• 펄프종이기술
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• 제47권6호
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• pp.113-122
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• 2015

This study was carried out to investigate the characterization of cadmium adsorption by cellulose hydrogel and aerogel. Hydrogel and aerogel were made from ashless pulp dissolved in alkali hydroxide-urea aqueous solution and manufactured in film and bead types. After regeneration of cellulose, hydrogel went through the process of substitution of organic solvent and freeze-dry in order to make aerogel. SEM was used to analyze the microstructure of hydrogel and aerogel. Experiment was conducted in various concentrations and pH conditions to find out the characteristic of cadmium adsorption. After that, EDS was used to identify existence and distribution of cadmium in hydrogel and aerogel. The result from comparisons of cadmium adsorption shows that bead type aerogel has the maximum cadmium adsorption and film type hydrogel has the minimum cadmium adsorption.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권3호
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• pp.15-20
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• 2016

In an effort to overcome the weakness of aerogel, polymer aerogels have been prepared by copolymerizing the different types of monomers through sol-gel process. Polymerizing the successive phase of a high internal phase emulsion, which has interconnected porous structure, porous polymer aerogel can be manufactured. In this paper, we use the styrene/divinylbenzene chain as a basic monomer structure, and additionally use 2-ethylhexyl methacrylate (2-EHMA) or 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) as monomers for distinguishing the visible mechanical properties of synthesized polymer aerogel. We can observe the different tendency of polymer aerogels by kinds of monomer or ratio. Flexibility and microstructure can be changed by the types of monomer. EHA polymer aerogel shows high flexibility and thin microstructure, and EHMA polymer aerogel shows high hardness and thick microstructure. EHA/EHMA polymer aerogel shows the intermediate nature between them. By utilizing the mechanical properties of three types of polymer aerogels to adequate situation or environment, polymer aerogels could be used as drug agent, ion exchange resin, oil filter and insulator, and so on.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.301-308
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• 2022

나노다공성 실리카 에어로젤은 1931년 처음 합성된 이후 초경량 초단열재로서의 가능성이 꾸준히 주목받고 있다. 실리카 에어로젤은 현재까지 알려진 최고의 단열재이지만 소재 자체의 초다공성 특성으로 인해 본질적으로 피할 수 없는 부서지거나 깨지기 쉬운 성질 때문에 지금까지 실제 적용 가능성에는 한계가 있는 것도 사실이다. 단일체 형태의 실리카 에어로젤이 초경량 초단열 특성이 가장 우수하지만 그대로 사용할 수 없고 분말, 입자, 블랭킷 형태로 사용되고 있으며 그조차도 아직은 기대에 미치지 못하고 있다. 가장 널리 적용되는 형태의 실리카 에어로젤은 섬유에 담지시킨 에어로젤 블랭킷이지만 취급 시 먼지가 발생할 가능성이 있다. 실리카 에어로젤 입자가 인체에 독성이 없는 것으로 알려져 있지만 먼지 생성은 실리카 에어로젤 블랭킷의 광범위한 활용에는 가장 큰 장애요인으로 남아 있다. 본 논문에서는 실리카 에어로젤이 어떤 고유한 성질을 가지고 있는지, 그리고 그 고유한 성질을 이용하여 어떤 분야에 사용될 수 있거나 사용될 가능성이 있는지에 대해 살펴볼 것이다. 또한 지금까지의 중요한 합성 기술의 발전과 상용화가 진행되었던 과정을 살펴보고 향후 본격적인 상용화를 위해서는 어떤 문제점이 있고 그 극복 방안은 어떠한지 검토해 보고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권6호
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• pp.413-418
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• 2017

In the present study, silica-aerogel-polyurethane foams were synthesized to improve the mechanical characteristics and insulation performance of the polyurethane foam applied to a liquefied natural gas carrier at a cryogenic temperature of $-163^{\circ}C$. A silica-aerogel-polyurethane foam bulk was prepared using a homogenizer by varying the weight ratio of the silica aerogel (0, 1, 3, and 5 wt%), while maintaining the contents of the polyol, isocyanate, and blowing agent constant. Compression tests were performed at room and cryogenic temperatures to compare the mechanical properties of the silica-aerogel polyurethane foams. The internal temperature of the universal testing machine was maintained through the cryogenic chamber. The thermal conductivity of the silica-aerogel-polyurethane foam was measured using a heat flow meter to confirm the insulation performance. In addition, the effect of the silica aerogels on the cells of the polyurethane foam was investigated using FE-SEM and FTIR. From the experimental results, the 1 wt% silica aerogel polyurethane foam showed outstanding mechanical and thermal performances.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.209-213
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• 2011

낮은 열전도율, 높은 비표면적과 기공률을 갖는 소수성 실리카 에어로겔 과립을, 저가의 물유리를 실리카 전구체로 사용하고 상압건조하여 제조하였다. 별도의 과립화 첨가제 및 과립화 기구를 사용하지 않고, 산도(~5)를 변화시켜 모노리스 형태의 습윤겔을 먼저 제조하여, 용매치환/소수성화 동시공정과 상압건조공정 과정에서 습윤겔이 깨져 0.5~2 mm 크기의 과립형태 실리카 에어로겔을 제조하였다. 제조된 실리카 에어로겔 과립은 비표면적, 평균기공크기, 기공부피가 각각 $593m^2/g$, 34.9 nm, $4.4cm^3/g$으로 실리카 에어로겔 분말과 거의 유사한 다공도를 가지고 있으며, 열전도율도 $20^{\circ}C$에서 19.8 mW/mK으로 나타나 같은 조건에서 제조된 실리카 에어로겔 분말과 거의 같은 단열성을 나타내었다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc1호
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• pp.145-148
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• 2012

Spherical silica aerogel powders were fabricated via an emulsion polymerization method from a water glass. A water-in-oil emulsion, in which droplets of a silicic acid solution are emulsified with span 80 (surfactant) in n-hexane, was produced by a high power homogenizer. After gelation, the surface of the spherical silica hydrogels was modified using a TMCS (trimethylchlorosilane)/n-hexane solution followed by solvent exchange from water to n-hexane. Hydrophobic silica wet gel droplets were dried at 80 ℃ under ambient pressure. A perfect spherical silica aerogel powder between1 to 12 ㎛ in diameter was obtained and its size can be controlled by mixing speed. The tapping density, pore volume, and BET surface area of the silica aerogel powder were approximately 0.08 g·cm-3, 3.5 ㎤·g-1 and 742 ㎡·g-1, respectively.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.173-178
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• 2006

Silica aerogel with ultra low density and high porosity has been focused on versatile application due to its fascinating properties. Ambient drying process of waterglass, in this study was researched to fabricate a crack-free monolith body in the point view of cost effective way. Wet gel was obtained by removing of $Na^{+}$ ions in waterglass, which contains 8 wt% of $SiO_{2}$. Xylene, which has a low vapor pressure, was used as a solution substitutor to prevent the formation a cracks during drying. Various surface modifiers like as hexamethyldisilazane (HMDSZ), trimethylchlorosilane (TMCS), methyltriethoxylsilane (MTES), methyltrimethoxysilane (MTMS) and phenyltriethoxysilane (PTES) were used in order to improve hydrophobicity of the waterglass Silica aerogel. Some physical properties of the surface modified aerogels were investigated by FT-IR, TGA, BET and SEM. Hydrophobicity and hydrophilicity of Silica aerogel is attributed to the Si-OH bond and the non-polar C-H bond groups on the surface of aerogel. Crack-free waterglass aerogel with >90 % of porosity, 17 nm of pore size and <0.15 $g/cm^{3}$ of density was prepared. HMDSZ and TMCS are effective as a surface modifier

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.335-339
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• 2014

본 연구는 실리카 에어로겔-펄프 복합체의 특성을 조사하였다. Paste 형태의 실리카 에어로겔과 펄프를 혼합하여 복합체를 제조하였으며, SEM 분석을 실시하였다. 또한 임피던스 튜브를 사용하여 흡음률을 측정하였다. 흡음계수의 피크치는 900 Hz 범위에서 얻어졌다. 실리카 에어로겔-펄프 혼합체는 우수한 흡음성능과 복합체의 표면이 소수성을 띠기 때문에 기인하는 내구성 때문에 새로운 흡음제의 가능성이 있다고 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제25권4호
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• pp.191-195
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• 2015

To improve its textural properties as a support for platinum catalyst, carbon aerogel was chemically activated with KOH as a chemical agent. Carbon-supported platinum catalyst was subsequently prepared using the prepared carbon supports(carbon aerogel(CA), activated carbon aerogel(ACA), and commercial activated carbon(AC)) by an incipient wetness impregnation. The prepared carbon-supported platinum catalysts were applied to decalin dehydrogenation for hydrogen production. Both initial hydrogen evolution rate and total hydrogen evolution amount were increased in the order of Pt/CA < Pt/AC < Pt/ACA. This means that the chemical activation process served to improve the catalytic activity of carbon-supported platinum catalyst in this reaction. The high surface area and the well-developed mesoporous structure of activated carbon aerogel obtained from the activation process facilitated the high dispersion of platinum in the Pt/ACA catalyst. Therefore, it is concluded that the enhanced catalytic activity of Pt/ACA catalyst in decalin dehydrogenation was due to the high platinum surface area that originated from the high dispersion of platinum.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.237-243
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• 2023

에어로젤은 지금까지 알려진 가장 단열성이 우수한 소재이지만 유연성이 없고 강도가 매우 낮아 부직포나 섬유에 에어로젤을 담지한 블랭킷이 현실적으로 가장 활용이 가능한 형태이다. 그러나 에어로젤 블랭킷도 분말 발생을 피할 수 없고 유연성이 부족하고 변형 가능성이 있는 문제가 있으므로 아직은 범용으로 사용되지는 못하고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 진공 처리, 표면 처리, 복합 소재화 기술을 적용하였고 일부 시제품도 제작하였다. 에어로젤 블랭킷을 알루미늄 시트로 감싼 다음 네 끝을 봉하고 진공을 뽑으면 단열성이 블랭킷 자체보다도 우수한 소재가 될 수 있다. 에어로젤 블랭킷을 수지로 도포하여 표면 처리하면 에어로젤 성형체를 만들 수 있다. 에어로젤 블랭킷에 여러 겹으로 수지나 섬유로 라미네이팅하여 복합체로 만들면 유연성을 지닌 단열소재로 활용할 수 있다. 특히 기공이 조절된 테플론 멤브레인을 활용한 복합체는 투습 및 방수 기능까지 보유하여 의복에 사용할 수 있다. 수지와 섬유의 에어로젤 블랭킷 복합체를 활용하여 방한화용 깔창과 야외용 깔개 시제품도 제작하였다. 에어로젤을 활용하여 제작한 깔창 및 야외 깔개의 열전도는 20 mW m^-1 K^-1 이하로 단열성이 뛰어났으며, 유연성과 내구성도 우수하였다.