KR102224725B1 - Layered FeP, method for producing the same, layered FeP nanosheet exfoliated from the same and catalyst including the same nanosheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 층상형 FeP, 그 제조방법 및 그로부터 박리된 층상형 FeP 나노시트 및 이를 포함하는 촉매에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 3D 벌크형 FeP와 달리 2차원의 결정 구조를 갖고, 박리성이 우수하여 나노시트의 형태로 박리하기 용이하며, 표면적이 3D 벌크형 FeP에 비하여 현저히 넓어 전기화학적 물분해 촉매로서의 활성도를 갖는 층상형 FeP 및 그로부터 박리된 FeP 나노시트와 그 제조방법 및 이를 포함하는 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a layered FeP, a method for producing the same, and a layered FeP nanosheet peeled therefrom, and a catalyst including the same, and more particularly, it has a two-dimensional crystal structure, unlike the conventional 3D bulk FeP, and has a peelability. It is excellent and is easy to peel in the form of nanosheets, and the surface area is significantly wider than that of 3D bulk FeP, so it has an activity as an electrochemical water decomposition catalyst. About.
Description
본 발명은 층상형 FeP, 그 제조방법, 그로부터 박리된 층상형 FeP 나노시트 및 이를 포함하는 촉매에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 벌크형 FeP와 달리 2차원의 결정 구조를 갖고, 박리성이 우수하여 나노시트의 형태로 박리하기 용이하며, 표면적이 벌크형 FeP에 비하여 현저히 넓어 전기화학적 물분해 촉매로서의 활성도를 갖는 층상형 FeP 및 그로부터 박리된 FeP 나노시트와 그 제조방법 및 이를 포함하는 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a layered FeP, a method for producing the same, a layered FeP nanosheet peeled therefrom, and a catalyst including the same, and more particularly, it has a two-dimensional crystal structure unlike the conventional bulk FeP, and has excellent peelability. Thus, it is easy to peel in the form of nanosheets, and the surface area is significantly wider than that of bulk FeP, so that the layered FeP has an activity as an electrochemical water decomposition catalyst, and the FeP nanosheets peeled therefrom, and a method for preparing the same, and a catalyst comprising the same .
그래핀을 비롯한 다양한 초박막 이차원(2D) 재료들은 새로운 물리적, 화학적, 기계적 및 광학적 특성을 바탕으로 다양한 분야에서 활발히 연구가 되고 있다. 이러한 저차원의 소재는 기존의 벌크 소재가 가지지 못하는 획기적인 신기능이 기대되고 기존소재를 대체할 차세대 미래 소재로서 가능성이 매우 크다.Various ultra-thin two-dimensional (2D) materials including graphene are being actively studied in various fields based on new physical, chemical, mechanical, and optical properties. Such low-dimensional materials are expected to have innovative new functions that existing bulk materials do not have, and have great potential as a next-generation future material that will replace existing materials.
기존 2D 소재에 대한 연구는 층간(interlayer)의 결합력이 약한 반 데르 발스 결합을 물리적 및 화학적 방법으로 분리하는 Top-down법, 기상증착법에 기반한 대면적 박막을 성장시키는 Bottom-up법을 기반으로 진행되고 있다. 특히 Top-down법은 박리(exfoliation) 대상 물질의 모상(pristine)이 반드시 2차원적 층상결정구조를 가져야 하므로 밴드갭이 없는 그래핀, 전하 이동도가 낮은 층상 금속 산화물/질화물, 전자이동도/전기전도도가 낮은 전이금속 칼코겐화합물 등 연구 대상이 매우 제한적인 문제점이 있다.Research on existing 2D materials is based on a top-down method that separates van der Waals bonds with weak interlayer bonding by physical and chemical methods, and a bottom-up method that grows a large-area thin film based on a vapor deposition method. Has become. In particular, in the top-down method, since the pristine of the material to be exfoliated must have a two-dimensional layered crystal structure, graphene without a band gap, layered metal oxide/nitride with low charge mobility, electron mobility/ There is a problem of very limited research targets such as transition metal chalcogen compounds having low electrical conductivity.
종래 연구 방법의 한계로 인해 2D 소재는 그래핀이나 전이금속 칼코겐화합물 등의 물질을 대상으로 매우 제한적으로 연구가 진행되었으며, 이는 본질적으로 저차원 소재의 개발 가능 여부가 사용하고자 하는 원소의 종류에 따라 제한된다는 점에서 한계를 가지며 층상구조가 아닌 무수히 많은 3D 벌크 소재의 저차원 미래 소재 개발에는 적합하지 않은 방법이다.Due to the limitations of conventional research methods, 2D materials have been studied very limitedly for materials such as graphene and transition metal chalcogen compounds, and this is essentially the availability of low-dimensional materials depending on the type of element to be used. It has limitations in that it is limited accordingly, and is not suitable for the development of low-dimensional future materials for countless 3D bulk materials that are not layered.
전기화학적 물분해 반응은 화석 연료를 대체할 친환경 에너지로 부각되고 있는 수소를 얻을 수 있는 반응으로 많은 관심을 받고 있다. 물의 전기 분해 반응에서는 촉매가 사용되는데 종래에는 백금(Platinium, Pt) 촉매가 주로 사용되었으나, 백금은 매장량이 많지 않고 가격이 높아 대체재로 인화니켈(Nickel Phosphide, NiP), 인화코발트(Cobalt Phosphide, CoP), 인화철(Iron phosphide, FeP) 등이 주목을 받고 있다. 이 중에서도 특히 인화철은 철이 지구상에 풍부하게 매장되어 있어 대량 생산에 유리하다는 점에서 집중적으로 개발되고 있는 촉매 소재이다.The electrochemical water decomposition reaction is receiving a lot of attention as a reaction capable of obtaining hydrogen, which is emerging as an eco-friendly energy to replace fossil fuels. In the electrolysis reaction of water, a catalyst is used.Platinium (Pt) catalysts were mainly used in the past.However, platinum (Pt) catalysts were mainly used as a substitute for nickel phosphide (NiP) and cobalt phosphide (CoP) as substitutes for platinum due to its low reserves and high price. ) And iron phosphide (FeP) are attracting attention. Among them, iron phosphide is a catalyst material that is being developed intensively in that it is advantageous for mass production because iron is abundantly buried on the earth.
이러한 인화철이 2차원 결정구조를 갖는 소재로 제조될 경우 종래의 인화철과 같이 3차원 벌크형의 결정 구조를 갖는 소재에 비하여 현저히 큰 표면적을 가질 수 있기 때문에 우수한 활성도를 갖는 촉매를 제조할 수 있을 것으로 기대되는 바, 결정 구조를 달리할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.When such iron phosphide is made of a material having a two-dimensional crystal structure, it is expected that a catalyst having excellent activity can be prepared because it can have a significantly larger surface area than a material having a three-dimensional bulk crystal structure like conventional iron phosphide. As expected, there is a demand for the development of a technology capable of varying the crystal structure.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 층상형의 결정 구조를 갖고 박리성이 우수한 층상형의 FeP를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a layered FeP having a layered crystal structure and excellent peelability.
또한, 본 발명은 2차원의 결정 구조를 갖고 박리성이 우수한 층상형의 FeP를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a layered FeP having a two-dimensional crystal structure and excellent releasability.
또한, 본 발명의 세번째 해결하고자 하는 과제는 본 발명의 층상형의 FeP로부터 박리되고, 전기화학적 물분해 촉매로서의 활성도가 우수한 FeP 나노시트를 제공하는 것이다.In addition, the third problem to be solved of the present invention is to provide a FeP nanosheet that is peeled from the layered FeP of the present invention and has excellent activity as an electrochemical water decomposition catalyst.
또한, 본 발명의 네번째 해결하고자 하는 과제는 본 발명의 FeP 나노시트를 포함하는 촉매를 제공하는 것이다.In addition, the fourth problem to be solved of the present invention is to provide a catalyst comprising the FeP nanosheets of the present invention.
본 발명은 (1) 리튬(Li) 또는 나트륨(Na) 분말과; 철(Fe) 분말 및 인(P) 분말을 혼합한 후 순차적으로 열처리 및 냉각하여 공간군(space group)이 P4/nmm이고 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 층상형 결정구조를 가지며, 화학식 LiFeP 또는 NaFeP로 표시되는 층상형 화합물을 수득하는 단계; 및 (2) 상기 층상형 화합물에 포함된 Li 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하여 상기 층상형 화합물의 결정구조에 변화 없이 층상형 FeP 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법을 제공한다.The present invention includes (1) lithium (Li) or sodium (Na) powder; It has a layered crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is tetragonal by sequentially heat treatment and cooling after mixing iron (Fe) powder and phosphorus (P) powder. , Obtaining a layered compound represented by the formula LiFeP or NaFeP; And (2) preparing a layered FeP compound without changing the crystal structure of the layered compound by selectively removing Li or Na ions contained in the layered compound. to provide.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 중 열처리는 Li 분말, Fe 분말 및 P 분말을 혼합한 후 750℃ 내지 850℃의 온도에서 3일(days) 내지 5일 동안 열처리하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heat treatment during step (1) is to heat treatment for 3 days to 5 days at a temperature of 750°C to 850°C after mixing Li powder, Fe powder, and P powder. I can.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 중 열처리는 Na 분말, Fe 분말 및 P 분말을 혼합한 후 800℃ 내지 900℃에서 3일 내지 5일 동안 열처리하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heat treatment during step (1) may be heat treatment at 800° C. to 900° C. for 3 to 5 days after mixing Na powder, Fe powder and P powder.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 중 냉각 단계는 0.5℃/h 내지 2.0℃/h의 감온 속도로 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the cooling step in step (1) may be performed at a temperature reduction rate of 0.5°C/h to 2.0°C/h.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (2) 단계는 물, 에탄올 및 이소프로판올 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 용매를 처리하여 Li 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, step (2) may be to selectively remove Li or Na ions by treating a solvent containing at least one selected from water, ethanol, and isopropanol.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 용매의 처리는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the treatment of the solvent may be performed at a temperature of 20°C to 60°C.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (1) 단계에서 수득한 LiFeP 또는 NaFeP 화합물은 층상형 FeP 화합물의 결정에서 각 층의 사이에 Li 이온 또는 Na 이온이 삽입되어 있는 결정 구조를 갖는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the LiFeP or NaFeP compound obtained in step (1) may have a crystal structure in which Li ions or Na ions are intercalated between each layer in the crystal of the layered FeP compound. have.
또한, 본 발명은 공간군(space group)이 P4/nmm이고 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 층상형 결정구조를 가지는 층상형 FeP 화합물을 제공한다.In addition, the present invention provides a layered FeP compound having a layered crystal structure in which a space group is P4/nmm and a crystal system is tetragonal.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 층상형 FeP 화합물은 Cu-Ka 선을 이용한 분말 X선 회절법에 의하여 얻어지는 X선 회절도에 있어서, 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 46.0±0.2, 48.8±0.2, 51.8±0.2 및 57.9±0.2 의 2θ값에서 피크를 갖는 것일 수 있고, 34.2±0.2, 39.1±0.2 및 58.8±0.2의 2θ 값에서는 피크를 갖지 않을 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the layered FeP compound is 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 46.0 in the X-ray diffraction diagram obtained by powder X-ray diffraction using Cu-Ka rays. It may have a peak at 2θ values of ±0.2, 48.8±0.2, 51.8±0.2, and 57.9±0.2, and may not have a peak at 2θ values of 34.2±0.2, 39.1±0.2, and 58.8±0.2.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 층상형 FeP 화합물은 광발광(Photoluminescence) 방출 그래프의 파장 630nm 내지 800nm의 영역에서 최댓값이 650nm 내지 670nm의 영역에 존재하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the layered FeP compound may have a maximum value in a region of 650 nm to 670 nm in a region of a wavelength of 630 nm to 800 nm of a photoluminescence emission graph.
또한, 본 발명은 상술한 층상형 FeP 화합물로부터 박리되고, 공간군이 P4/nmm이며, 정방정계 결정계의 층상형 결정구조를 갖는 FeP 나노시트를 제공한다.In addition, the present invention provides a FeP nanosheet having a layered crystal structure of a tetragonal crystal system, peeled from the layered FeP compound described above, the space group is P4/nmm.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 FeP 나노시트의 평균 두께가 30nm 이하일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the average thickness of the FeP nanosheets may be 30nm or less.
또한, 본 발명은 상술한 FeP 나노시트를 포함하는 촉매를 제공한다.In addition, the present invention provides a catalyst comprising the above-described FeP nanosheets.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 층상형의 FeP 제조방법에 따르면 종래의 3D 벌크형 FeP와 달리 2차원의 결정 구조를 갖고 박리성이 우수한 FeP 화합물을 제조할 수 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and according to the layered FeP manufacturing method of the present invention, it is possible to prepare a FeP compound having a two-dimensional crystal structure and excellent peelability unlike the conventional 3D bulk FeP. .
또한, 본 발명에 따른 층상형의 FeP는 종래의 3D 벌크형 FeP에 비하여 2차원의 결정 구조를 갖고 용이하게 FeP 나노시트로 박리될 수 있다.In addition, the layered FeP according to the present invention has a two-dimensional crystal structure compared to the conventional 3D bulk FeP and can be easily peeled off into FeP nanosheets.
또한, 본 발명의 FeP 나노시트는 종래의 3D 벌크형 FeP에 비하여 2차원 결정구조를 갖고 표면적이 현저히 넓어 촉매로서의 특성이 우수하다.In addition, the FeP nanosheet of the present invention has a two-dimensional crystal structure and a remarkably wide surface area compared to the conventional 3D bulk FeP, and thus has excellent properties as a catalyst.
또한, 본 발명의 FeP 나노시트를 포함하는 촉매는 전기화학적 물분해 촉매에 사용하는 경우 넓은 표면적으로 인하여 우수한 활성을 나타낼 수 있다.In addition, the catalyst including the FeP nanosheet of the present invention may exhibit excellent activity due to its large surface area when used for an electrochemical water decomposition catalyst.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 LiFeP 화합물과 층상형 FeP 화합물의 결정 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 FeP 화합물의 분말 사진이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 LiFeP 화합물 및 층상형 FeP 화합물의 미세구조를 촬영한 SEM 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FeP 나노시트의 TEM 촬영 사진(왼쪽) 및 EDS 이미지(가운데 및 오른쪽)이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 FeP 나노시트의 TEM 회절패턴 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 준비예 1 및 실시예 1 시료의 XRD 회절 패턴을 LiFeP 화합물의 XRD 패턴 레퍼런스값과 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 FeP 나노시트에 대한 AFM 분석 결과를 도시한 것이다.
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 FeP의 PL(Photoluminescence) 데이터 분석 결과를 나타낸 이미지이다.
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 FeP의 PL 데이터를 파장에 따라 분석한 그래프이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 FeP의 STEM 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 NaFeP의 미세 구조를 촬영한 SEM 이미지이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 NaFeP로부터 제조한 층상형 FeP의 TEM 이미지이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 NaFeP로부터 제조한 층상형 FeP의 TEM 회절 패턴 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 NaFeP의 STEM 이미지이다.1 is a view schematically showing a crystal structure of a layered LiFeP compound and a layered FeP compound according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph of a powder of a layered FeP compound according to an embodiment of the present invention.
3 is a SEM image of a microstructure of a layered LiFeP compound and a layered FeP compound according to an embodiment of the present invention.
4 is a TEM photograph (left) and an EDS image (center and right) of the FeP nanosheet according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the result of TEM diffraction pattern analysis of the FeP nanosheet according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph comparing the XRD diffraction pattern of the samples of Preparation Example 1 and Example 1 of the present invention with the reference value of the XRD pattern of the LiFeP compound.
7 shows the AFM analysis results for the FeP nanosheets according to Example 3 of the present invention.
8A is an image showing a result of analyzing PL (Photoluminescence) data of a layered FeP according to an embodiment of the present invention.
8B is a graph analyzing PL data of a layered FeP according to an embodiment of the present invention according to a wavelength.
9A to 9C are STEM images of a layered FeP according to an embodiment of the present invention.
10 is an SEM image of a microstructure of a layered NaFeP according to an embodiment of the present invention.
11 is a TEM image of a layered FeP prepared from layered NaFeP according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing the TEM diffraction pattern analysis result of the layered FeP prepared from the layered NaFeP according to an embodiment of the present invention.
13 is a STEM image of a layered NaFeP according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein.
이하, 본 발명에 따른 층상형 FeP 화합물의 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for preparing a layered FeP compound according to the present invention will be described.
상술한 바와 같이, 종래의 FeP 화합물은 3D의 결정 구조를 갖고 나노 시트로 박리되지 않으며, 촉매로 사용 시 표면적이 작은 단점이 있었다.As described above, the conventional FeP compound has a 3D crystal structure, does not peel off into nanosheets, and has a small surface area when used as a catalyst.
이에, 본 발명은 (1) 리튬(Li) 또는 나트륨(Na) 분말과; 철(Fe) 분말 및 인(P) 분말을 혼합한 후 순차적으로 열처리 및 냉각하여 공간군(space group)이 P4/nmm이고 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 층상형 결정구조를 가지며, 화학식 LiFeP 또는 NaFeP로 표시되는 층상형 화합물을 수득하는 단계; 및 (2) 상기 층상형 화합물에 포함된 Li 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하여 상기 층상형 화합물의 결정구조에 변화 없이 층상형 FeP 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법을 제공하여, 이 같은 문제점의 해결을 모색하였다.Thus, the present invention (1) lithium (Li) or sodium (Na) powder and; It has a layered crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is tetragonal by sequentially heat treatment and cooling after mixing iron (Fe) powder and phosphorus (P) powder. , Obtaining a layered compound represented by the formula LiFeP or NaFeP; And (2) preparing a layered FeP compound without changing the crystal structure of the layered compound by selectively removing Li or Na ions contained in the layered compound. By providing, a solution to this problem was sought.
본 발명에 따른 층상형 FeP 화합물의 제조방법에 따르면 기존 3D 구조의 벌크형 FeP를 전혀 상이한 결정 구조로서, 이차원의 층상 결정 구조를 갖는 화합물로 제조할 수 있으며, 구체적으로 공간군(space group)이 P4/nmm이고, 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 층상형 결정구조를 갖는 화합물로 제조할 수 있다.According to the method for preparing a layered FeP compound according to the present invention, a conventional 3D-structured bulk FeP can be prepared as a compound having a completely different crystal structure and a two-dimensional layered crystal structure, and specifically, the space group is P4 /nmm, and can be prepared as a compound having a layered crystal structure in which the crystal system is tetragonal.
먼저, (1) 단계로서, 리튬(Li) 또는 나트륨(Na) 분말과; 철(Fe) 분말 및 인(P) 분말을 혼합한 후, 순차적으로 열처리 및 냉각하여 층상형 결정 구조를 갖는 LiFeP 또는 NaFeP로 표시되는 화합물을 수득한다.First, as step (1), lithium (Li) or sodium (Na) powder; After mixing iron (Fe) powder and phosphorus (P) powder, heat treatment and cooling are performed sequentially to obtain a compound represented by LiFeP or NaFeP having a layered crystal structure.
상기 혼합물은 반응 용기에 봉입한 후 열처리될 수 있으며, 상기 반응 용기 내부는 불활성 기체 또는 진공 분위기로 유지될 수 있다. 상기 불활성 기체는 바람직하게는 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 기체일 수 있다.The mixture may be heat-treated after being sealed in a reaction vessel, and the inside of the reaction vessel may be maintained in an inert gas or vacuum atmosphere. The inert gas may preferably be nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) gas.
또한, 상기 반응 용기의 소재는 일 예로 알루미나, 몰리브덴, 텅스텐 또는 석영일 수 있으나, 시료와 반응하지 않고, 고온에서 파손되지 않는 물질이라면 소재에 제한 없이 사용할 수 있다.In addition, the material of the reaction vessel may be, for example, alumina, molybdenum, tungsten, or quartz, but any material that does not react with the sample and does not break at high temperature may be used without limitation.
Li 분말, Fe 분말 및 P 분말에 대하여 상기 (1) 단계를 수행한 경우, 상기 층상형 화합물은 LiFeP의 화학식을 갖는다. 상기 화합물은 공간군이 P4/nmm이며, 결정계가 정방정계(tetragonal)인 결정 구조를 갖는다.When the step (1) is performed on Li powder, Fe powder, and P powder, the layered compound has a formula of LiFeP. The compound has a crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is tetragonal.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 층상형 LiFeP 화합물 및 층상형 FeP 화합물을 SEM 촬영한 이미지를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 층상형 LiFeP 화합물, 층상형 FeP 화합물의 XRD 회절 패턴을 LiFeP 물질의 레퍼런스(reference) 회절 패턴과 함께 도시한 그래프이다.3 shows an SEM image of a layered LiFeP compound and a layered FeP compound according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a layered LiFeP compound and a layered FeP according to a preferred embodiment of the present invention. It is a graph showing the XRD diffraction pattern of the compound together with the reference diffraction pattern of the LiFeP material.
도 3을 참조하면, 상기 (1) 단계에 따라 얻어진 LiFeP 화합물이 층상형 구조를 가진다는 것을 확인할 수 있으며, 도 6을 참조하면, 본 발명의 층상형 LiFeP 화합물의 결정 구조를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the LiFeP compound obtained in step (1) has a layered structure, and referring to FIG. 6, the crystal structure of the layered LiFeP compound of the present invention can be confirmed.
또한, Na 분말, Fe 분말 및 P 분말을 혼합하여 상기 (1) 단계를 수행한 경우, 상기 층상형 화합물은 NaFeP의 화학식을 갖는다. 상기 화합물 또한 공간군이 P4/nmm이며 경정계가 정방정계인 결정 구조를 가진다.In addition, when step (1) is performed by mixing Na powder, Fe powder, and P powder, the layered compound has a formula of NaFeP. The compound also has a crystal structure in which the space group is P4/nmm and the hard crystal system is a tetragonal system.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 층상형 NaFeP 화합물의 SEM 촬영 이미지이다. 도 10을 참고하면, 상기 (1) 단계에 따라 얻어진 LiFeP 화합물은 층상형 구조를 가진다는 것을 확인할 수 있다.10 is a SEM image of the layered NaFeP compound according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, it can be seen that the LiFeP compound obtained in step (1) has a layered structure.
도 3 및 도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 (1) 단계를 통해 준비되는 LiFeP 또는 NaFeP 화합물은 종래 기술에 따른 FeP 화합물이 3D의 벌크형의 결정 구조를 가지는 것과 달리 2D의 결정 구조를 갖고 겉보기로도 층상형 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다. 상기 층상형의 LiFeP 또는 NaFeP 화합물은 후술되는 (2) 단계에서 상기 LiFeP 화합물 내의 Li 이온 또는 상기 NaFeP 화합물 내의 Na 이온을 선택적으로 제거하여 층상형의 FeP 화합물을 제조할 수 있으며, 이 과정에서 결정 구조의 변화가 없다.As can be seen in FIGS. 3 and 10, the LiFeP or NaFeP compound prepared through the step (1) has a 2D crystal structure, unlike the conventional FeP compound having a 3D bulk crystal structure. It can be seen that the rho also has a layered structure. The layered LiFeP or NaFeP compound can be prepared in a layered FeP compound by selectively removing Li ions in the LiFeP compound or Na ions in the NaFeP compound in step (2), which will be described later. There is no change of.
상기 (1) 단계에서, 열처리는 Li 분말, Fe 분말 및 P 분말의 혼합물에 대해서는 750℃ 내지 850℃의 온도에서 3일(days) 내지 5일 동안 수행되는 것일 수 있다.In the step (1), the heat treatment may be performed for 3 days to 5 days at a temperature of 750°C to 850°C for a mixture of Li powder, Fe powder, and P powder.
좀 더 바람직하게는 상기 열처리는 750℃ 내지 800℃의 온도에서 수행될 수 있다. 만일 열처리의 온도가 750℃ 미만의 지나치게 낮은 온도에서 수행되는 경우, 상기 혼합물의 소결 반응이 완료되지 않아 미반응된 원재료가 잔류하는 문제점이 있을 수 있고, 이에 따라서 제조되는 층상형 LiFeP의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 열처리 온도가 850℃를 초과하는 지나치게 높은 온도에서 수행되는 경우, Li 이온이 기화될 수 있어 이 경우 소결 반응 시 사용되는 반응 용기가 파손되거나 제조되는 층상형 LiFeP의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다.More preferably, the heat treatment may be performed at a temperature of 750°C to 800°C. If the heat treatment is performed at an excessively low temperature of less than 750°C, there may be a problem in that the sintering reaction of the mixture is not completed, so that unreacted raw materials remain, and accordingly, the yield of the layered LiFeP produced is lowered. There may be a problem such as becoming. In addition, when the heat treatment temperature is performed at an excessively high temperature exceeding 850° C., Li ions may be vaporized, and in this case, the reaction vessel used during the sintering reaction is damaged or the yield of the layered LiFeP to be manufactured decreases. There may be a problem.
또한, 열처리 시간이 3일 미만으로 지나치게 짧은 경우, 상기 혼합물의 소결 반응이 완료되지 않아 미반응된 원재료가 잔류할 수 있고, 이에 따라 제조되는 층상형 LiFeP의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다. 또한, 열처리에 따른 반응의 진행은 약 5일이면 충분히 완결되는 바, 만일 열처리 시간이 5일을 초과하는 경우 불필요하게 제조 공정 시간이 연장될 수 있다.In addition, if the heat treatment time is too short (less than 3 days), the sintering reaction of the mixture may not be completed, so that unreacted raw materials may remain, and there may be problems such as lowering the yield of the layered LiFeP produced accordingly. have. In addition, the progress of the reaction according to the heat treatment is sufficiently completed in about 5 days, and if the heat treatment time exceeds 5 days, the manufacturing process time may be unnecessarily extended.
상기 (1)단계에서 열처리한 후 냉각하는 과정은 LiFeP의 결정화를 위해 필요하며, 냉각 속도에 따라 결정의 단결정 크기가 변할 수 있다.The process of cooling after heat treatment in step (1) is necessary for the crystallization of LiFeP, and the size of a single crystal of the crystal may change depending on the cooling rate.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉각은 0.5℃/시간 내지 2/시간의 감온 속도로 수행될 수 있으며, 이를 통해 열처리된 층상형 화합물을 단결정화할 수 있다. 상기 감온 속도로 냉각할 경우 제조되는 층상형 화합물 및 층상형 FeP의 단결정 크기가 커질 수 있다. 상기 층상형 FeP의 단결정 크기가 커질수록 입자의 그레인 바운더리(grain boundary)가 감소하여 전하 이동도가 증가할 수 있고, 층상형 FeP 화합물을 박리할 때 박리되는 FeP 나노시트의 종횡비(aspect ratio)가 증가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cooling is 0.5 ℃ / hour to 2 It can be carried out at a temperature reduction rate of / hour, through which the heat-treated layered compound can be single-crystallized. When cooling at the temperature reduction rate, the size of a single crystal of the layered compound and the layered FeP to be prepared may increase. As the size of the single crystal of the layered FeP increases, the grain boundary of the particles decreases, so that the charge mobility may increase, and the aspect ratio of the FeP nanosheets peeled off when the layered FeP compound is peeled off is increased. Can increase.
만일 상기 감온 속도가 0.5/시간 미만일 경우, Li 이온의 기화로 인해 제조되는 물질의 조성 변화가 발생할 수 있고, 상기 감온 속도가 2/시간을 초과할 경우, 단결정이 충분히 성장하지 못하여 제조되는 LiFeP가 다결정화될 수 있다.If the above temperature reduction rate is 0.5 If it is less than / hour, a change in the composition of the manufactured material may occur due to vaporization of Li ions, and the temperature reduction rate is 2 If it exceeds /hour, the single crystal may not sufficiently grow, and thus the manufactured LiFeP may be polycrystallized.
또한, 상기 (1) 단계가 Na 분말, Fe 분말 및 P 분말에 대하여 수행되는 경우, 열처리는 800℃ 내지 900℃의 온도에서 3일 내지 5일간 수행되는 것일 수 있다.In addition, when the step (1) is performed on Na powder, Fe powder, and P powder, the heat treatment may be performed at a temperature of 800°C to 900°C for 3 to 5 days.
좀 더 바람직하게는 열처리 온도는 830℃ 내지 870℃일 수 있다. 만일 열처리가 800℃ 미만으로 수행되는 경우, 상기 혼합물의 소결 반응이 완료되지 않아 미반응된 원재료가 잔류할 수 있고, 이에 따라 제조되는 층상형 NaFeP의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 열처리 온도가 900℃를 초과하여 수행되는 경우, Na 이온이 기화될 수 있어 소결 반응 시 사용되는 반응 용기가 파손되거나, 제조되는 층상형 NaFeP 화합물의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다.More preferably, the heat treatment temperature may be 830°C to 870°C. If the heat treatment is performed at less than 800°C, the sintering reaction of the mixture may not be completed, so that unreacted raw materials may remain, and thus the yield of the layered NaFeP produced may be lowered. In addition, when the heat treatment temperature exceeds 900°C, Na ions may be vaporized, and thus the reaction vessel used during the sintering reaction may be damaged, or the yield of the layered NaFeP compound to be produced may be reduced. have.
또한, 만일 열처리 시간이 3일 미만으로 수행되는 경우, 상기 혼합물의 소결 반응이 완료되지 않아 미반응된 원재료가 잔류할 수 있고, 이에 따라 제조되는 층상형 NaFeP의 수율이 저하되는 등의 문제가 있을 수 있다. 또한, 열처리에 따른 반응의 진행은 약 5일이면 충분히 완결되는 바, 만일 열처리 시간이 5일을 초과하는 경우 불필요하게 제조 공정 시간이 연장될 수 있다.In addition, if the heat treatment time is less than 3 days, the sintering reaction of the mixture may not be completed and unreacted raw materials may remain, thereby reducing the yield of the layered NaFeP. I can. In addition, the progress of the reaction according to the heat treatment is sufficiently completed in about 5 days, and if the heat treatment time exceeds 5 days, the manufacturing process time may be unnecessarily extended.
또한, 열처리 후의 냉각 과정은 상기 층상형 NaFeP 화합물의 결정화를 위하여 필요하며, 냉각 속도에 따라서 결정의 단결정 크기가 변할 수 있다.In addition, the cooling process after the heat treatment is necessary for crystallization of the layered NaFeP compound, and the size of a single crystal of the crystal may change depending on the cooling rate.
바람직하게는, 상기 냉각 단계는 0.5℃/시간 내지 2℃/시간의 감온 속도로 수행될 수 있다. 이를 통하여 열처리된 층상형 화합물을 단결정화할 수 있다. 상기 감온 속도로 냉각할 경우 제조되는 층상형 화합물 및 층상형 FeP의 단결정 크기가 커질 수 있다. 상기 층상형 FeP의 단결정 크기가 커질수록 입자의 그레인 바운더리(grain boundary)가 감소하여 전하 이동도가 증가할 수 있고, 층상형 FeP 박리 시 박리되는 FeP 나노시트의 종횡비(aspect ratio)가 증가할 수 있다.Preferably, the cooling step may be performed at a temperature reduction rate of 0.5°C/hour to 2°C/hour. Through this, the heat-treated layered compound can be single-crystallized. When cooling at the temperature reduction rate, the size of a single crystal of the layered compound and the layered FeP to be prepared may increase. As the single crystal size of the layered FeP increases, the grain boundary of the particles decreases, so that charge mobility may increase, and the aspect ratio of the FeP nanosheets that are peeled off when the layered FeP is peeled may increase. have.
만일, 상기 감온 속도가 0.5℃/시간 미만인 경우, Na 이온의 기화로 인하여 제조되는 물질의 조성이 변화되어 버리는 문제가 있을 수 있고, 상기 감온 속도가 2℃/시간을 초과할 경우, 제조되는 NaFeP가 다결정화될 수 있다.If the temperature reduction rate is less than 0.5°C/hour, there may be a problem that the composition of the manufactured material is changed due to the vaporization of Na ions, and when the temperature reduction rate exceeds 2°C/hour, the NaFeP manufactured Can be polycrystallized.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 (1) 단계에서 수득한 LiFeP 또는 NaFeP 화합물은 층상형 FeP 화합물의 결정에서 각 층의 사이에 Li 이온 또는 Na 이온이 삽입되어 있는 결정 구조를 가질 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the LiFeP or NaFeP compound obtained in step (1) may have a crystal structure in which Li ions or Na ions are intercalated between each layer in the crystal of the layered FeP compound. .
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 층상형 LiFeP 화합물의 결정 구조 및 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 층상형 FeP 화합물의 결정 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a crystal structure of a layered LiFeP compound according to a preferred embodiment of the present invention and a crystal structure of a layered FeP compound according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 층상형 LiFeP 화합물의 결정 구조는 FeP가 층상형의 결정 구조를 가지고 있으며, 그 사이로 Li 이온이 삽입되어 있는 형태임을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the crystal structure of the layered LiFeP compound is that FeP has a layered crystal structure, and Li ions are intercalated therebetween.
이와 같은 결정 구조를 가짐으로써 후술될 (2) 단계에서 Li 이온 또는 Na 이온만을 선택적으로 제거함으로써 결정 구조의 변화 없이 층상형의 결정 구조를 갖는 FeP 화합물을 제조하는 것이 가능하다.By having such a crystal structure, it is possible to prepare an FeP compound having a layered crystal structure without changing the crystal structure by selectively removing only Li ions or Na ions in step (2), which will be described later.
다음으로, (2)단계로서 상기 (1)단계에서 제조된 층상형 화합물에 포함된 Li 이온 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하여 층상형 FeP 화합물을 제조한다.Next, as step (2), a layered FeP compound is prepared by selectively removing Li ions or Na ions contained in the layered compound prepared in step (1).
상기 층상형 화합물이 LiFeP일 경우, 상기 LiFeP에 포함된 Li 이온은 물, 에탄올 및 이소프로판올 중에서 선택된 적어도 어느 하나, 바람직하게는 물을 포함하는 용매로 처리하여 제거될 수 있다.When the layered compound is LiFeP, Li ions contained in the LiFeP may be removed by treatment with at least one selected from water, ethanol, and isopropanol, preferably with a solvent containing water.
상기 층상형 화합물이 NaFeP일 경우, 상기 NaFeP에 포함된 Na 이온은 물, 에탄올 및 이소프로판올 중에서 선택된 적어도 어느 하나, 바람직하게는 물을 포함하는 용매로 처리하여 제거될 수 있다.When the layered compound is NaFeP, Na ions included in the NaFeP may be removed by treatment with at least one selected from water, ethanol, and isopropanol, preferably with a solvent containing water.
또한, 상기 (2)단계는 상기 알칼리 금속 이온의 제거 반응이 원활하게 일어날 수 있는 온도에서 수행될 수 있으며, 상기 혼합용액의 조성에 따라 온도가 달라질 수 있으나, 바람직하게는 20 이상의 온도, 더욱 바람직하게는 20℃ 내지 60의 온도에서 수행될 수 있다. 만일 20미만에서 수행될 경우, 알칼리 금속 이온이 목적하는 수준으로 제거되지 않거나 제조되는 층상형 화합물의 층상형 구조가 붕괴될 수 있고, 60를 초과하는 온도에서 수행될 경우 제조되는 층상형 화합물의 층상형 구조가 붕괴될 수 있다. 또한, 20℃ 내지 60의 온도에서 수행될 경우 제조되는 층상형 화합물의 층상형 구조를 유지하면서 알칼리 금속 이온 제거율이 우수할 수 있다.In addition, the step (2) may be performed at a temperature at which the removal reaction of the alkali metal ions can occur smoothly, and the temperature may vary depending on the composition of the mixed solution, but preferably 20 The above temperature, more preferably 20° C. to 60 It can be carried out at a temperature of. If 20 If carried out below, the alkali metal ions may not be removed to the desired level or the layered structure of the layered compound to be prepared may collapse, and 60 When carried out at a temperature exceeding the layered structure of the layered compound to be prepared may collapse. In addition, 20 ℃ to 60 When performed at a temperature of, alkali metal ion removal rate may be excellent while maintaining the layered structure of the layered compound to be prepared.
또한, 상기 (2)단계는 상기 혼합용액의 조성, Li 및 Na 이온의 제거율에 따라 복수회 실시할 수 있으나, 제조되는 층상형 FeP의 층상형 구조를 유지하기 위해 1회 실시하는 것이 바람직하다.In addition, step (2) may be performed multiple times depending on the composition of the mixed solution and the removal rate of Li and Na ions, but is preferably performed once to maintain the layered structure of the layered FeP to be prepared.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 층상형 LiFeP 화합물의 결정 구조 및 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 층상형 FeP 화합물의 결정 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a crystal structure of a layered LiFeP compound prepared by a method according to a preferred embodiment of the present invention and a crystal structure of a layered FeP compound according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 층상형 LiFeP 화합물에 상기 용매를 처리하여 Li 이온을 제거하는 경우, 층상형 LiFeP에서 결정 구조의 변화 없이 Li 이온만이 선택적으로 제거되며, 제조된 층상형 FeP 화합물의 결정 구조가 상기 층상형 LiFeP와 동일한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 1, when Li ions are removed by treating the layered LiFeP compound with the solvent, only Li ions are selectively removed without changing the crystal structure in the layered LiFeP, and the crystal structure of the prepared layered FeP compound It can be seen that is the same as the layered LiFeP.
이하, 본 발명의 층상형 FeP 화합물에 대하여 설명한다.Hereinafter, the layered FeP compound of the present invention will be described.
본 발명은 공간군(space group)이 P4/nmm이고 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 층상형 결정구조를 가지는 층상형 FeP 화합물을 제공하며, 상기 층상형 FeP 화합물은 종래의 FeP 화합물이 3D 벌크형의 결정 구조를 가지는 것과 달리 층상형의 결정구조를 가지며, FeP 나노시트로 쉽게 박리될 수 있다. 따라서, 종래의 FeP 화합물에 비하여 현저히 큰 표면적을 가지며, 전기화학적 물분해의 촉매로 사용되는 경우 우수한 활성도를 구현할 수 있는 장점이 있다.The present invention provides a layered FeP compound having a layered crystal structure in which a space group is P4/nmm and a crystal system is tetragonal, and the layered FeP compound is a conventional FeP compound Unlike having a 3D bulk crystal structure, it has a layered crystal structure, and can be easily peeled off with FeP nanosheets. Therefore, compared to the conventional FeP compound, it has a significantly larger surface area, and when used as a catalyst for electrochemical water decomposition, there is an advantage of realizing excellent activity.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 층상형 FeP 화합물은 Cu-Ka 선을 이용한 분말 X선 회절법에 의하여 얻어지는 X선 회절도에 있어서, 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 46.0±0.2, 48.8±0.2, 51.8±0.2 및 57.9±0.2 의 2θ값에서 피크를 가질 수 있다. 이는 도 6의 층상형 FeP의 XRD 분석 결과를 통하여 확인할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the layered FeP compound is 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 46.0 in the X-ray diffraction diagram obtained by powder X-ray diffraction using Cu-Ka rays. It can have peaks at 2θ values of ±0.2, 48.8±0.2, 51.8±0.2, and 57.9±0.2. This can be confirmed through the XRD analysis results of the layered FeP of FIG. 6.
또한, 상기 층상형 FeP 화합물은 Cu-Ka 선을 이용한 분말 X선 회절법에 의하여 얻어지는 X선 회절도에 있어서, 34.2±0.2, 39.1±0.2 및 58.8±0.2의 2θ 값에서는 피크를 갖지 않을 수 있으며, 이는 도 6의 층상형 FeP의 XRD 분석 결과를 통하여 확인할 수 있다.In addition, the layered FeP compound may not have a peak at 2θ values of 34.2±0.2, 39.1±0.2, and 58.8±0.2 in an X-ray diffraction diagram obtained by powder X-ray diffraction using Cu-Ka rays. , This can be confirmed through the XRD analysis results of the layered FeP of FIG. 6.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 층상형 FeP 화합물은 광발광(Photoluminescence) 방출 그래프의 파장 630nm 내지 800nm의 영역에서 최댓값이 650nm 내지 670nm의 영역에 존재할 수 있다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the layered FeP compound of the present invention may have a maximum value in a region of 650 nm to 670 nm in a region of a wavelength of 630 nm to 800 nm of a photoluminescence emission graph.
다음으로, 본 발명의 FeP 나노시트에 대하여 설명한다.Next, the FeP nanosheet of the present invention will be described.
본 발명에 따른 FeP 나노시트는 본 발명에 따른 층상형 FeP 화합물로부터 박리되어 수득할 수 있으며, 공간군(space group)이 P4/nmm이며 결정계(crystal system)가 정방정계(tetragonal)인 결정 구조를 갖는다.The FeP nanosheet according to the present invention can be obtained by peeling from the layered FeP compound according to the present invention, and has a crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is tetragonal. Have.
상기 층상형 FeP에서 FeP 나노시트를 방리하는 방법은 당업계에서 공지된 층상형 물질의 박리 방법을 사용할 수 있으며, 일 예로 초음파에 의한 에너지로 박리하는 방법, 용매의 침입에 의한 박리 방법, 테이프를 이용한 박리 방법 및 접착성 표면을 가진 물질을 이용한 박리 방법 중 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.The method of releasing the FeP nanosheets from the layered FeP may use a method of peeling a layered material known in the art, for example, a method of peeling with energy by ultrasonic waves, a method of peeling by intrusion of a solvent, and a tape. Any one of the used peeling method and the peeling method using a material having an adhesive surface may be used.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 FeP 나노시트는 두께가 30nm 이하일 수 있다. 만일 두께가 30nm를 초과할 경우 FeP 나노시트의 표면적이 감소되어 촉매로 사용하는 경우의 활성도가 저하될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the FeP nanosheet may have a thickness of 30 nm or less. If the thickness exceeds 30 nm, the surface area of the FeP nanosheet decreases, and thus the activity when used as a catalyst may decrease.
다음으로, 본 발명의 촉매에 대하여 설명한다.Next, the catalyst of the present invention will be described.
본 발명의 촉매는 상술한 것과 같은 본 발명의 FeP 나노시트를 포함한다.The catalyst of the present invention includes the FeP nanosheet of the present invention as described above.
따라서, 공간군이 P4/nmm이고 결정계가 정방정계인 층상형의 결정 구조를 가지며, 얇은 두께로 인하여 넓은 비표면적을 가지므로, 종래의 3D 벌크형 FeP를 포함하는 촉매에 비하여 촉매 활성도가 우수하다.Therefore, it has a layered crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is a tetragonal system, and has a large specific surface area due to its thin thickness, so that the catalytic activity is superior to that of a catalyst including a conventional 3D bulk type FeP.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same idea. It will be possible to easily propose other embodiments by changing, deleting, adding, etc., but it will be said that this is also within the spirit scope of the present invention.
[실시예][Example]
준비예 1 - LiFeP 화합물의 제조Preparation Example 1-Preparation of LiFeP compound
정량의 Fe 분말, P 분말 및 Li 분말을 혼합한 후, 불활성 기체 분위기의 쿼츠 튜브에 봉입하였다. 시료가 담긴 쿼츠 튜브를 760℃에서 3일간 열처리하였다. 이후 LiFeP의 재결정화를 위해 2℃/시간의 감온 속도로 서냉(徐冷)하여 공간군이 P4/nmm이고 결정계가 정방정계인 결정 구조를 갖는 층상형 LiFeP 단결정 화합물을 수득하였다.After mixing quantitative Fe powder, P powder, and Li powder, it was sealed in a quartz tube in an inert gas atmosphere. The quartz tube containing the sample was heat-treated at 760°C for 3 days. Thereafter, for recrystallization of LiFeP, a layered LiFeP single crystal compound having a crystal structure in which the space group was P4/nmm and the crystal system was tetragonal was obtained by slow cooling at a temperature reduction rate of 2°C/hour.
준비예 2 - NaFeP 화합물의 제조Preparation Example 2-Preparation of NaFeP compound
정량의 Fe 분말, P 분말 및 Na 분말을 혼합한 후 불활성 기체 분위기의 쿼츠 튜브에 봉입하였다. 시료가 담긴 쿼츠 튜브를 850℃에서 3일간 열처리하였다. 이후 NaFeP의 재결정화를 위해 2℃/시간의 감온 속도로 서냉하여 공간군이 P4/nmm이고 결정계가 정방정계인 결정 구조를 갖는 층상형 NaFeP 단결정 화합물을 수득하였다.After mixing quantitative Fe powder, P powder, and Na powder, they were sealed in a quartz tube in an inert gas atmosphere. The quartz tube containing the sample was heat-treated at 850°C for 3 days. Thereafter, for recrystallization of NaFeP, a layered NaFeP single crystal compound having a crystal structure in which the space group was P4/nmm and the crystal system was tetragonal was obtained by slow cooling at a temperature reduction rate of 2°C/hour.
실시예 1 - 층상형 FeP 화합물의 제조Example 1-Preparation of layered FeP compound
준비예 1에서 제조된 LiFeP를 탈이온수와 혼합하여 3일간 반응시켜 상기 LiFeP에서 Li 이온을 제거하였으며, 이를 통해 공간군이 P4/nmm이고 결정계가 정방정계인 층상형 FeP 화합물을 제조하였다.LiFeP prepared in Preparation Example 1 was mixed with deionized water and reacted for 3 days to remove Li ions from the LiFeP, through which a layered FeP compound having a space group of P4/nmm and a crystal system of a tetragonal system was prepared.
실시예 2 - 층상형 FeP 화합물의 제조Example 2-Preparation of layered FeP compound
준비예 2에서 제조된 NaFeP를 에탄올을 이용하여 30분간 세척을 수행하고 탈이온수와 혼합하여 3일간 반응시켜 상기 NaFeP에서 Na 이온을 제거하였으며, 이를 통해 공간군이 P4/nmm이고 결정계가 정방정계인 층상형 FeP 화합물을 제조하였다.NaFeP prepared in Preparation Example 2 was washed with ethanol for 30 minutes, mixed with deionized water, and reacted for 3 days to remove Na ions from the NaFeP, through which the space group was P4/nmm and the crystal system was tetragonal. A layered FeP compound was prepared.
실시예 3 - FeP 나노시트의 제조Example 3-Preparation of FeP nanosheets
실시예 1에서 제조된 층상형 FeP를 스카치 테이프(3M)로 박리하여 FeP 나노시트를 제조하였다.The layered FeP prepared in Example 1 was peeled off with a scotch tape (3M) to prepare a FeP nanosheet.
실시예 4 - FeP 나노시트의 제조Example 4-Preparation of FeP nanosheets
실시예 2에서 제조된 층상형 FeP를 스카치 테이프(3M)로 박리하여 FeP 나노시트를 제조하였다.The layered FeP prepared in Example 2 was peeled off with a scotch tape (3M) to prepare a FeP nanosheet.
비교예 1 - 벌크형 FeP 화합물의 제조Comparative Example 1-Preparation of bulk type FeP compound
Fe 분말과 P 분말을 1200℃에서 24시간 동안 열처리한 후 냉각하여 3D 벌크형 FeP 화합물을 제조하였다.The Fe powder and P powder were heat-treated at 1200° C. for 24 hours and then cooled to prepare a 3D bulk FeP compound.
[실험예][Experimental Example]
실험예 1 - XRD 분석Experimental Example 1-XRD analysis
준비예 1 및 실시예 1에 따라 제조된 시료들에 대하여 XRD 분석을 실시하였으며, 그 결과를 도 6에 도시하였다. 종래의 기술에 따라 제조된 LiFeP의 XRD 분석 결과를 참고로서 함께 도시하였다.XRD analysis was performed on the samples prepared according to Preparation Example 1 and Example 1, and the results are shown in FIG. 6. The results of the XRD analysis of LiFeP prepared according to the conventional technique are shown together as a reference.
도 6을 참조하면 준비예 1 및 실시예 1에 따른 층상형의 LiFeP 및 FeP 화합물은 종래의 기술에 따라 제조된 LiFeP와 XRD 회절 패턴에서 차이가 있음을 확인할 수 있어, 결정 구조가 종래의 기술에 따라 제조한 LiFeP와 다름을 알 수 있었다.Referring to Figure 6, it can be seen that the layered LiFeP and FeP compounds according to Preparation Example 1 and Example 1 differ in the XRD diffraction pattern from LiFeP prepared according to the prior art, so that the crystal structure is It can be seen that it is different from LiFeP prepared accordingly.
구체적으로, 종래 기술에 따른 LiFeP 화합물의 XRD 패턴에서는 2θ가 40.2±2의 영역에 피크가 나타나지 않음에 비하여, 준비예 1 및 실시예 1에 따른 화합물은 해당 영역에 선명한 피크를 나타냄에 따라, 본 발명에 따른 층상형 LiFeP 화합물 또는 층상형 FeP 화합물은 3D 벌크형 LiFeP와 비교하여 상이한 결정 구조를 갖는다는 점을 확인할 수 있었다.Specifically, in the XRD pattern of the LiFeP compound according to the prior art, the peak does not appear in the region of 2θ of 40.2±2, whereas the compounds according to Preparation Example 1 and Example 1 show sharp peaks in the corresponding region. It was confirmed that the layered LiFeP compound or the layered FeP compound according to the invention had a different crystal structure compared to the 3D bulk type LiFeP.
실험예 2 - SEM 분석Experimental Example 2-SEM analysis
준비예 1 및 실시예 1에 따라 제조한 시료들의 SEM 이미지를 촬영하였으며, 그 결과를 도 3에 도시하였다. 또한, 준비예 2에 따라 제조한 시료의 SEM 이미지를 촬영하여 도 10에 도시하였다.SEM images of samples prepared according to Preparation Example 1 and Example 1 were taken, and the results are shown in FIG. 3. In addition, a SEM image of the sample prepared according to Preparation Example 2 was taken and shown in FIG. 10.
도 3(좌) 및 10을 참조하면 준비예 1의 LiFeP 및 준비예 2의 NaFeP는 층상형 구조를 갖는다는 점을 확인할 수 있다. 또한, 도 3(우)을 확인하면 준비예 1로부터 제조된 FeP 또한 층상형 구조를 갖는다는 점을 확인할 수 있었다.3 (left) and 10, it can be seen that LiFeP of Preparation Example 1 and NaFeP of Preparation Example 2 have a layered structure. In addition, when checking FIG. 3 (right), it was confirmed that FeP prepared from Preparation Example 1 also has a layered structure.
실험예 3 - STEM 분석Experimental Example 3-STEM analysis
실시예 3에 따라 제조된 시료에 대한 STEM 분석을 실시하여 그 결과를 도 9a 내지 9c에 도시하였으며, 실시예 4에 따라 제조된 시료에 대한 STEM 분석을 실시하여 그 결과를 도 13에 도시하였다.STEM analysis was performed on the sample prepared according to Example 3, and the results are shown in FIGS. 9A to 9C, and STEM analysis was performed on the sample prepared according to Example 4, and the results are shown in FIG. 13.
도 9a 내지 9c 및 도 13을 참조하면, LiFeP 및 NaFeP 화합물의 Li 이온 또는 Na 이온이 제거된 후 FeP 화합물에는 정방정계의 층만이 남아 층상의 결정 구조를 갖는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIGS. 9A to 9C and 13, it was confirmed that after the Li ions or Na ions of the LiFeP and NaFeP compounds were removed, only the tetragonal layer remained in the FeP compound to have a layer crystal structure.
실험예 4 - AFM 분석Experimental Example 4-AFM analysis
실시예 3에 따른 FeP 나노시트에 대하여 AFM 분석을 실시하였으며, 그 결과를 도 7에 도시하였다.AFM analysis was performed on the FeP nanosheets according to Example 3, and the results are shown in FIG. 7.
도 7을 참조하면 실시예 3에 따른 FeP 나노시트는 30nm 이하의 두께로 박리되었다는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7, it was confirmed that the FeP nanosheet according to Example 3 was peeled to a thickness of 30 nm or less.
실험예 5 - PL 분석Experimental Example 5-PL analysis
실시예 1의 시료에 대하여 PL emission 분석을 실시하고, 그 결과를 도 8a 및 8b에 도시하였다.The sample of Example 1 was subjected to PL emission analysis, and the results are shown in Figs. 8A and 8B.
도 8b를 참조하면 특정 파장에서 PL현상이 일어나는 것을 통해 실시예 1의 층상형 FeP 화합물은 밴드갭을 가지는 반도체 물질임을 알 수 있다. 따라서, 본디 밴드랩이 없는 FeP 물질과 다르게 실시예 1에 따라 제조된 FeP 화합물은 종래의 3D 벌크형 FeP 화합물과 현저히 다른 전기화학적 특성을 가진다는 것을 알 수 있었다.Referring to FIG. 8B, it can be seen that the layered FeP compound of Example 1 is a semiconductor material having a band gap through the PL phenomenon occurring at a specific wavelength. Accordingly, it was found that the FeP compound prepared according to Example 1, unlike the FeP material without the bonded band wrap, had significantly different electrochemical properties from the conventional 3D bulk FeP compound.
Claims (14)
(2) 상기 층상형 화합물에 포함된 Li 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하여 상기 층상형 화합물의 결정구조에 변화 없이 층상형 FeP 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.(1) lithium (Li) or sodium (Na) powder; It has a layered crystal structure in which the space group is P4/nmm and the crystal system is tetragonal by sequentially heat treatment and cooling after mixing iron (Fe) powder and phosphorus (P) powder. , Obtaining a layered compound represented by the formula LiFeP or NaFeP; And
(2) preparing a layered FeP compound without changing the crystal structure of the layered compound by selectively removing Li or Na ions contained in the layered compound.
상기 (1) 단계 중 열처리는 Li 분말, Fe 분말 및 P 분말을 혼합한 후 750℃ 내지 850℃의 온도에서 3일(days) 내지 5일 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 1,
The heat treatment in step (1) is a method for producing a layered FeP compound, characterized in that after mixing Li powder, Fe powder, and P powder, heat treatment is performed at a temperature of 750°C to 850°C for 3 to 5 days. .
상기 (1) 단계 중 열처리는 Na 분말, Fe 분말 및 P 분말을 혼합한 후 800℃ 내지 900℃에서 3일 내지 5일 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 1,
The heat treatment during the step (1) is a method of producing a layered FeP compound, characterized in that after mixing Na powder, Fe powder, and P powder, heat treatment is performed at 800°C to 900°C for 3 to 5 days.
상기 (1) 단계 중 냉각 단계는 0.5℃/h 내지 2.0℃/h의 감온 속도로 수행되는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 1,
The cooling step of the step (1) is a method for producing a layered FeP compound, characterized in that performed at a temperature reduction rate of 0.5 ℃ / h to 2.0 ℃ / h.
상기 (2) 단계는 물, 에탄올 및 이소프로판올 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 용매를 처리하여 Li 또는 Na 이온을 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 1,
The step (2) is a method for producing a layered FeP compound, characterized in that Li or Na ions are selectively removed by treating a solvent containing at least one selected from water, ethanol, and isopropanol.
상기 용매의 처리는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 5,
The method of producing a layered FeP compound, characterized in that the treatment of the solvent is carried out at a temperature of 20 ℃ to 60 ℃.
상기 (1) 단계에서 수득한 LiFeP 또는 NaFeP 화합물은 층상형 FeP 화합물의 결정에서 각 층의 사이에 Li 이온 또는 Na 이온이 삽입되어 있는 결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물의 제조 방법.The method of claim 1,
The LiFeP or NaFeP compound obtained in step (1) has a crystal structure in which Li ions or Na ions are intercalated between each layer in the crystal of the layered FeP compound.
상기 층상형 FeP 화합물은 Cu-Ka 선을 이용한 분말 X선 회절법에 의하여 얻어지는 X선 회절도에 있어서, 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 40.2±2 46.0±0.2, 48.8±0.2, 51.8±0.2 및 57.9±0.2 의 2θ값에서 피크를 갖는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물.The method of claim 8,
The layered FeP compound is 14.7±0.2, 28.4±0.2, 37.5±0.2, 40.2±2 46.0±0.2, 48.8±0.2, in X-ray diffraction diagrams obtained by powder X-ray diffraction using Cu-Ka rays. Layered FeP compound, characterized in that it has peaks at 2θ values of 51.8±0.2 and 57.9±0.2.
상기 층상형 FeP 화합물은 Cu-Ka 선을 이용한 분말 X선 회절법에 의하여 얻어지는 X선 회절도에 있어서, 34.2±0.2, 39.1±0.2 및 58.8±0.2의 2θ 값에서는 피크를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물.The method of claim 9,
The layered FeP compound is characterized in that it does not have a peak at 2θ values of 34.2±0.2, 39.1±0.2, and 58.8±0.2 in an X-ray diffraction diagram obtained by powder X-ray diffraction using Cu-Ka rays. Layered FeP compound.
상기 층상형 FeP 화합물은 광발광(Photoluminescence) 방출 그래프의 파장 630nm 내지 800nm의 영역에서 최댓값이 650nm 내지 670nm의 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 층상형 FeP 화합물.The method of claim 8,
The layered FeP compound is a layered FeP compound, characterized in that the maximum value is present in a region of 650nm to 670nm in the region of the wavelength of 630nm to 800nm of the photoluminescence (Photoluminescence) emission graph.
두께가 30nm 이하인 것을 특징으로 하는 FeP 나노시트.The method of claim 12,
FeP nanosheets, characterized in that the thickness is less than 30nm.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114084876A (en) * | 2021-11-22 | 2022-02-25 | 安徽师范大学 | One-dimensional multilayer nano-chain composite material, preparation method thereof and application thereof in lithium ion battery |
| CN117463382A (en) * | 2023-12-27 | 2024-01-30 | 山东海化集团有限公司 | Ultra-fast preparation of porous Fe with strain effect 2 P/Co 2 Method for preparing P heterojunction catalyst and application thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180117767A (en) | 2017-04-19 | 2018-10-30 | 유원용 | Method for manufactruing coil element for transformer |
| KR20190056267A (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 성균관대학교산학협력단 | Layered NaZnSb, Layered ZnSb, NaZnSb nanosheet, ZnSb nanosheet and method thereof |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180117767A (en) | 2017-04-19 | 2018-10-30 | 유원용 | Method for manufactruing coil element for transformer |
| KR20190056267A (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 성균관대학교산학협력단 | Layered NaZnSb, Layered ZnSb, NaZnSb nanosheet, ZnSb nanosheet and method thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Manman et al., INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, 2019, 44, pages 24197-24208 * |
| Xu Zhang et al., ChemCatChem 2019, 11, pages 2484-2489 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114084876A (en) * | 2021-11-22 | 2022-02-25 | 安徽师范大学 | One-dimensional multilayer nano-chain composite material, preparation method thereof and application thereof in lithium ion battery |
| CN114084876B (en) * | 2021-11-22 | 2023-09-01 | 乌海瑞森新能源材料有限公司 | One-dimensional multilayer nano-chain composite material, preparation method thereof and application thereof in lithium ion battery |
| CN117463382A (en) * | 2023-12-27 | 2024-01-30 | 山东海化集团有限公司 | Ultra-fast preparation of porous Fe with strain effect 2 P/Co 2 Method for preparing P heterojunction catalyst and application thereof |
| CN117463382B (en) * | 2023-12-27 | 2024-04-05 | 山东海化集团有限公司 | Ultra-fast preparation of porous Fe with strain effect 2 P/Co 2 Method for preparing P heterojunction catalyst and application thereof |
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