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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.9, No.5, 634-638, October, 1998
Sol-Gel Process를 이용한 PMSQ/TiO2 복합 미립자의 합성
Preparation of PMSQ/TiO2 Composite Fine Powder by Sol-Gel Process
초록
응집이 없는 단분산의 PMSQ/TiO2 복합 미립자를 얻기 위하여 300 nm 크기의 TiO2 seed가 분산되어 있는 메탄올 수용액과 MTMS (Methyltrimethoxysilane)를 메탄올에 녹인 용액을 혼합하여 TiO2 seed 표면에서 MTMS가 가수분해 및 축합 반응이 일어나도록 유도하여 복합 미분말을 제조하였다. 촉매로 암모니아를 사용하였고, 반응온도는 실온이었으며, 모든 반응은 질소분위기에서 행하였다. 교반속도, 반응온도, [H2O]/[MTMS], [MTMS]/[TiO2] 등을 변화하여 입자의 크기 및 형태에 영향을 주는 인자들을 조사한 결과, [MTMS]=0.2M, [NH4OH]=0.6M, [H2O]/[MTMS]=100, [MTMS]/[TiO2]=10-50이고 실온에서 서서히 교반한 경우 단분산된 약 1-2μm의 크기를 갖는 복합입자를 얻을 수 있었다. 얻어진 입자에 대한 소수성을 물에 대한 접촉각 측정을 통해 조사한 결과 거의 180도에 가까운 접촉각을 보임으로써 복합입자의 소수성이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 자외선 차폐효과도 UV 투과도 측정을 통해 조사되었다.
Monodisperse, spherical PMSQ/TiO2 composite fine powders were prepared by modified sol-gel process where 300 nm TiO2 fine powders were used as seed particles for hetero-condensation with hydrolyzed MTMS (Methyltrimethoxysilane). The reaction was carried out under N2 atmosphere at ambient temperature using NH3 as a catalyst. Methanol was used as a solvent. Powder was obtained by the filtration of the solution with a glass filter and washing with acetone. The stirring rate, reaction temperature, [H2O]/[MTMS] and [MTMS]/[TiO2] ratio were varied to investigate shapes and sizes of particles. Monodisperse particles of 1-2 μm diameter were obtained with [MTMS]=0.2M, [NH3]=0.6M, [H2O]/[MTMS]=100, [MTMS]/[TiO2]=10-50 at ambient temperature with mild stirring condition. These composite particles had a contact angle of almost 180 degree contact angle with water, which proves their excellent hydrophobicity. The study of UV absorption spectra showd that they have UV protecting effect.
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