초록 |
일반적으로 실리카졸과 실리카-지르코니아 하이브리드 졸은 Si와 Zr에 4개의 alkoxide를 갖는 tetraethoxysilane (TEOS, Si(OC2H5)4)와 Zirconium tetra-n-butoxide(ZrTB, Zr[O(n-C4H9)]4) 구조체를 이용해서 합성이 된다. 구조체의 가수분해와 축합반응에 의하여 입자가 형성이 되는데 가수분해 반응은 반응 온도 및 시간, 실리카, 실리카-지르코니아 구조체와 물의 몰비, 촉매의 종류와 농도 변화에 따른 산성도(pH) 등에 의하여 그 반응 속도가 달라진다. 본 연구에서는 TEOS 구조체를 기준으로 ZrTB를 첨가하여 산성 촉매인 염산과 염기성 촉매인 암모니아의 농도, 구조체와 물의 몰비에 따른 실리카, 실리카-지르코니아 입자의 크기에 관한 연구를 수행하였다. 촉매, 촉매농도, 물의 몰비, 반응시간에 따른 반응 속도를 보기 위해 미반응 잔존량을 계산하여 반응 속도를 유추하였고 이에 따라 적정 반응 조건을 선택하였다. 합성된 실리카 졸과 실리카-지르코니아 졸은 DLS와 FE-SEM 분석을 통해 그 크기를 측정하였고 그 크기는 50~600nm 범위에 해당되는 입자를 얻을 수 있었다. |