A study on the synthesis of porous silica from a sodium silicate

WeI have studied the process for synthesizing porous silica with a specific surface area of minimum $800m^2/g$ by adding surfactant [Poly Etylene Glycol(PEG) and Hydroxy Propyl Cellulose(HPC)] to the sol-gel reaction between sodium silicate and hydrochloric acid. NaCl, the by-product of the sol-gel reaction, was water cleaned and removed; when 200 ml of water was used to clean 50 g of silica gel, NaCl remaining in the silica gel was reduced to maximum 0.81wt%. The appropriate level of surfactant for silica gel synthesizing proved to be below 5%. As a result of the experiment, for the silica synthesized by adding surfactant of HPC(2.5%)+PEG(2.5%), the surfactant area was $860m^2/g$ and grain size was $20-50{\mu}m$. From this study, we have concluded that it is of industrial significance that specific surface area is improved and silica of a regular grain size is obtained just by adding surfactant in the gel process or drying process of silica.

물유리로부터 다공성 실리카 제조에 관한 연구

물유리와 염산의 졸-겔반응에 계면활성제(PEG와 HPC)를 첨가하여 비표면적이 $800m^2/g$ 이상인 다공성 실리카를 제조하는 공정에 대해 연구하였다. 졸-겔 반응의 부산물인 NaCl은 물로서 세척하여 제거하였으며, 실리카 습윤겔 50 g에 대해 200 ml의 물을 사용하여 3회 이상 세척할 경우 실리카겔에 잔류하는 NaCl은 0.81wt% 이하로 감소하였다. 계면활성제는 실리카에 대해 5% 미만을 사용하는 것이 적정 조건으로 나타났다. 실험 결과, HPC(2.5%)+PEG(2.5%)의 계면활성제를 첨가하여 제조한 실리카의 비표면적은 $860m^2/g$, 입경은 $20-50{\mu}m$으로 나타났다. 본 연구결과, 실리카의 겔화공정이나 건조공정에서 단지 계면활성제를 주입하여 비표면적을 향상시키고 균일한 입경의 실리카를 얻을 수 있다는 것은 공업적으로 매우 큰 의미가 있다고 생각된다.