화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 에너지환경/생체재료
제목 Synthesis of Carbon Aerogel from Formaldehyde and Resorcinol by Super Critical Drying
초록 모노리쓰 카본 에어로젤을 레소시놀 (R)과 포름알데히드 (F)를 다중축합 (polycondensation)시키는 것에 의하여 합성하였는데, 이 때 아세트산 마그네슘을 촉매로 사용하였다. 촉매의 양과 다른 고체의 함량을 통하여 에어로젤의 나노기공구조의 변화를 본 연구에서는 평가하는 것을 목적으로 하였다. 일반적으로 고체의 함량이 많아지면 기공의 크기는 작아지지만, 밀도는 커지는 경향이 있다. 또한 촉매의 양에 따라서 축합되는 정도가 달라지고 이에 따라서도 나노기공의 구조가 달라질 수 있다. 이 연구에서는 촉매의 양(C)을 레소시놀(R)과 포름 알데히드(F)의 함량에 대하여 (R+F)/C가 50-200의 범위에서 변화시키면서 실험을 행하였으며, 고체의 함량은 용매에 대해서 10-40에서 실험을 하였다. 레소시놀과 포름 알데히드를 촉매를 이용하여 중합시킨 후 CO2 초임계 건조 공정을 이용하여 45oC에서 70기압정도에서 건조하여 레소시놀과 포름 알데히드의 유기에어로젤을 합성하였으며, 그 후에 800oC에서 질소분위기 하에서 1시간 열처리하는 것을 통하여 카본화 공정을 통하여 카본 에어로젤을 제조하였다. 합성한 카본에어로젤의 미세구조를 SEM과 TEM을 통하여 관찰하였으며, 질소흡착/탈착에 의하여 BET 비표면적과 메조기공의 크기 및 기공체적을 구하였으며, 카본에어로젤의 밀도는 아르키메데스 원리를 이용하여 측정하였다. 기존의 탄산 나트륨을 촉매로 사용하여 제조한 카본 에어로젤과 비교하였을 때, 수산화 마그네슘을 촉매로 사용한 경우가 미세기공 및 메조기공이 계층적으로 발달된 나노기공을 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 합성한 탄소 에어로젤을 황산 전해질 내에서 반전지 구조를 이용하여 슈퍼커패시터의 전극 특성을 평가하였다
저자 JANG A-Rum1, KIM Chang-Yeoul2, SUH Dong-Hack3
소속 1Department of Chemical Engineering, 2Hanyang Univ., 3Nanomaterial Team
키워드 aerogel
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