mesoporous silica (메조포러스 실리카)의 합성

목차

1. 실험 주제 : mesoporous silica의 합성
2. 활용 분야
3. 합성 방법
4. 실험 방법
5. 실험 결과 예상
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 주제 : mesoporous silica의 합성

- nanoporous 물질 중 기공직경이 2nm이하를 microporous, 2~50nm를 mesoporous, 그 이상을 macroporous라고 한다.

- 넓은 표면적과 큰 부피의 기공을 갖고 있으며 형태와 크기의 제어가 가능한 신형의 무기생물재료이다.

2. 활용 분야 : 기공의 크기에 알맞은 분자들을 선택적으로 흡착하거나 분리할 수 있고, 고유의 산점 및 촉매 활성 물질의 담지를 통한 석유화학에서 크래킹(cracking), 개질(reforming) 반응 등에 이용되어 왔다. 또한 최근에는 나노 수준의 기공을 이용한 각종 나노 물질의 담체로도 활용되고 있다.

1) 촉매 : 메조포러스 실리카 껍질 내에 금속 촉매 나노입자를 이용해 그래핀 시트를 감싸서 열 안정성을 크게 향상시켜 나노 촉매로 쓰인다. 그래핀 나노시트 표면에 백금 나노입자를 부여한 후에, 메조포러스 껍질을 졸-겔 방법을 통해 복합체 나노구조 상부에 코팅하는 방법이 있다. (중국 과학 아카데미 물리화학 기술연구팀)

2) 흡착제 : 흡착반응은 내부에 큰 표면적의 미세한 구멍이 있는 탄소를 이용하여 기공표면에 VOC(휘발성 유기화합물) 성분을 흡착시킨다.　흡착반응에 의해서 VOC 성분이 액화되어 기공에 들어가게 되고 기공의 크기만큼 VOC 성분을 흡착하는 것인데 메조포러스 실리카는 제올라이트의 특성을 갖으며, 기공의 크기가 보다 크고 이상적으로 급격한 파과패턴을 보이고 있어서 흡탈착 후 재사용이 가능할 것으로 보고 있다.

3) 담체물 : 담체란 촉매기능을 갖는 물질을 분산시켜 안정하게 흡착하게 하는 고체로서 촉매기능을 향상시키기 위해서 표면적이 큰 다공성물질로 만든다. 메조포러스 담체는 기공크기도 2nm에서 10nm까지 조절할 수 있어 반응물의 코킹에 의한 기공 입구의 막힘을 줄일 수 있고 반응물의 확산을 용이하게 하는 등 촉매 담체로서의 장점을 갖고 있다.

참고자료

· 실리카 나노 메조포러스 흡착제에 의한 유독성 음이온 제거에 관한 연구김정배2009
· 메조포러스 물질의 합성 및 응용김지만2004
· 메조포러스 실리카 및 금속산화물 촉매와 CDCVD법의 수소분리막을 적용한 CO cleanup hybrid 모듈 연구정석진2009
· 메조포러스 실리카를 담체로 고분자전해질이 함침된 흡착제 및 착물 중합반응을 이용한 습식 산화용 촉매의 개발박종철2004