칼륨-흑연 층간화합물의 구조와 에너지 상태에 관한 연구 = The Study on the Structure and Energy State of Potassium-Graphite Intercalation Compounds

국문 초록 (Abstract)

칼륨-흑연 층간 화합물(K-GIC)을 변형된 Two-buib법에 의하여 흑연의 반응 온도 변화($T_g:450^{\circ}C$ , $400^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $250^{\circ}C$) 에 따라 정체된 천연흑연으로부터 합성하였고 합성된 K-GIC는 X-선 회절법을 이용하여 stage 형성과정을 확인하였으며, 이때 1 stage, 2 stage에 있어서 (001)회절선의 d 값은 $5.35\AA$과 $8.73\AA$ 에 해당하였다. K-GIC의 stage 안정성과 에너지 상태는 UV/VIS Spectrophotometer를 사용하여 알 수 있었으며 측정결과T_g$가 $250^{\circ}C$일 때 Reflectance의 최소값이 2.67eV(465nm)의 높은 에너지쪽으로 이동하였으며, 즉 X-선 회절법과 UV/VIS spectrophotometric data로부터 흑연의 탄소원자들 사이에 전하운반자가 많이 존재하여 낮은 stage가 형성되었음을 제시하고 있으며, 또한 이들 결과는 K-GIC의 전자물성과 그 밖의 물리적 성질에 대한 정보를 제공하여 주고 있다. 특히 지금까지 연구 보고된 바에 의하면 이 값들은 연구자에 따라 다르므로 본 연구를 통하여 정확한 값을 측정 제시하게 되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Potassium-Graphite Intercalation Compounds(K-GICs) have been prepared from purified natural graphite by transformed two-bulb method with variations of reaction temperature ($T_g:450^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $250^{\circ}C$).Prepared K-GICs were identified to stage transition process by X-ray diffraction data. At these results, d values of (00l) diffraction at 1 stage and 2 stage were corresponded to $5.35\AA$ and $8.73\AA$ respectively. The stage stability and energy states of K-GlCs were obtained by UV /VIS Spectrophotometric data. We found that the minimum value of reflectance was 2.67 eV(465nm) at $250^{\circ}C$and it's moved to higher energy than original graphite's. And X-ray diffraction and UV /VIS spectrophotometric datas suggest that K-GICs were formed lower stage and many charge carriers exist between C atoms of graphite. And then, these results also provide informations on the electrical and other physical properities of K-GICs.Especially, according to studied reports, d values differ from them of each author, but accurate values were established through this study.