메조포러스 실리카의 다양한 종류와 합성

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나노화학 강의에 메조포러스 실리카에 관한 레포트입니다.
실리카 종류 및 합성방법에 대해 조사되어있습니다.

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메조포러스 실리카의 다양한 종류와 합성




최근 에너지, 환경, 정보, 바이오를 비롯한 각 분야에서 환경부하가 작은 고기능성 기술 개발이 요구되고 있다. 나노 테크놀로지는 그 열쇠를 쥐는 기술로 기대되며, 이를 위하여 소재개발, 집적화, 복합화 등의 요소기술 및 시스템 디자인에 관한 연구가 활발히 전개되고 있다. 그 중에서도 1990년대 초기에 Kuroda그룹(FSM시리즈)과 Kresge그룹(MCM시리즈, 그림 1)에 의해 발견된 메조포러스 (mesoporous) 실리카 재료는, 콜로이드화학, 계면화학, 유기화학과 무기화학 등의 수법을 이용하여 얻어지는 기본기술로 개척되고 있으며, 나노 테크놀로지의 중핵소재로 크게 주목 받고 있다. 메조포러스란, IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, 국제순수·응용화학연합)에 의하여 2100nm영역의 기공크기를 갖는 다공체를 일컬으며, 그 이하는 마이크로포러스(microporous), 그 이상은 매크로포러스 (macroporous)라 정의된다. (그림 2) 메조포러스 재료는 자기조직화고분자를 주형(鑄型, template)으로 하고, 솔젤법을 사용하여 자기조직화 구조를 무기질 재료에 옮긴 후 주형을 제거함으로써 얻어진다. 따라서 메조포러스 재료는 일반적으로 인공적인 제어나 제작, 분석 등이 곤란하다고 여겨져 왔던 메조사이즈 영역에서 기공의 크기 및 구조를 면밀히 제어할 수 있다. 이는 종래의 마이크로포러스 재료(제올라이트 등)로는 제어가 힘들었던 기공 벽의 조성제어가 용이하며 거대분자들과의 반응이나 흡착 등 새로운 기능성을 발휘한다.

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