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CONTENTS

목차

제1장 연구개발과제의 개요 22

제1절 연구개발의 목적 및 필요성 22

1. 연구개발의 목적 22

2. 연구개발의 필요성 22

제2절 연구개발의 범위 23

제2장 국내외 기술개발 현황 24

제1절 광물자원의 원료화 기술 24

1. 자철광 24

2. 규산염광 26

3. 석회석광 29

4. 흑연광 30

제2절 국내외 기술개발 동향 33

1. 자철석 원광으로부터 고성능 나노흡착제 제조 33

2. 실리카 나노소재의 원료물질 제조 기술 40

3. 석회석광으로부터 고순도 칼슘염 제조 43

4. 흑연광으로부터 그래핀 제조 47

제3절 기술 전망 52

1. 나노소재 원료물질 제조에 관한 기반 기술 확보로 국내 과학기술력 제고 52

2. 나노소재 원료물질의 안정적인 공급기반 기술 구축 52

제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 53

제1절 자철석 원광으로부터 고성능 나노흡착제 제조 53

1. 개요 53

2. 이론적 고찰 53

3. 자철석 특성 분석 60

4. 저품위 자철광의 정제 및 철 아세테이트 제조(1단계 2006~2010) 62

5. 마그네타이트 나노입자 직접 제조(2단계 1차년도) 70

6. 자철광으로부터 고순도 마그네타이트 나노입자 제조(2단계 2차년도) 75

7. 자철석 원광으로부터 고 분산성 나노유체 제조(2단계 3차년도) 90

8. 자성 나노흡착제를 이용한 중금속 제거(2단계 4차년도) 106

9. 결론 116

제2절 규질이암으로부터 실리카 중공체(다공체) 제조 118

1. 개요 118

2. 실리카(반사형 단열재) 118

3. 규질이암으로부터 실리카 나노 원료물질 제조 및 응용 120

4. 규산염광으로부터 소디움 실리케이트 및 실리콘 유기화합물제조(1단계 1~2차년도) 123

5. 규산염광으로부터 나노소재용 고순도 실리콘 무기화합물 제조(1단계 3차년도) 124

6. 규산염광으로부터 고순도 실리콘 화합물 제조: 세미파일럿 생산 공정 개발(1단계 4차년도) 128

7. 규질이암으로부터 규산나트륨 수용액 및 실리카 나노 구조체 제조(1단계 5차년도) 129

8. 규질이암으로부터 단열용 실리카 제조(2단계 1차년도) 130

9. 규질이암으로부터 반사형 단열재용 중공형 실리카 제조(2단계 2~3차년도) 132

10. 다양한 입자의 크기와 모양을 갖는 실리카 중공체(hollow silica particles, HSPs) 제조(2단계 4차년도) 134

4. 요약 171

제3절 석회석으로부터 생체용 세라믹 복합체 제조 174

1. 개요 174

2. 석회석 176

3. 석회석으로부터 칼슘염 및 이를 이용한 인산칼슘 나노분체 제조(1단계 1차년도) 177

4. 석회석의 정제 및 칼슘염을 이용한 CaO·SiO₂분체 제조(1단계 2차년도) 179

5. 인산칼슘계 분체 제조 scale up 및 응용연구(1단계 3차년도) 181

6. 석회석으로부터 인산칼슘의 합성 및 CaO·SiO₂분체 제조(1단계 4차년도) 186

7. 석회석으로부터 산업원료 미분체제조 및 BT원료로 적합성 평가(1단계 5차년도) 189

8. 칼슘실리케이트 겔 합성 및 유·무기 복합체의 생체활성능 평가(2단계 1차년도) 194

9. 칼슘용액을 이용한 칼슘실리케이트 겔 합성 및 유·무기 복합체의 생체활성능 평가(2단계 2차년도) 199

10. 생체재료용 항균성 칼슘실리케이트 겔 제조(2단계 3차년도) 210

11. 석회석으로부터 항균성 유·무기 복합 생체재료 제조(2단계 4차년도) 217

10. 요약 238

제4절 흑연으로부터 그래핀 제조 240

1. 개요 240

2. 그래핀 240

3. 흑연으로부터 팽창 흑연의 제조 및 불순물 제거(1단계 1차년도) 242

4. 습식 분쇄공정에 의한 흑연 미분말 제조(1단계 2차년도) 244

5. 흑연 미분말의 박리(1단계 3차년도) 245

6. 나노사이즈 흑연 분말 제조(1단계 4차년도) 246

7. 흑연 나노분말 제조 scale-up test(1단계 5차년도) 247

8. 흑연으로부터 그래핀 제조(2단계 1차년도) 250

9. 흑연으로부터 그래핀 복합체 제조 및 특성 평가(2단계 2-4차년도) 253

10. 요약 285

제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 287

제1절 연구목표 달성도 287

1. 연구 목표 287

2. 연구 내용 287

3. 목표 달성도 287

제2절 관련분야에의 기여도 289

1. 관련분야 289

2. 관련분야 기여도 289

제5장 연구개발결과의 활용계획 293

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 294

제1절 나노소재의 세계시장 동향 294

1. 나노기술제품 세계시장 추이 및 수요전망 294

2. 나노소재 세계시장 추이 및 수요전망 296

제2절 나노소재 원료물질의 세계시장 동향 299

1. 전 세계 비철금속 원료시장 동향 분석 299

2. 우리나라 금속자원 시장동향 299

3. 실리콘 계열 원료 시장 302

제7장 참고문헌 304

별첨_위탁연구사업 결과보고서 311

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