| 초록 |
에어로젤은 일반적으로 밀도가 0.1g/cc로 아주 가벼운 물질로 인류가 발명한 고체 중에서 가장 단열성이 뛰어나 소재이다. 하지만, 매우 기계적으로 취약하여 실제적이 응용에는 많은 한계점을 지니고 있다. 이러한 기계적인 취약성을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 하이브리드화하는 것이다. 본 연구에서는 실리카 에어로젤의 기계적인 취약성을 해결하기 위하여 Methyltriethoxysilane (MTEOS)와 Tetraethylorthosilicate (TEOS)를 0-1까지 몰비를 변화시키면서 에어로젤을 합성하였다. MTEOS의 경우 수화반응에 의한 젤화가 매우 느리기 때문에 10M NH4OH를 사용하여 pH가 11이 되도록 조절한 후 젤화반응을 수행하였으며, TEOS의 경우 1M NH4OH를 사용하여 pH가 7이 되도록 하여 젤화가 일어나도록 하였다. MTEOS/TEOS를 혼합한 하이브리드 에어로젤의 경우 MTEOS가 0.4이상 들어간 경우, 6M NH4OH를 사용하여 젤화가 되도록 하였으며, TEOS가 많이 함유된 경우는 1M NH4OH를 사용하여 pH가 7이 되도록 조절하였다. 젤화가 일어난 MTEOS, MTEOS/TEOS 하이브리드, 그리고 TEOS 젤을 CO2 초임계건조공정으로 45oC에서 100기압에서 건조하여 에어로젤을 합성하였다. N2 기체 흡착/탈착 반응에 의하여 비표면적, 기공크기분포, 그리고 기공체적을 분석하였으며, 그 결과 MTEOS를 사용한 경우는 macropore가 많이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 또한 미세한 나노 기공들이 골고루 분포하는 것을 알 수 있었다. TEOS의 경우 10nm정도의 메조기공이 존재하고 있는 것을 확인하였으며, MTEOS/TEOS의 하이브리드 에어로젤의 경우 비표면적이 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다. SEM과 TEM을 통하여 미세구조를 관찰한 결과 MTEOS 에어로젤의 경우 큰 기공과 함께 미세기공, 메조기공이 존재하는 것을 알 수 있었고, MTEOS와 TEOS의 경우 어느정도 균일한 메조포어로 이루어진 것을 확인하였다. |
