수용액 기반 UiO-66의 제조 조건에 따른 표면적 변화 (Surface Area Variation of UiO-66 Depending on the Synthesis Conditions in Aqueous Solution)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 35권 / 1호 / 1 ~ 6페이지
· 저자명 : 이영환, 노상철, 성의현

초록

본 연구에서는 친환경적이고 경제적인 수용액 환경에서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks, MOF)인UiO-66을 합성하는 방법을 개선하고, 합성 조건이 UiO-66의 표면적 및 결정성에 미치는 영향을 분석하였다. 합성 실험은 금속 용액과 리간드 용액의 주입 순서 및 계면활성제(Tween 20)의 첨가 유무를 변화시키며 진행하였다. 그 결과, 리간드 용액을 금속 용액에 주입하고 계면활성제를 사용하지 않은 경우, 표면적과 결정성이 더 높은 UiO-66을 얻을 수 있었다. SEM 및XRD 분석 결과, 계면활성제의 첨가는 입자 크기와 결정 구조에 큰 변화를 주지 않았으나, BET 분석 결과 표면적 감소가 확인되었다. 이는 합성 과정에서 계면활성제가 핵 형성과 결정 성장에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 본 연구 결과는 수용액기반 UiO-66 합성법의 최적화, 대규모 제조 공정 및 다양한 산업적 응용에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

영어초록

In this study, we investigate the synthesis of the metal-organic framework (MOF) UiO-66 in an environmentally friendly and cost-effective aqueous system, focusing on how synthesis conditions affect its surface area and crystallinity. By varying the injection sequence of metal and ligand solutions and the presence of the surfactant (Tween 20), we examine their impact on material properties. The results demonstrate that injecting the ligand solution into the metal solution without a surfactant yields UiO-66 with higher surface area and crystallinity. SEM and XRD analyses indicate that surfactant addition does not significantly alter particle size or crystal structure, whereas BET analysis reveals a decrease in surface area, suggesting that the surfactant affects nucleation and crystal growth during synthesis. These findings offer valuable insights for optimizing aqueous-based UiO-66 synthesis, facilitating large-scale production and expanding industrial applications.

참고자료

· 없음