화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔)
권호 23권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 회수된 Bi2Te3의 계면활성제에 따른 분말 합성 및 성장 거동 평가
초록 에너지 하베스팅 기술 중 하나인 열전(Thermoelectric) 기술은 적용분야의 확대를 위하여 꾸준한 연구/개발이 진행되고 있다. 특히 열전소재의 특성향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 소재, 격자, 구조 등에 대한 제어를 통한 열전 특성 향상이 보고되고 있다. 구조 제어를 통한 특성 향상방법 중 저차원 열전 나노구조체는 전기전도도와 열전도도의 독립적인 조절이 가능하여 열전 성능이 개선된다. 한편 희소금속의 자원의 편재성과 높은 수입의존도로 인하여, 이에 대한 재활용 및 회수기술에 대한 연구가 주목 받고 있다. 열전소재 원소인 bismuth(Bi)와 tellurium(Te)도 희소금속에 해당되어 해당 연구가 진행되고 있으나, 소재의 단순 회수를 통한 단일원소 소재화에 국한된 연구가 주를 이루고 있다.
본 연구에서는 폐 열전소재를 이용하여 Bi2Te3 열전소재를 회수하고, 회수공정 중 반응제어를 통하여 폐 자원에서의 열전특성보다 우수한 특성을 발현할 수 있는 형상제어 나노구조체를 제조하였다. 폐 열전 모듈로부터 선택적 용해반응을 통하여 n-type과 p-type 열전소재를 분리하였으며, 이 후 환원반응을 통한 n-type Bi2Te3를 분말소재 회수 시 cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)의 계면활성제를 첨가하여 다양한 형상을 가지는 입자를 제조하였다. 제조된 분말의 X-ray diffraction (XRD) 분석을 통하여 결정상을 확인하였으며, 입자의 형상을 관찰하기 위하여 Field emission scanning electron microscope (FE-SEM) 분석을 수행한 결과 공정 조건에 따라 막대, 판상, tripod 형상을 가지는 입자를 확인하였다.


Acknowledgement
This subject is supported by the Small and Medium Business Administration (No. R-2016-01299) as Technology innovation development business.
저자 소형섭1, 이근재1, 박봉수2
소속 1단국대, 2한국 PGM
키워드 Recovered Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>3</SUB> particle; Chemical reduction. Morphology control; Growth mechanism; Surfactant
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