Since the discovery of graphene, various two-dimensional materials have been attracting attention. Among those, the fabrication and application of hexagonal boron nitride (hBN) nanosheets have been researched due to excellent thermal stability and mechanical properties of hBN. Recently, hBN nanosheets are manufactured by various methods, and each method has problems of productivity, production cost, or defects of nanosheets. Thus, methods to manufacture low defect hBN nanosheets with high productivity and low production cost are needed. To manufacture hBN nanosheets, we used Taylor-Couette flow reactor, which can provide high shear stress and mixing effect. The high shear stress of the Taylor-Couette flow reactor could make hBN nanosheets without destroying the lattice structure of boron nitride and with high productivity (1g/h). In addition, due to high mixing effect of the Taylor-Couette flow reactor, palladium-decorated boron nitride nanosheets was effectively synthesized. Also, it was confirmed that the reaction time was reduced from a few hours to 30min when the palladium-decorated hexagonal boron nitride nanosheets was used as a catalyst for PET glycolysis.
그래핀의 발견 이래, 다양한 2차원 물질들이 관심을 받게 되었는데 그 중 우수한 열 안정성 및 기계적 특성을 가진 질화 붕소 나노시트의 제조 및 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 여러 방식을 이용하여 질화 붕소 나노시트를 제조하고 있는데 각 방법들은 생산성이나 생산 비용에 문제가 있거나 나노시트에 결함이 많다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 결함을 줄이면서 질화 붕소 나노시트의 생산성을 높일 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 질화 붕소 나노시트를 생산하기 위하여 높은 전단응력과 혼합 효과를 제공할 수 있는 장치인 테일러-쿠에트 흐름 반응기를 사용하였다. 테일러-쿠에트 흐름 반응기의 높은 전단응력을 이용하여 질화 붕소의 격자구조를 파괴하지 않으면서도 시트 사이 결합만을 끊음으로써 결함이 적은 질화 붕소 나노시트를 얻을 수 있었으며 높은 생산성(1g/h)을 가지는 것을 확인하였다. 또한 테일러-쿠에트 흐름 반응기의 높은 혼합 효과에 힘입어 팔라듐-질화 붕소 나노시트 composite을 효과적으로 합성 할 수 있었으며 만들어진 composite을 PET Glycolysis의 촉매로 이용하여 수 시간 걸리던 기존의 반응 시간을 30분 정도로 줄여주는 것을 확인하였다.
