다공성물질(Mesoporous)

소개글

다공성물질에 대한 개론적인 내용을 담고 있는 레포트입니다. 종류, 구조, 제조방식, 응용 등 다양한 분야에 대해 적혀있습니다.

목차

1. Mesoporous물질의 정의
2. Mesoporous 물질의 합성
(1)합성을 위한 물질
1) 자기조립 주형물질(Self-assembling templates)
2) 양친화성 분자계
3) 고분자 및 기타 주형물질
(2)반응 메커니즘
1) 액정 주형 매커니즘(liquid crystalline templating mechanism)
2) 협동 자기 조립 매커니즘(cooperative self-assembly mechanism)
3) 접힘 층 메커니즘(folding sheet mechanism)
4) 혼성 전해질 메커니즘(hybrid electrolyte mechanism)
(3) Mesoporous 물질의 예
1) M41S series
2) SBA series
3) Modified M41S
3. Meosoporous 물질의 구조 결정인자
1) 쌓음 지수
2) 계면활성제들의 혼합
3) 계면활성제와 무기물의 반응 몰비
4) 첨가제에 의한 구조 조절
4. Mesoporous 물질의 분석
1) X선 회절법(XRD)
2) 투과 전자 현미경법(TEM) 및 흡착법(BET)
3) 소각 중성자 산란법(small angle neutron scattering : SANS)
5. Mesoporous 소재의 표면 개질 및 외벽조성 변화
(1) 실리카계 mesoporous 소재
1) 그래프트법(grafting)
2) 코팅법(coating)
3) 공중합법(co-condencating)
(2) 비 실리카계 무기 Mesoporous소재
6. 고분자계 Mesoporous 소재
7. Mesoporous 소재의 응용
1) 촉매
2) 초분자체의 포접화
3) 나노반응기
4) 흡착 및 분리 소재
5) 멤브레인(membrane) 및 박막재료
6) 기타
8. 결론

본문내용

(3) mesoporous 물질의 예
1) M41S series
반응 경로에 의해 주로 합성되며, 산 촉매() 존재 하에서도 합성된다. 후자의 경우 무기 실리케이트 이온은 양이온성을 띄게 되며, 양이온성 암모늄 계면활성제와 산으로부터의 할라이다(halide) 음이온을 매개로 하여 결합하여 유기-무기 초분자 구조를 이룬다. 세공 외벽은 비정질 구조를 가지며 소성 과정에 의해 다소의 구조 수축이 일어나며, 내열성이 좋은 반면, 고온의 수증기나 염기성 용액 내에서는 세공 벽이 쉽게 붕괴되는 단점이 있다.
2) SBA series
UC Santa Barbara의 Stucky 그룹에서 발표한 mesoporous 물질로서 alkyltrimethylammoniumbromide 계면활성제의 packing ratio를 변화시킴에 의해 M41S과는 세공의 미세 구조가 다른 물질을 합성하였다. 즉, 계면활성제의 친수성 머리 부분이 커짐에 따라 라멜라, 입방정(SBA-1), 삼차원 육방정(SBA-2), 2차원 육방정(SBA-3)으로 변화한다. 또한, 세공 벽의 두께를 증가시켜서 내수열성을 증가시키기 위해서는 기존의 계면활성제 대신 alkylene oxide 양쪽성 블록공중합체를 이용하여 합성한다.(SBA-15, 16)
3) Modified M41S
mesoporous 실리케이트의 촉매 활성을 증가시키기 위해 mesoporous 실리카 외벽을 다른 금속 요소로 치환하여 산성을 증가시킨다. 이를 위해 반응 용액 중에 금속 산화물(예 : aluminum oxides) 등의 전구체를 혼합하여 함께 반응시키거나, 합성된 mesoporous 실리카의 OH-그룹을 이용하여 금속 전구체로 처리하여 고착화하고, 또한 금속을 구조 내에 증착하여 변화시킨다...

참고 자료

없음