• 제목/요약/키워드: Tetraethoxysilane

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Synthesis and Application of Metal Doped Silica Particles for Adsorptive Desulphurization of Fuels

  • Jabeen, Bushra;Rafique, Uzaira
    • Environmental Engineering Research
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    • 제19권3호
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    • pp.205-214
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    • 2014
  • Petroleum a vital commodity affecting every aspect of 21st century. Toxicity and adverse effects of sulphur as catalyst in petroleum products is of great concern required development of techniques for desulphurization in compliance with the International standards. Installation of desulphurizing units costs over $200 million per unit placing economic burden on developing countries like Pakistan. Present study analysis of commercial fuels (station petrol and jet fuel JP8) on gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) identified sulphur concentration of 19.94 mg/L and 21.75 mg/L, respectively. This scenario urged the researcher to attempt synthesis of material that is likely to offer good adsorption capacity for sulphur. Following protocol of sol-gel method, transition metals (Ni, Cu, Zn) solution is gelated with tetraethoxysilane (TEOS; silica precursor) using glycerol. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra revealed bonding of Zn-O, Cu-O, and Ni-O by stretching vibrations at $468cm^{-1}$, $617cm^{-1}$, and $468cm^{-1}$, respectively. Thiophene and Benzothiophene mixed in n-heptane and benzene (4:1) for preparation of Model Fuels I and II, respectively. Each of silica based metal was applied as adsorbent in batch mode to assess the removal efficiency. Results demonstrated optimal desulphurization of more than 90% following efficacy order as Si-Ni > Si-Zn > Si-Cu based adsorbents. Proposed multilayered (Freundlich) adsorption mechanism follows ${\pi}$-complexation with pseudo secnd order kinetics.

폴리스티렌 주형 중공형 중간세공 나노 입자의 합성 (Syntheses of Mesoporous Silica Hollow Spheres Using Polystyrene Template)

  • 추상욱;성아름;박성수;하창식
    • 접착 및 계면
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    • 제13권4호
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    • pp.151-155
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    • 2012
  • 본 연구에서는 중공형 나노 입자의 구조체가 되는 구형 폴리스티렌을 조절된 유화중합법으로 여러 크기의 구형 폴리스티렌을 제조하는 연구를 수행하였다. 유화중합에 사용되는 유화제의 농도를 조절하여 구형 폴리스티렌의 크기를 임의로 조절하였다. 이 폴리스티렌을 구조체로 이용하여 중공형 중간세공 실리카를 합성하였으며, 합성 과정 시 반응속도의 조절을 위해 에탄올을 넣어 실리카 전구체의 가수분해 속도를 조절하고, 실리카 전구체의 투여량을 조절하여 중공형 중간세공 실리카의 벽 두께를 조절하였다.

PTMSP-PDMS-Silica/PEI 복합막의 제조 및 투과특성 (Preparation and Permeation Characteristics of PTMSP-PDMS-Silica/PEI Composite Membranes)

  • 이현경;홍세령
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.146-156
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    • 2008
  • 본 연구에서는 높은 투과도를 갖는 고분자량의 PTMSP를 합성하고 PTMSP와 hydroxy-terminated PDMS로부터 PTMSP-PDMS graft copolymer를 합성하였다. 그리고 PTMSP-PDMS graft copolymer에 TEOS의 함량을 15, 30, 50 wt%로 달리하여 졸-겔 방법에 의해 PTMSP-PDMS-silica 복합물을 제조하였다. PTMSP-PDMS-silica/PEI 복합막의 물리화학적 특성은 $^1H$-NMR, FT-IR, TGA, XPS, GPC, SEM 등을 사용하여 조사하였고, $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4,\;n-C_4H_{10}$ 기체에 대한 기체 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. 복합막의 투과도는 TEOS의 함량과 압력이 증가함에 따라 증가하였다. 그리고 기체들의 선택도는 TEOS 함량 30wt%에서 최대값을 나타내고 그 이상에서는 감소하는 경향을 나타내었다.

유/무기 졸-겔 재료에 비선형광학 물질의 배향특성에 대한 액정효과 (Liquid crystal effects on poling behaviour of NLO chromophore dispersed in organically modified sol-gel materials)

  • Baek, In-Chan;Seok, Sang-Il;Jin, Moon-Young;Lee, Chang-Jin
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.132-132
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    • 2003
  • Second-order nonlinear optical(NLO) materials have been extensively studied for applications in photonic devices, such as frequency doubling and electro-optical(EO) modulation, because of their large optical nonlinearity, excellent processibility, low dielectric constant, and high laser damage thresholds. The poling behaviour of NLO chromophore in organic/inorganic matrixes showed the randomization of poled NLO chromophore in the absence of poling Held. The liquid crystal molecules in a droplet showed a long-range orientational order along a director. Therefore, liquid crystal effects on poling behaviour of NLO chromophore dispersed in organically modified inorganic sol-gel materials were investigated. Using sol-gel process for the development of NLO material has received increasing attention, Organically modifked inorganic NLO sol-Eel materials are obtained via incorporation of the organic NLO active chromophore into an alkoxysilane based inorganic network. One of the most important thing in this works was that tetraethoxysilane(TEOS) and methyltrimathoxysilane(HTMS) were used as precursor followed by hydrolysis and condensation without using any acidic catalyst during the process. The NLO chromophores in the liquid crystal nanodomains were well mixed with I/O hybrid matrix, deposited on transparent ITO-coated glasses. The poling behaviour of liquid crystal effects of NLO chromophore dispersed in I/O hybrid matrix were investigated by UV-vis spectroscopy. Size distribution and morphology of the NLO chromophores doped in the liquid crystal nanodomains dispersed in I/O hybrid matrix were investigated by SEM.

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내부식성이 우수한 졸-젤 전구체의 합성 및 이를 함유하는 유무기 하이브리드 코팅재 (Syntheses of Novel Sol-Gel Precursor Containing Anti-corrosive Functional Group and Their Uses in Organic-Inorganic Hybrid Coatings)

  • 한미정;맹지영;서지연
    • 폴리머
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    • 제34권5호
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    • pp.405-409
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    • 2010
  • 내부식성이 우수한 기능기를 함유하는 새로운 졸-젤 전구체를 합성하고 이를 함유하는 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 제조하였다. 코팅 조성물에는 통상의 졸-젤 전구체로 tetraethoxysilane을 사용하였고 비스페놀 A 타입의 에폭시를 실란화합물로 개질하였으며, 졸-젤 반응을 위하여 물과 HCl을 촉매로 사용하였다. 각 조성물은 졸-젤 전구체의 종류, 함량 등을 변화하여 다양한 코팅 조성물을 제조하였고 iron 기판위에 딥코팅하여 열경화하였다. 코팅된 iron 기판의 내부식성을 평가하기 위하여 염수분무시험과 전기화학적 임피던스 분광법을 사용하였는데, 내부식성 기능기를 함유한 유무기 하이브리드 코팅재가 일반적인 하이브리드 코팅재에 비해 매우 향상된 내부식성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 내부식성 기능기를 함유한 코팅재의 경우, 0.1 M NaCl에서 500시간 이상 초기의 임피던스를 유지하는 반면, 일반적인 코팅재는 24시간 이후에 임피던스가 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.

Horseradish peroxidase가 변성된 탄소복합 바이오센서 개발 및 전기화학적 H2O2분석 (Development of HRP-modified Carbon Composite Biosensor and Electrochemical Analysis of H2O2)

  • 박덕수
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.571-576
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    • 2012
  • Horseradish peroxidase (HRP), alkoxysilane인 TEOS의 겔 용액과 graphite를 혼합하여, 전기전도성을 나타내고 재사용이 가능하며 안정성을 향상시킨 carbon composite electrodes (CCEs) 바이오센서를 제작하였다. TEOS의 졸-겔 전이반응을 이용하여 HRP를 silicate gel network포획시킨 바이오센서는 -0.2 V에서 $H_2O_2$의 환원이 시작되었으며, HRP의 함량과 pH를 변화시켜 최적 분석 조건을 구하였다. 분석 최적 조건에서 검량선 및 검출한계를 구한 결과, 0.2~2.2 mM의 $H_2O_2$ 농도 범위에서 직선적인 감응을 나타내며 검출한계는 0.035 mM이었다. ascorbic acid, acetaminophene, uric acid의 방해작용을 조사한 결과 $H_2O_2$의 전기화학적 분석에 영향을 주지 않았다.

전구체 비율에 따른 실리카-폴리메틸실세스퀴옥세인(PMSQ) 복합분체의 형태 제어 (Shape Control of Silica-Polymethylsilsesquioxane (PMSQ) Composites by Varying Ratios of Precursors)

  • 최이건;최종민;김효중
    • 대한화장품학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.409-414
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    • 2019
  • 실리카와 폴리메틸실세스퀴옥세인(polymethylsilsesquioxane, PMSQ)은 화장품 원료로 널리 쓰이는 실리콘 분체이다. 본 연구팀은 각각 실리카와 PMSQ의 전구체로서 테트라에톡시실란(tetraethyoxysilane, TEOS)과 메틸트라이메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMS)을 사용하여 졸-겔 법(sol-gel method)을 통해 실리카-PMSQ 복합분체를 합성하였다. 또한, 합성에 사용된 실란 단량체인 TEOS와 MTMS의 단순한 비율 조절만으로 복합분체의 형태 제어에 성공하였다. 실리카-PMSQ 복합분체는 구형, 라즈베리형, 도넛형, 총 3가지 형태를 띠었고, 공통적으로 사용감이 부드럽고 수분산에 용이하며 소프트 포커스 효과를 나타내었다. 복합분체의 형태에 따라서 사용감과 밀착력, 소프트 포커스 효과의 강도에 차이가 있었다. 라즈베리형 복합분체는 가장 강한 소프트 포커스 효과를 보였고, 도넛형 복합분체는 가장 강한 밀착력을 보였으며, 구형 복합분체는 가장 부드러운 사용감을 보였다. 본 연구 결과를 바탕으로, 실리카-PMSQ 복합분체를 원하는 형태로 간편하게 합성할 수 있을 것이다. 더 나아가, 목적에 맞는 복합분체를 선택하여 화장품에 적용할 수 있을 것이다.

Pure inorganic protective silica coating on stainless steel prepared at low heat treatment temperature

  • 황태진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.6.2-6.2
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    • 2010
  • Stainless steel is widely known to have superior corrosion properties. However, in some harsh conditions it still suffers various kinds of corrosions such as galvanic corrosion, pitting corrosion, intergranular corrosion, chloride stress corrosion cracking, and etc. For the corrosion protection of stainless steel, the ceramic coatings such as protective silica film can be used. The sol-gel coating technique for the silica film has been extensively studied especially because of the cost effectiveness. It has been proved that silica can improve the oxidation and the acidic corrosion resistance of metal surface in a wide range of temperatures due to its high heat and chemical resistance. However, in the sol-gel coating process there used to engage a heat treatment at an elevated temperature like $500^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$ where cracks in the silica film would be formed because of the thermal expansion mismatch with the metal. The cracks and pores of the film would deteriorate the corrosion resistance. When the heat treatment temperature is reduced while keeping the adhesion and the density of the film, it could possibly give the enhanced corrosion resistance. In this respect, inorganic protective silica film was tried on the surface of stainless steel using a sol-gel chemical route where silica nanoparticles, tetraethoxysilane (TEOS) and methyltriethoxysilane (MTES) were used. Silica nanoparticles with different sizes were mixed and then the film was deposited on the stainless steel substrate. It was intended by mixing the small and the large particles at the same time a sufficient consolidation of the film is possible because of the high surface activity of the small nanoparticles and a modest silica film is obtained with a low temperature heat treatment at as low as $200^{\circ}C$. The prepared film showed enhanced adhesion when compared with a silica film without nanoparticle addition. The films also showed improved protect ability against corrosion.

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폴리우레탄 비드/실리카 복합체의 합성 및 그 특성 (Synthesis and Characterization of Polyurethane bead/silica Hybrid Composites)

  • 양승남;임기홍;김남기
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.386-390
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    • 2007
  • 본 연구에서는 분자량이 각각 530, 830, 1000, 1250 그리고 2000인 폴리카프로락톤디올(PCD) 및 분자량이 300과 900인 폴리카프로락톤트리올(PCT)과 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI)를 이용하여 폴리우레탄 프리폴리머를 중합하였다. 이 프리폴리머들을 2단계 현탁 중합반응을 통하여 폴리우레탄 비드들을 제조하였다. 비드들의 입도는 입도분석기를 이용하여 분석 하였으며, 비드들의 입자직경은 $10{\sim}30{\mu}m$이었다. 중합된 폴리우레탄 비드들의 구조는 FT-IR 스펙트럼 분석으로 확인하였고, TGA를 이용하여 열적 특성을 분석하였다. $T_g$$-23{\sim}-53^{\circ}C$ 범위이고, PCD의 분자량이 증가할수록 폴리우레탄 비드의 $T_g$는 다소 감소하였다. 폴리우레탄의 비드의 응집방지를 위해 테트라에톡시실란(TEOS)로 코팅하여 폴리우레탄 비드/실리카 복합물을 제조하였다.

MEMS용 PSG와 TEOS의 열처리에 따른 잔류응력의 측정 (Measurement of residual stress of TEOS and PSG for MEMS)

  • 이상우;이상우;김종팔;박상준;이상철;김성운;조동일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2536-2538
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    • 1998
  • This paper investigates the residual stress of tetraethoxysilane (TEOS) and 7wt% phosphosilicate glass (PSG), which are commonly used as a sacrificial layer or etch mask in the fabrication of microelectromechanical systems (MEMS). In order to measure residual stress, $2{\mu}m$ thick TEOS and PSG stress measurement structures are fabricated. Polysilicon is used as the sacrificial layer. First the residual stress of an as-deposited 7wt% PSG flim and TEOS film are measured to be-0.3115% and -0.435%, respectively, which are quite large. These films are annealed from $500^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. Annealing has the effects of reducing residual stress. In the case of the 7wt% PSG film, the residual stress becomes +0.00715% after annealing at $625^{\circ}C$ for 150 minutes. In the case of TEOS film, the residual stress reduces to -0.2134% after same condition. Incidentally, this condition is the same condition for depositing a $2{\mu}m$ thick polysilicon at $625^{\circ}C$ at our low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) furnace.

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