초록 |
초미분체(나노입자)는 일반적으로 입자크기가 50nm 이하의 분말로 정의되며, 입자의 크기가 자외선이나 가사광의 파장에 비해 훨씬 작고 입자의 질량에 비해 상대적으로 커다란 grain boundary를 형성한다. 또한 bulk물질에 비해 많은 수의 원자나 분자가 계면에 위치하게 되므로 micro/nano hybrid 구조를 형성할 뿐 아니라 입자의 크기와 형태(morphology)에 따라 물리, 화학적, 광학적 특성이 매우 민감하게 변화된다. 나노입자 제조공정은 연속상(Continuous Phase)에 유기(Organic) 또는 무기(Inorganic)상의 나노입자가 분산되어 있는 형태의 불균일계(Heterogeneous) 소재를 다루는 공정으로, 나노물질의 고유한 특성이 결정되는 요인은 나노구조를 형성하는 물질간 또는 물질의 접촉 계면에서의 복잡한 상호작용에 기인하는 것으로 알려져 있으나 물질의 크기와 외형이 물질의 특성에 미치는 영향, 입자 형성과정의 열역학적, 반응속도론적 조절, 제조 조건과 입자의 크기에 따른 특성 변화, 최적 제조 조건, 형성된 입자들의 안정화 과정에 관한 연구가 아직은 시작 단계이므로 화학분야에서의 기여가 이 분야의 발전에 필수적이다[1-2]. 나노입자의 특성, 생산 및 응용에 관한 연구를 국가에서 중점 지원하는 연구과제로써 수행 중에 있는, 즉 기존의 마이크론 크기의 다결정 재료와 비교해 탁월한 재료성질을 갖는 수십 nm 이하의 나노입자상 재료의 제조 및 응용에 관한 연구가 21세기를 선도하는 첨단재료과학의 연구분야로 집중적인 관심을 모으고 있다. 용액으로부터 nano/micro 단위의 결정을 생산할 수 있는 공정으로서 T-mixer결정화기가 적용될 수 있다. T-mixer 결정화기에서 발생되는 높은 과포화도는 유속과 유속비, 냉각 속도, 유체물성등에 의해 조절된다. 높은 과포화도에서 T-mixer 결정화는 초기 핵생성이 매우 빠르게 일어남으로 micro mixing에 의한 균일한 입도분포(CSD)와 나노입자를 얻을 수 있다[3]. 본 연구는 T-mixer를 이용한 결정화공정으로부터 나노입자 제조 및 균일한 입도분포(CSD)와 형상제어에 목적을 두고 있다. |