화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2006년 봄 (04/20 ~ 04/21, 대구 인터불고 호텔)
권호 12권 1호, p.915
발표분야 재료
제목 솔-침전법에서 실리카 입자의 –OH 표면 농도 및 특성 제어
초록 파인 세라믹스는 우수한 물리적, 열적, 역학적, 생화학적, 광학적 특성을 가지고 있어 다양한 응용 분야에서 사용되고 있는 기능성 소재로서, 입자의 크기, 형태, 내부 구조 등에 의해 물성이 좌우되기 때문에 이를 완전히 제어할 수 있는 기술이 확립되면 이상적인 기능성 소재의 설계가 가능 하다.
특히, 실리카 입자의 기능성은 표면의 silanol group 함량 및 특성에 의존한다. 예를 들면 실리카 입자 위에 polymer 코팅 시 입자표면의 -OH 농도에 따라 코팅의 두께와 같은 특성이 달라진다. 따라서 실리카 입자 표면의 -OH농도를 제어할 필요가 있다.
실리카의 반응 메커니즘은 가수분해와 중축합과정으로 이루어져 있는데 이중 –OH는 가수분해과정에서 생성된다.
본 연구에서는 sol-gel method를 이용한 단일분포의 구형 실리카 입자 제조 시 합성조건, 즉 TEOS, 암모니아, 물의 농도, 반응온도의 변화를 통해 표면의 –OH 농도에 영향을 주는 요인들을 찾고 반응 메커니즘을 통해 결과들을 분석해보았다.
TGA를 통한 실리카의 질량 손실과 BET측정을 통한 비표면적 값을 가지고 실리카 입자 표면의 미 반응물 함량과 –OH 함량을 수치적으로 계산하였다. 그 결과-OH 표면 농도는 가수분해 속도 상수와 중축합 속도 상수에 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다.
저자 공성민, 김우식
소속 경희대
키워드 monodispersed silica; OH group content; hydrolysis; condensation
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