenylsulfide, polyparaphenylene and the like, but is not limited thereto. It doesn't happen.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 플라즈마 처리 단계는, 예를 들어, -10℃ 내지 800℃의 온도에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, the plasma treatment step, for example, may be performed at a temperature of -10 ℃ to 800 ℃, but is not limited thereto.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 플라즈마 처리 단계에서, 상기 플라즈마는, 예를 들어, 10-6 Torr 내지 5 atm의 압력에서 발생될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, in the plasma processing step, the plasma may be generated, for example, at a pressure of 10 -6 Torr to 5 atm, but is not limited thereto.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 플라즈마 처리 단계에서, 상기 플라즈마 가스는 아르곤과 헬륨과 같은 비활성 가스, 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), CF4, NF3, SF6와 같은 불소가 포함된 불화가스, 메탄(CH4),에틸렌(C2H4),아세틸렌(C2H2)과 같은 탄화수소가스, 일산화황(SO), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH3) 가스, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, in the plasma processing step, the plasma gas is an inert gas such as argon and helium, hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), CF 4 , Fluorine gas containing fluorine such as NF 3 , SF 6 , hydrocarbon gas such as methane (CH 4 ), ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), sulfur monoxide (SO), sulfur dioxide (SO 2 ), Nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monoxide (NO), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), ammonia (NH 3 ) gas, and mixtures thereof, but is not limited thereto. .

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 플라즈마 처리 단계에서, 상기 플라즈마 가스는 액체 상태로부터 기화시켜 사용할 수 있는 과산화수소(H2O2), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH), 아세톤(CH3COCH3), C6 ~ C20인 탄화수소 액체, HCl, HClO4, HBF4, HPF6, 인산(phosphoric acids), 디클로로아세트산(dichloroacetic acid), 유기 설포닉산 (organic sulfonic acid), 피르브산(pyrubic acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In another embodiment of the present invention, in the plasma treatment step, the plasma gas is hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 ) that can be used to vaporize from the liquid state OH), acetone (CH 3 COCH 3 ), hydrocarbon liquid with C 6 to C 20 , HCl, HClO 4 , HBF 4 , HPF 6 , phosphoric acids, dichloroacetic acid, organic sulfonic acid acid), pyrubic acid, and mixtures thereof.

상기 본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 플라즈마 처리 단계에서, 상기 플라즈마는 라디오 주파수(Radio Frequency) 플라즈마, 고주파 플라즈마, 유전체장벽방전(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마, AC 또는 DC 글로우 방전 플라즈마, 중간 주파수(Middle Frequency) 플라즈마, 아크 플라즈마, 코로나 방전, 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In another embodiment of the present invention, in the plasma processing step, the plasma is a radio frequency plasma, a high frequency plasma, a dielectric barrier discharge plasma, an AC or DC glow discharge plasma, an intermediate frequency. (Middle Frequency) can be selected from the group consisting of plasma, arc plasma, corona discharge, and mixtures thereof.

본 발명의 제 2 측면은, 하기를 포함하는, 하기를 포함하는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자 고상 도핑 장치를 제공한다:A second aspect of the present invention provides a conductive polymer solid phase doping apparatus using plasma, comprising:

기체 유입구와 기체 배출구가 형성되어 있는 플라즈마 챔버;A plasma chamber in which a gas inlet and a gas outlet are formed;

상기 챔버 내부에 설치되고 처리될 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품이 올려지는 용기; 및A container in which the solid-form molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles to be installed and processed in the chamber is placed; And

상기 챔버 내부에 설치되며 상기 용기로 플라즈마를 조사하는 플라즈마 발생장치. Plasma generator is installed in the chamber and irradiates the plasma to the container.

본 발명에 따르면 강한 산화제와 같은 화학약품을 사용하지 않고 다양한 플라즈마를 이용하여 전도성 고분자 나노입자 또는 상기 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 처리하여 고상 도핑할 수 있다. 이에, 본 발명에 의하여, 플라즈마 처리를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법을 제공할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하여 강한 산화제와 같은 화학약품을 사용하지 않고 다양한 플라즈마를 이용하여 전도성 고분자를 고상 도핑할 수 있어, 전도성 고분자의 응용분야를 더욱 발전 확대시킬 수 있다.According to the present invention, the conductive polymer nanoparticles or the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles may be processed and solid-doped using various plasmas without using a chemical such as a strong oxidizing agent. Thus, according to the present invention, it is possible to provide a solid phase doping method of the conductive polymer using a plasma treatment. According to the present invention, it is possible to solid-dope the conductive polymer using various plasmas without using a chemical such as a strong oxidizing agent, thereby further expanding the application field of the conductive polymer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 따른 플라즈마를 이용한 전도성 고분자 고상(solid) 성형품의 도핑 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a doping method of the conductive polymer solid (solid) molded article using a plasma according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법을 나타낸다.1 illustrates a solid phase doping method of a conductive polymer using plasma according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 일반적인 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품 (전도성 고분자 시료)의 제조(S20) 단계부터 플라즈마를 이용한 이들의 고상 도핑(S100)단계까지의 공정흐름을 나타낸다. Referring to FIG. 1, a process flow from a step (S20) of manufacturing a solid conductive article (conductive polymer sample) including a general conductive polymer nanoparticle or a conductive polymer nanoparticle to a solid phase doping (S100) step using plasma is shown. .

먼저, 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 제조한다(S20). 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품은 당업계에 알려진 통상의 방법을 이용하여 제 조될 수 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 (10-0648894)에 의하여 전도성 고분자 나노입자 등이 제조될 수 있다.First, a solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles is manufactured (S20). The solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles may be manufactured using conventional methods known in the art. For example, the conductive polymer nanoparticles and the like can be prepared according to the Republic of Korea Patent Publication (10-0648894).

다음, 필요한 경우, 상기 합성된 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 전처리한다(S30). Next, if necessary, the solid-state molded article including the synthesized conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles is pretreated (S30).

다음, 상기 필요에 따라 전처리된 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 개질한다(S100). 즉, 본 발명에서는 표면처리효과(용매 분산성 향상과 전도성 고분자를 도핑하기 기능기 생성)를 달성하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면처리방법이 적용된다. Next, the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles pretreated as needed is modified (S100). That is, in the present invention, a surface treatment method using plasma is applied to achieve the surface treatment effect (improving solvent dispersibility and generating functional groups for doping conductive polymers).

일반적으로 플라즈마는 발생되는 압력에 따라 분류하면, 저압 플라즈마와 고압 플라즈마로 분류할 수 있다. 일반적으로 저압 플라즈마는 응용처에 따라 압력이 달라지나 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브 개질에서는 보통 10-6 Torr 내지 수백 Torr의 압력에서 발생된 플라즈마가 바람직하며 고압 플라즈마라 함은 수백 Torr 내지 5 기압(atm)의 압력에서 발생된 플라즈마를 말한다. 상기 저압 및 고압 플라즈마는 라디오 주파수(Radio Frequency) 플라즈마, 고주파 (0.3 GHz ~ 20 GHz) 플라즈마, 유전체장벽방전(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마, AC 또는 DC 글로우 방전, 중간 주파수(Middle Frequency) 플라즈마, 아크 플라즈마, 코로나 방전 플라즈마일 수 있다. 일반적으로 저압 방전 플라즈마일 경우, 그 특성은 형광등과 같은 글로우 방전의 형태를 갖는다. In general, when the plasma is classified according to the generated pressure, the plasma may be classified into a low pressure plasma and a high pressure plasma. In general, the low pressure plasma may vary in pressure depending on the application, but in the carbon nanotube reforming according to the embodiment of the present invention, a plasma generated at a pressure of 10 −6 Torr to several hundred Torr is generally preferred. Refers to plasma generated at a pressure of atm. The low pressure and high pressure plasma may include radio frequency plasma, high frequency (0.3 GHz to 20 GHz) plasma, dielectric barrier discharge plasma, AC or DC glow discharge, middle frequency plasma, arc plasma, and the like. , Corona discharge plasma. In general, in the case of a low pressure discharge plasma, its characteristics have the form of a glow discharge such as a fluorescent lamp.

상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고 상 성형품 처리(S100) 단계에서 플라즈마 응용 방법에 따라 다른 화학 기능기들을 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품 표면에 생성시킬 수 있다. 이에 대하여는 후술하여 설명하기로 한다.In the solid-state molded article processing of the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles (S100), different chemical functional groups are generated on the surface of the solid-shaped molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles according to the plasma application method. You can. This will be described later.

상기 전도성 고분자가 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐썰파이드, 또는 폴리파라페닐렌일 수 있다. The conductive polymer may be polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyphenylenevinylene, polyphenylsulfide, or polyparaphenylene.

상기 도판트 나노분말의 플라즈마 처리(S100) 단계에 대하여 상세히 설명하면, 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 플라즈마 처리(S100) 단계는 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 플라즈마에 노출되도록 용기에 올려놓는 도판트 나노분말 로딩(S101) 단계, 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 표면에 화학 기능기를 생성시킬 수 있는 적합한 플라즈마 가스를 선택하여 주입하는 플라즈마 가스주입(S102) 단계, 플라즈마를 발생하는 플라즈마 on(S103) 단계, 플라즈마 노출 시간을 제어하는 처리 시간 제어(S104) 단계, 플라즈마 off(S105) 단계, 상기 플라즈마 처리된 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품 수집(S106) 단계를 포함할 수 있다. Referring to the plasma treatment (S100) step of the dopant nanopowder in detail, the plasma treatment (S100) step of the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles is the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles Dopant nano-powder loading (S101) step of placing the solid molded article containing particles in a container to be exposed to the plasma, it is possible to create a chemical functional group on the surface of the solid molded article containing the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles Plasma gas injection (S102) for selecting and injecting a suitable plasma gas, plasma on (S103) for generating a plasma, processing time control (S104) for controlling a plasma exposure time, plasma off (S105), and the plasma Treated conductive polymer nanoparticles or conductive high It may include a solid-state molded article containing the molecular nanoparticles (S106) step.

상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 로딩(S101) 단계에서 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품이 올려지는 용기의 온도를 냉각 또는 가열하여 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품과 플라즈마와의 화학반응을 지연 또는 촉진할 수 있으며 상기 용기의 온도는 섭씨 -10℃ 내지 800℃에서 제어될 수 있다. In the step of loading the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles (S101), the temperature of the container on which the conductive polymer nanoparticles or the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles are loaded is heated or heated. It is possible to delay or promote the chemical reaction between the plasma and the solid-state molded article including the polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles and the temperature of the vessel can be controlled at -10 ℃ to 800 ℃.

상기 플라즈마 가스주입(S102) 단계에서 저압 플라즈마가 적용될 경우, 선택된 플라즈마 가스 분위기를 유지하면서 그 압력은 10-6 Torr 내지 수백 Torr에서 제어된다. When the low pressure plasma is applied in the plasma gas injection step S102, the pressure is controlled at 10 −6 Torr to several hundred Torr while maintaining the selected plasma gas atmosphere.

상기 플라즈마 가스주입(S102) 단계에서, 상기 플라즈마는 아르곤과 헬륨과 같은 비활성 가스, 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), CF4, NF3, SF6와 같은 불소가 포함된 불화가스, 메탄(CH4),에틸렌(C2H4),아세틸렌(C2H2)과 같은 탄화수소가스, 일산화황(SO), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH3) 가스, 및 이들 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 액체 상태로부터 기화시켜 사용할 수 있는 과산화수소(H2O2), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH), 아세톤(CH3COCH3), C6 ~ C20인 탄화수소 액체, HCl, HClO4, HBF4, HPF6, 인산(phosphoric acids), 디클로로아세트산(dichloroacetic acid), 유기 설포닉산 (organic sulfonic acid), 피르브산(pyrubic acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In the plasma gas injection step (S102), the plasma is an inert gas such as argon and helium, hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), CF 4 , NF 3 , fluorine such as SF 6 Fluorine gas containing, methane (CH 4 ), ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 H 2 ) hydrocarbon gas, sulfur monoxide (SO), sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen dioxide (NO 2 ), Nitrogen monoxide (NO), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), ammonia (NH 3 ) gas, and mixtures thereof. Hydrocarbon peroxide (H 2 O 2 ), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), acetone (CH 3 COCH 3 ), C 6 to C 20 , HCl, HClO 4 , HBF 4 , HPF 6 , phosphoric acids, dichloroacetic acid, organic sulfonic acid, pyrubic acid and mixtures thereof Can be.

상기 플라즈마 처리(S100) 단계에서 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 균일한 처리를 위해 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 다시 섞거나 뒤집어 S100 단계를 여러 번 반복할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 처리 시간 제어(S104) 단계에서 시간을 제어하여 균일한 개질을 달성함은 물론이다. In the plasma treatment step (S100), the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles is mixed or inverted again for uniform treatment of the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles. Of course, you can repeat the step several times. In addition, it is a matter of course to achieve a uniform modification by controlling the time in the processing time control step (S104).

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 고상 도핑용 장치의 일예이다. 2 is an example of an apparatus for solid phase doping of a solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles using plasma according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 고상 도핑용 장치(100)는 플라즈마 챔버(10), 플라즈마 발생장치(20), 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 위한 용기(30)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2, the apparatus 100 for solid state doping of the present invention includes a plasma chamber 10, a plasma generator 20, a container 30 for a solid molded article including conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles. It is configured to include.

상기 플라즈마 챔버(10)에는 플라즈마 가스(62) 주입을 위한 가스 유입구(60) 및 반응후의 플라즈마 가스(72)가 배출되는 배출구(70)가 구비되어 있다. 저압 플라즈마가 적용될 경우 진공 펌프(미도시)를 포함한 진공 부품이 플라즈마 챔버(10)의 일측에 구비될 수 있다. The plasma chamber 10 is provided with a gas inlet 60 for injecting the plasma gas 62 and an outlet 70 through which the plasma gas 72 after the reaction is discharged. When the low pressure plasma is applied, a vacuum component including a vacuum pump (not shown) may be provided at one side of the plasma chamber 10.

상기 용기(30)에 로딩되어진 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품(40)이 플라즈마(50)에 의해 균일하게 처리되도록 교반될 수 있는 장치, 예를 들면, 진동 인가장치, 초음파 인가장치 등이 설치될 수 있으며 나노분말 용기(30)는 Batch 형태 또는 In-line 형태를 가질 수 있음은 물론이다. Apparatus, for example, vibration applying apparatus, which can be agitated so that the solid molded article 40 including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles loaded in the container 30 is uniformly processed by the plasma 50. Ultrasonic application device may be installed, and the nano-powder container 30 may have a batch form or in-line form, of course.

또한, 스테이지(미도시)를 상기 용기(30)에 설치하여 플라즈마(50)와 상기 도판트 나노분말(40)과의 이격거리를 조절할 수 있다. In addition, a stage (not shown) may be installed in the container 30 to adjust a separation distance between the plasma 50 and the dopant nanopowder 40.

상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품(40)의 물리화학적 특성 변화를 주기 위하여 상기 플라즈마 가스는 아르곤과 헬륨과 같은 비활성 가스, 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), CF4, NF3, SF6와 같은 불소가 포함된 불화가스, 메탄(CH4),에틸렌(C2H4),아세틸렌(C2H2)과 같은 탄화수소가스, 일산화황(SO), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH3) 가스, 및 이들 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 액체 상태로부터 기화시켜 사용할 수 있는 과산화수소(H2O2), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH), 아세톤(CH3COCH3), C6 ~ C20인 탄화수소 액체, HCl, HClO4, HBF4, HPF6, 인산(phosphoric acids), 디클로로아세트산(dichloroacetic acid), 유기 설포닉산 (organic sulfonic acid), 피르브산(pyrubic acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있음은 물론이다.The plasma gas may be inert gas such as argon and helium, hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), in order to change the physical and chemical properties of the solid molded article 40 including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles. Fluoride gas containing fluorine such as oxygen (O 2 ), CF 4 , NF 3 , SF 6 , hydrocarbon gas such as methane (CH 4 ), ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), monoxide Sulfur (SO), sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monoxide (NO), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), ammonia (NH 3 ) gas, and mixtures thereof. Can be. Hydrocarbon peroxide (H 2 O 2 ), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), acetone (CH 3 COCH 3 ), C 6 to C 20 , HCl, HClO 4 , HBF 4 , HPF 6 , phosphoric acids, dichloroacetic acid, organic sulfonic acid, pyrubic acid and mixtures thereof Of course it can.

이러한 플라즈마 발생 장치(20)를 이용한 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품의 표면처리를 플라즈마 분위기에서 수행되는 과정을 보다 상세하게 설명한다. The process of performing the surface treatment of the conductive polymer nanoparticles or the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles using the plasma generator 20 in a plasma atmosphere will be described in more detail.

먼저 표면처리 하고자 하는 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노 입자를 포함하는 고상 성형품을 용기(30)에 올려놓은 다음 플라즈마 발생장치(20)를 작동시킨다. 저압 플라즈마일 경우, 진공 펌프를 작동시켜 플라즈마 챔버(10) 내를 저압 상태로 만들어 주며 유입구(60)를 통해 유입된 플라즈마 가스(62)는 플라즈마 장치(20)에 의해 플라즈마가 발생되고 이 플라즈마는 사용된 기체에 따라 화학적 활성종들(이온, 전자, 라디칼)을 포함하는 화학 기능기가 표면에 생성되어진다.First, the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles to be surface-treated is placed on the container 30 and then the plasma generator 20 is operated. In the case of the low pressure plasma, the vacuum pump is operated to make the inside of the plasma chamber 10 in a low pressure state, and the plasma gas 62 introduced through the inlet 60 generates plasma by the plasma apparatus 20, and the plasma Depending on the gas used, chemical functional groups containing chemically active species (ions, electrons, radicals) are produced on the surface.

이상, 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 구현예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다.As described above, the present invention has been described in detail, but the present invention is not limited to the above embodiments, and may be modified in various forms, and may be modified by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is obvious that many other variations are possible.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 과정을 나타낸 공정 흐름도이다.1 is a process flow diagram illustrating a solid state doping process of a conductive polymer using plasma according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 전도성 고분자의 고상 도핑 장치의 일예를 설명하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating an example of a solid state doping apparatus for a conductive polymer in plasma according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]

10: 플라즈마 챔버 20: 플라즈마 발생장치10: plasma chamber 20: plasma generator

30; 용기 40: 전도성 고분자 시료30; Container 40: conductive polymer sample

50: 플라즈마 60: 가스유입구 50: plasma 60: gas inlet

70: 가스 배출구 72: 플라즈마 가스70: gas outlet 72: plasma gas

Claims (12)

하기를 포함하는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법:A solid phase doping method of a conductive polymer using a plasma, comprising: 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상(solid) 성형품을 제조하는 단계; 및Preparing a solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles; And 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품을 플라즈마로 처리하는 단계. Treating the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles with plasma. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 단계는,The plasma treatment step, 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품이 플라즈마에 노출되도록 플라즈마 처리 장치 내 용기에 올려놓는 로딩 단계;A loading step of placing the conductive polymer nanoparticles or the solid molded article including the conductive polymer nanoparticles in a container in a plasma processing apparatus to expose the plasma; 원하는 플라즈마 가스를 선택하여 상기 플라즈마 챔버 내로 주입하는 플라즈마 가스주입 단계;Selecting a desired plasma gas and injecting the desired plasma gas into the plasma chamber; 플라즈마를 발생하기 위하여 상기 플라즈마 챔버에 전압을 인가하는 플라즈마 ON 단계;A plasma ON step of applying a voltage to the plasma chamber to generate a plasma; 상기 발생되는 플라즈마에 대한 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품의 노출 시간을 제어하는 플라즈마 처리 시간 제어 단계;Plasma processing time control step of controlling the exposure time of the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles to the generated plasma; 상기 플라즈마 발생을 차단하는 플라즈마 OFF 단계; 및A plasma off step of blocking the plasma generation; And 상기 플라즈마 처리된 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품을 수집하는 단계를 포함하는,Collecting the solid-state molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles treated with plasma; 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,Solid phase doping method of conductive polymer using plasma, 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 단계 전에, 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품을 전처리하는 단계를 추가로 포함하는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법.Before the plasma treatment step, further comprising the step of pre-processing the solid polymer molded article comprising the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles, solid phase doping method of the conductive polymer using the plasma. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 단계는 -10oC 내지 800oC의 온도에서 수행되는 것인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,The plasma treatment step is performed at a temperature of -10 o C to 800 o C, solid phase doping method of a conductive polymer using a plasma, 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 단계에서 사용되는 상기 플라즈마는 10-6 Torr 내지 5 atm의 압력에서 발생되는 것인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,The plasma used in the plasma treatment step is generated at a pressure of 10 -6 Torr to 5 atm, solid phase doping method of a conductive polymer using a plasma, 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 플라즈마 가스는, 아르곤 또는 헬륨인 비활성 가스; 수소(H2), 질소(N2), 산소(O2), CF4; NF3, 또는 SF6인 불화가스; 메탄(CH4),에틸렌(C2H4) 또는 아세틸렌(C2H2)인 탄화수소가스; 일산화황(SO), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH3) 가스; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,The plasma gas may be an inert gas that is argon or helium; Hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), CF 4 ; Fluorinated gas containing NF 3 , or SF 6 ; Hydrocarbon gas which is methane (CH 4 ), ethylene (C 2 H 4 ) or acetylene (C 2 H 2 ); Sulfur monoxide (SO), sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monoxide (NO), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), ammonia (NH 3 ) gas; And solid phase doping method of the conductive polymer using a plasma, selected from the group consisting of, 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 플라즈마 가스는, 액체 상태로부터 기화시켜 사용할 수 있는 과산화수소(H2O2), 메탄올(CH3OH), 에탄올(C2H5OH), 아세톤(CH3COCH3), 아닐린, C6 ~ C20인 탄화수소 액체, HCl, HClO4, HBF4, HPF6, 인산(phosphoric acids), 디클로로아세트 산(dichloroacetic acid), 유기 설포닉산 (organic sulfonic acid), 피르브산(pyrubic acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,The plasma gas is hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), acetone (CH 3 COCH 3 ), aniline, C 6 ~ can be evaporated from the liquid state C 20 phosphorus hydrocarbon liquid, HCl, HClO 4 , HBF 4 , HPF 6 , phosphoric acids, dichloroacetic acid, organic sulfonic acid, pyrubic acid and mixtures thereof Solid phase doping method of the conductive polymer using a plasma, which is selected from the group consisting of 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리에 사용되는 플라즈마는 라디오 주파수(Radio Frequency) 플라즈마, 고주파 플라즈마, 유전체장벽방전(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마, AC 또는 DC 글로우 방전 플라즈마, 중간 주파수(Middle Frequency) 플라즈마, 아크 플라즈마, 코로나 방전 플라즈마 또는 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법,The plasma used in the plasma treatment may be radio frequency plasma, high frequency plasma, dielectric barrier discharge plasma, AC or DC glow discharge plasma, middle frequency plasma, arc plasma, corona discharge plasma. Or a solid phase doping method of a conductive polymer using plasma, which is selected from the group consisting of 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전도성 고분자가 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐썰파이드 또는 폴리파라페닐렌인, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자의 고상 도핑 방법.The conductive polymer is a polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyphenylenevinylene, polyphenylsulfide or polyparaphenylene, solid phase doping method of the conductive polymer using a plasma. 하기를 포함하는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자 고상 도핑 장치:A conductive polymer solid phase doping apparatus using plasma, comprising: 기체 유입구와 기체 배출구가 형성되어 있는 플라즈마 챔버;A plasma chamber in which a gas inlet and a gas outlet are formed; 상기 챔버 내부에 설치되고 처리될 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품이 올려지는 용기; 및A container in which the solid-form molded article including the conductive polymer nanoparticles or the conductive polymer nanoparticles to be installed and processed in the chamber is placed; And 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 용기로 플라즈마를 조사하는 플라즈마 발생장치. Plasma generator is installed in the chamber and irradiates the plasma to the container. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 플라즈마 챔버 일측에는 진공 펌프를 포함한 진공 장치가 구비되어 있는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자 고상 도핑 장치.One side of the plasma chamber is provided with a vacuum device including a vacuum pump, conductive polymer solid phase doping apparatus using a plasma. 제 10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 용기에는 상기 플라즈마와 상기 전도성 고분자 나노입자 또는 전도성 고분자 나노입자를 포함하는 고상 성형품과의 이격거리를 조절할 수 있는 스테이지가 구비되어 있는, 플라즈마를 이용한 전도성 고분자 고상 도핑 장치.The container is a conductive polymer solid phase doping apparatus using plasma, the stage is provided with a stage that can control the separation distance between the plasma and the solid molded article containing the conductive polymer nanoparticles or conductive polymer nanoparticles.
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