• 제목/요약/키워드: Mesoporous Materials

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석탄회 산업폐기물로부터 제조한 메조다공성 실리카소재를 촉매로 사용하는 Knoevenagel 수용액 반응 (Knoevenagel Reaction in Water Catalyzed by Mesoporous Silica Materials Synthesized from Industrial Waste Coal Fly Ash)

  • Dhokte, Aashish O.;Khillare, Santosh L.;Lande, Machhindra K.;Arbad, Balasaheb R.
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.430-435
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    • 2011
  • 화력발전소에서 배출되는 석탄회를 이용하여 메조다공성 소재인 MCM-41을 제조하였다. 제조한 소재는 XRD, FTIR, SEM 및 EDS 방법으로 특성을 규명하였다. 이 소재의 촉매활성을 방향족 알데히드와 malonontrile의 Knoevenagel축합 반응에서 5-arylindene malononitriles의 합성에 대해 연구하였다. 이 방법의 특징은 쉬운 취급법, 안정성, 촉매의 재사용 및 생태친화성, 고수율, 짧은 반응시간, 간단한 실험과정 및 마무리 절차 등을 들 수 있다.

Synthesis and Characterization of Methyltriethoxysilyl-Mediated Mesoporous Silicalites

  • Rabbani, Mohammad Mahbub;Oh, Weon-Tae;Nam, Dae-Geun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권3호
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    • pp.119-122
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    • 2011
  • A series of mesoporous silicalites was synthesized using different compositions of tetraethylorthosilicate and methyltriethoxysilane (MTES) as the silica source. Cetyltrimethylammonium bromide was used as the organic template. Their detailed pore structures were investigated by transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and N2 adsorption method. The thermal properties of these silicalites were studied by thermogravimetric analysis. The increased amount of MTES destroyed mesoporous channels and reduced pore sizes from 3.4 nm to 2.8 nm in calcined silicalites. The calcined silicalite transformed completely into an amorphous state at 30% MTES loading. Methyl pending groups of MTES hindered the structural ordering of ≡Si-O- frameworks, resulting in an amorphous structure. This was caused by the insufficient formation of supramolecular assembly with the organic template. No capillary condensation step was found in MS 7/3 silicalite. The other capillary condensation steps shifted toward the lower relative pressure with increasing MTES content, indicating the reduction of pore sizes.

저유전물질로의 응용을 휘한 규칙성 메조포러스 실리카 박막에의 HMDS 처리 (HMDS Treatment of Ordered Mesoporous Silica Film for Low Dielectric Application)

  • 하태정;최선규;유병곤;박영호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.48-53
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    • 2008
  • In order to reduce signal delay in ULSI, an intermetal material of low dielectric constant is required. Ordered mesoporous silica film is proper to intermetal dielectric due to its low dielectric constant and superior mechanical properties. The ordered mesoporous silica film prepared by TEOS (tetraethoxysilane) / MTES (methyltriethoxysilane) mixed silica precursor and Brij-76 surfactant was surface-modified by HMDS (hexamethyldisilazane) treatment to reduce its dielectric constant. HMDS can substitute $-Si(CH_3)_3$ groups for -OH groups on the surface of silica wall. In order to modify interior silica wall, HMDS was treated by two different processes except the conventional spin coating. One process is that film is dipped and stirred in HMDS/n-hexane solution, and the other process is that film is exposed to evaporated HMDS. Through the investigation with different HMDS treatment, it was concluded that surface modification in evaporated HMDS was more effective to modify interior silica wall of nano-sized pores.

열처리 시간에 따른 메조기공 타이타니아의 비표면적 향상 연구: 가스센싱 특성 변화 (Study on the Enhanced Specific Surface Area of Mesoporous Titania by Annealing Time Control: Gas Sensing Property)

  • 홍민희;박창순;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.21-26
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    • 2015
  • 낮은 열전도도 및 높은 비표면적 특성으로 흡착제 및 가스센서 등 여러 응용 분야로 연구되고 있는 규칙적 메조기공 세라믹 소재는 폐기공 메조기공 구조와 개기공 메조기공 구조로 나뉜다. 이중 폐기공 메조기공 세라믹 소재는 개기공 메조기공 세라믹 소재보다 높은 기계적 특성을 가짐에도 내부에 존재하는 기공을 이용한 비표면적 증가에 한계가 있어 응용에 제약을 가지고 있다. 본 연구팀은 규칙적 폐기공 메조기공 타이타니아($TiO_2$)의 열처리 시간 변화에 따른 입자성장으로부터 폐기공 연결의 도입을 통하여 비표면적을 변화시키는 연구를 수행하고자 하였다. 열처리 시간 증가시 타이타니아 결정상의 변화는 없었으며 입자성장이 일어나게 되면서 기공구조의 무너짐 및 기공의 연결성 증가를 확인할 수 있었다. 24시간 열처리 시료의 경우, 기공률은 36.3%에 34.1%로 감소하였으나 기공의 연결도 증가로 인해 비표면적은 $48m^2/g$에서 $156m^2/g$으로 증가하였다. 이러한 비표면적의 증가는 CO 가스의 감응도 측정을 통하여 감응도가 약 7.4배 증가하는 것으로부터 확인될 수 있었다.

Chiral Mesoporous Silica for Asymmetric Metal-free Catalysis: Enhancement of Chirality thorough Confinement Space by Plug Effect

  • 정은영;임청래;박상언
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.199-199
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    • 2011
  • The addition of a carbanion to ${\yen}{\acute{a}}{\yen}{\hat{a}}$-unsaturated carbonyl compounds is of importance in the C-C bond formation reactions for modern pharmaceuticals and organic synthesis. Recently, heterogeneous asymmetric catalysis became more attractive area of research because of the easy recovery and separation of the catalyst from the reaction system. Most of synthetic methods for heterogeneous catalysts were grafting or immobilization of homogeneous catalyst onto the solid supports. Trans-1,2-Diaminocyclohexane(DACH) and L-proline ligands have been enormously used as chiral ligands in several catalytic transformation under homogenous conditions. Our group prepared l-proline functionalized mesoporous silica was synthesized under acidic condition using a poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) triblock copolymer template (EO20PO70EO20, Pluronic P-123, BASF). Furthermore, we successfully directly synthesized trans-1,2 diaminocyclohexane functionalized mesoporous silica by using microwave method. The direct functionalization of chiral ligand into the framework of mesoporous materials is expected to be useful for the heterogeneous asymmetric catalysis. So, we adopt the direct synthesis of chiral ligand functionalized mesoporous silica by using thermal and microwave irradiation. Then, chiral ligand functionalized mesoporous silicas were applied to enantioselective asymmetric catalytic reactions.

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초음파 중합에 의한 polypyrrole 나노입자를 함유하는 메조포러스 TiO2 박막의 합성 (Synthesis of Mesoporous TiO2 Thin Films with Polypyrrole Nanoparticles by Ultrasonic-induced Polymerization)

  • 정광석;조성호;송명근;김종득
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.777-782
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    • 2008
  • 초음파 중합법을 이용하여 pyrrole을 중합시킴으로써 polypyrrole 나노입자를 합유하는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 합성하였다. 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 만들기 위한 $TiCl_4$-계면활성제 용액에 pyrrole을 넣어주고 초음파 중합시킴으로써 용액 내에 polypyrrole 나노입자들이 잘 분산된 형태로 만들어졌다. 이 용액을 이용하여 spin-coating과 열처리를 함으로써 polypyrrole 나노입자를 합유하는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 제조하였다. 열처리 후에도 기공 구조는 잘 유지되었으며, polypyrrole 나노입자들이 박막 내에 잘 분산되었다. 주형물질인 계면활성제의 종류와 pyrrole의 양을 조절함으로써, 합성된 박막의 기공 크기와 빛의 흡광도를 조절하였다.

Influence of Amphoteric Behaviour of Oxide Materials on the Selectivity of Micro and Mesoporous Ceramic Membranes

  • L. Cot;A. Larbot
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권9호
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    • pp.1028-1031
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    • 1997
  • Electrostatic interaction is a very important parameter for the membrane selectivity. In this work, the electrical double layer establishment on the surface of metal oxide material from the Stern-Grahame model has been described. Then, some examples of rejection using micro and mesoporous ceramic membranes have been given. A correlation between the charges of the membrane material and the species to be filtered has been precised. Two rejection mechanisms have to be taken into account the size of the solutes and the electrostatic interactions.

질소도핑 메조다공성 산화티타늄 나노입자의 합성 및 리튬이온전지 음극재로의 적용 (Synthesis and Electrochemical Properties of Nitrogen Doped Mesoporous TiO2 Nanoparticles as Anode Materials for Lithium-ion Batteries)

  • 윤태관;배재영;박성수;원용선
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.177-182
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    • 2012
  • Tri-block copolymer를 유연 템플레이트로 사용한 수열합성법에 의해 메조다공성 아나타제상 $TiO_2$ 나노입자를 합성하였다. 합성된 $TiO_2$ 재료는 $230m^2/g$의 매우 큰 표면적을 가졌으며 6.8 nm의 기공크기와 0.404 mL/g의 기공부피를 보였다. 리튬이 온전지 음극재로서의 가능성을 확인하기 위해 코인셀 테스트를 실시하였는데 0.1 C에서 240 mAh/g의 방전 용량을 얻었으며 이는 LTO ($Li_4Ti_5O_{12}$)의 이론 방전 용량인 175 mAh/g 보다 훨씬 큰 값이었다. 비록 C-rate가 증가함에 따라 용량이 감소하는 모습을 보였으나 메조다공성 $TiO_2$ 재료는 리튬 이온이 침투할 수 있는 큰 표면적을 제공할 수 있다는 면에서 여전히 리튬 이온전지의 음극재로서 가능성이 있다. 추가적으로 질소를 도핑하여 $TiO_2$ framework 내의 전자 이동을 향상시킴으로써 C-rate 증가에 따른 용량 감소를 일부 제어할 수 있음을 확인하였다.