• 제목/요약/키워드: 실리카

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PMMA 고분자 입자를 템플릿으로 이용한 실리카 중공체의 제조 (Synthesis of Hollow Silica Using PMMA Particle as a Template)

  • 황하수;조계민;박인
    • 공업화학
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    • v.21 no.3
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    • pp.353-355
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    • 2010
  • 양이온성의 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) (AIBA) 개시제를 이용한 methylmethacrylate (MMA)의 무유화제 에멀전 중합을 통해 polymethylmethacrylate (PMMA) 입자를 합성하였다. 스퇴버 방법을 이용하여 양이온성의 PMMA 입자 표면에 실리카를 코팅하였다. 음전하의 실리카 전구체는 양이온성의 PMMA 입자 표면과의 정전기적 인력에 의해 코팅된다. 실리카 코팅 과정 중에 PMMA 입자가 용해되어 후처리 없이 실리카 중공체를 얻을 수 있었다.

실리카 졸 함량에 따른 유무기 하이브리드 코팅층의 물성 변화 거동 (Behavior of Physical Properties of Hybrid Coating layers Depending on the Content of Silica Sol)

  • 최선우;정성현;김은경;김상섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • pp.71-72
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    • 2011
  • 최근 스마트 휴대폰으로 대표되는 이동통신기기 산업의 빠른 성장으로 인하여 이들 기기를 보호하기 위한 표면 처리기술이 함께 발전하고 있다. 그중 대표적인 것이 나노기술을 융합한 보호막 도장 기술이다. 본 연구에서는 마그네슘 기판과 플라스틱 케이스 소재 위에 유무기 하이브리드 도장막을 형성시키고, 도장막의 실리카 조성에 따른 물리화학적 변화 거동을 관찰하였다. 특히, 실리카 나노입자가 첨가된 실리카 졸 용액과 UV 경화수지를 다른 비율로 혼합한 나노형 하이브리드 코팅용액을 사용하였으며, 딥 코팅과 스프레이 코팅법을 개별적으로 이용하여 형성한 유무기 하이브리드 코팅층의 경도와 내지문 특성을 중점적으로 조사하였다. 이러한 연구를 통하여 유무기 하이브리드 코팅층 형성에서 실리카 졸의 역할과 최적 물성확보를 위한 근거를 마련하였다.

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실리카-골드 복합체의 합성 연구 (Preparation of Silica-Gold Composite particles)

  • 김대욱;심승보;전용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.12 no.11
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    • pp.5365-5369
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    • 2011
  • 실리카-골드 복합체 입자를 함침법에 의하여 합성하였고, 용매와 전구체가 실리카-골드 입자 합성에 미치는 영향이 연구되었다. 구형 실리카 입자를 지지체로 하여 PVP, hydrogentetrachloroaurate(III) hydrate 수용액을 전구체로 사용했을 때, 연한 분홍색 색상을 띄는 실리카-골드 입자가 성공적으로 합성되었다. 합성된 복합체의 특성은 FE-SEM, FE-TEM과 XRD를 통하여 분석하였다.

이류체 노즐형 화염 반응기에 의한 실리카 나노분말 제조 (Controlled synthesis of silica nanoparticles by a two-fluid nozzle flame reactor)

  • 장한권;장희동;장원철
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 실리콘 잉고트의 절단공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지는 실리콘과 실리콘카바이드 등의 유가자원이 함유되어 있으며, 이 중 실리콘 분말은 실리콘 화합물인 알콕시실란 등을 제조하는데 원료로 사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지로부터 분리, 합성된 사에 톡시실란(TEOS)을 원료로 이용하여 실리카 나노분말을 합성하였다. TEOS 원료물질을 외부 혼합형 이류체 노즐을 이용하여 미세액적으로 분무하고 화염 속으로 도입시키고 화염열분해 반응을 진행시켜 실리카 나노분말을 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자의 특성은 투과형 전자현미경 및 BET에 의하여 입자형상 및 평균 입자크기가 분석되었다. 주요 공정변수인 분산공기의 압력, 반응가스의 조성을 변화시켜 실험한 결과 평균크기가 $9{\sim}68nm$인 실리카 나노분말을 제조하였다.

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황산염침식을 받은 실리카 퓸 혼합 시멘트 경화체의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Silica Fume Blended Cement Matrix Exposed to External Sulfate Attack)

  • 이승태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • v.11 no.4
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    • pp.121-128
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    • 2007
  • 본 연구는 실리카 퓸을 사용한 시멘트 경화체의 황산염침식 저항성을 평가하기 위하여 수행되었다. 실리카 퓸을 시멘트 중량에 대하여 0, 5, 10 및 15%의 4단계로 대체한 모르타르 및 0 및 10%의 2단계로 대체한 페이스트를 제조하여 침지실험을 실시하였다. 황산나트륨용액에 510일 동안 모르타르 및 페이스트를 침지한 후 재령별 외관조사, 팽창, 압축강도 감소율 및 공극특성을 조사한 결과, 실리카 퓸 대체율에 관계없이 실리카 퓸을 대체한 시멘트 경화체는 황산염침식에 대하여 저항성이 매우 우수하였으나, 보통포틀랜드시멘트 모르타르 및 페이스트는 황산염침식에 의한 극심한 성능저하 현상이 관찰되었다.

전기분무법을 사용한 초소수 실리카 코팅층 제조와 특성 연구

  • 김은경;이철성;최선우;황태진;김상섭
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2011
  • 초소수성 표면은 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 가지며 표면에 오염물질이 묻지 않게 하는 anti-contamination, anti-fingerprint, self-cleaning 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친/소수성을 제어하기 위해서는 고체 표면의 화학적인 요인과 물리적인 요인 두 가지를 조절함으로써 이루어지는데 즉 물질의 표면에너지와 표면 거칠기를 변화시켜 친/소수성을 부여할 수 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 고체 표면의 에너지를 낮춰야 하며 이는 일반적으로 불소화합물을 사용한다. 불소는 지구상의 원소 중 가장 낮은 표면에너지를 가지고 있어 주로 후라이팬이나 치아 표면에 코팅되며 오염을 방지하는 특성을 지닌다. 실리카는 박막소재로 이용하기 위한 우수한 특성을 가진 물질로서 자연계에서 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 여러 가지 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 적극 검토되고 있다. 이러한 실리카 코팅소재를 바탕으로 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 본 연구에서는 전기분무법을 사용하여 실리카 코팅층을 형성하였으며, 표면에너지를 제어하기 위해 플루오린 처리를 하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 합성된 실리카 코팅층은 물 뿐만이 아니라 표면장력이 낮은 다른 용액에서도 초소유성을 나타내었다. 이러한 코팅층에 대한 고온 안정성과 UV 저항성, 내구성(durability) 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 타진하였다.

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Daphnia magna를 이용한 세리아, 실리카, 티타늄 나노물질의 유전독성 평가 (Genotoxicity of $CeO_2$, $SiO_2$ and $TiO_2$ Nanoparticles in the Freshwater Crustacean Daphnia magna)

  • 김성만;최진희
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • v.23 no.2
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    • pp.79-85
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    • 2008
  • 본 연구에서는, 세리아($CeO_2$), 실리카($SiO_2$) 및 티타늄($TiO_2$) 나노입자의 유전독성과 생태독성 평가를 위하여 바이오 모니터링에 널리 이용되는 수생생태 감시종인 Daphnia magna를 사용하였다. 합성한 나노입자 세리아와 공업적으로 상용되는 실리카 및 티타늄을 유전독성 및 생태독성평가에 이용하였다. 세리아의 경우, D. magna의 DNA의 파괴가 증가함을 통해 세리아의 유전독성 가능성을 확인할 수 있었으나, 실리카 및 티타늄의 경우에는 두 물질 모두 유전독성 영향이 나타나지 않았다. 실리카는 DNA에는 영향을 미치지 않는 것으로 보이나, 실리카에 노출된 D. magna의 사멸은 증가하는 결과를 보였다. 그러나, 티타늄에 노출된 D. magna에서는 유전독성 및 생태독성 인자의 유의적인 변화를 관찰할 수 없었다. 이상의 전체 결과를 통하여 예상할 수 있는 것은 세리아 나노입자가 D. magna에 유전독성을 일으킬 수 있다는 점이다. 이 결과는 나노입자가 광범위하게 이용되고 있으나 독성 관련 자료가 미약한 현재에 수생태 관련 독성 연구 결과로서 이바지 할 수 있을 것으로 여겨진다.

Synthesis and Application of Hybrid Nanostructure Containing Quantum Dots

  • 우경자;유혜인;장호성;김상경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • pp.131-131
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    • 2014
  • 양자점은 전통적인 유기 염료에 비해 흡광영역이 넓고 발광 피크의 폭이 좁으며, 흡광과 발광 사이의 에너지 차가 커서 검출이 용이하고, 광안정성이 우수할 뿐만 아니라, 단순히 크기를 조절함으로써 발광 피크의 에너지를 제어할 수 있는 특장 때문에 많은 연구가 진행되었다. 그러나 많은 나노입자들과 마찬가지로 실질적인 응용을 위해서는 양자점 나노입자들도 대부분 표면개질을 거쳐야 하는데, 이 과정이 까다롭고 또 표면개질 중에 나노입자들의 응집이 일어나거나 광특성이 나빠지는 등의 문제가 흔히 발생한다. 한편, 서브미크론 크기의 입자들은 나노입자에 비해 응집현상이 미미해서 상대적으로 취급이 용이하다. 그 중에서도 실리카 입자들은 합성방법도 쉽게 확립되어 있고 생체친화성이 우수하며 그 표면화학 반응이 이미 잘 알려져 있어서 활용하기가 매우 용이하다. 따라서 양자점 층을 실리카 표면 가까이에 자기조립을 통해 배열한 하이브리드 구조는 양자점의 장점을 편리하게 이용할 뿐만 아니라 실리카의 표면개질 특성도 그대로 이용할 수 있다는 이중의 장점이 있다. 본 논문에서는 코어/쉘 구조로 안정화된 II-VI 반도체 양자점 층을 아래 그림 1과 같이 실리카 콜로이드 내에 배열한 하이브리드 구조를 소개하고, 이 하이브리드 구조를 표면개질 하여 LED 칩 위에 패키징 함으로써 백색광을 제조한 연구 및 더 나아가 중심에 초상자성 클러스터 핵을 배치하고 이를 둘러싼 실리카 콜로이드 표면 가까이에 양자점 층을 배열한 초상자성 하이브리드 구조를 합성하여 이를 on-site sensor에 적용한 연구 결과를 소개한다.

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거품제염을 위한 실리카 나노입자와 CTAB (Cetyltrimethyl Ammonium Bromide)의 거품안정성 및 분리특성 평가 (Effect of Cetyltrimethyl Ammonium Bromide on Foam Stability and SiO2Separation for Decontamination Foam Application)

  • 최만수;김승은;윤인호;정종헌;최왕규;문제권;김선병
    • 방사성폐기물학회지
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    • v.16 no.2
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    • pp.173-182
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    • 2018
  • 원자력 시설 내 방사능을 포함하는 물질의 제염을 위한 방법 중 거품제염은 2차폐기기물의 양을 저감시킬 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 거품안정성을 증가시킬 수 있는 실리카 나노입자를 여러가지 조건을 달리하여 합성하였다. Cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)는 거품제염제의 거품안정성에 많은 영향을 나타내었다. 이러한 거품안정성이 향상된 이유는 제염제 내에 공기와 용액간의 계면에서 실리카 나노입자와 계면활성제의 반응으로 생각된다. 또한, CTAB는 실리카나노입자의 분리특성에서도 우수한 성능을 나타냈었다. 실리카 나노입자 분리시, CTAB의 탄화수소기에 의한 소수성과 전하중성화에 의해서 실리카 나노입자의 응집현상을 향상시켰다.

융합 바이오 이미징을 위한 염료 도핑 된 실리카 나노입자의 형광 특성에 관한 연구 (A Study on the Fluorescence Characteristics of Dye-doped Silica Nanoparticles for Integrated Bio Imaging)

  • 김기출
    • 융합정보논문지
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    • v.8 no.5
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    • pp.45-50
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    • 2018
  • 형광 염료가 도핑 된 실리카 나노입자는 DNA 마이크로 에레이와 같은 바이오 라벨링 및 바이오 이미징에 활용되고 있으며, 높은 생체 적합성과 낮은 독성 및 높은 친수성의 특성을 가지고 있어 많은 주목을 받고 있는 기능성 나노소재이다. 본 논문에서는 형광 유기염료를 에탄올과 탈이온수에 각각 용해시킨 후 형광염료를 실리카 나노입자에 물리적으로 흡착시키는 방법과 화학적으로 도핑 시키는 방법으로 실리카 나노입자를 합성한 후 365 nm 파장의 자외선을 조사하여 형광특성을 분석하였다. 연구결과 형광 염료를 물리적으로 흡착시킨 실리카 나노입자보다 화학적으로 형광 염료를 도핑 시킨 실리카 나노입자의 형광특성이 우수하였으며, 도핑 된 형광 염료의 양이 많을수록 형광특성이 우수하였다. 형광 염료를 용해시키는 용매의 경우, 에탄올이 탈이온수와 비교하여 탁월한 형광 특성을 나타내었다. 또한 순수한 형광 염료와 형광 염료가 도핑된 실리카 나노입자의 광안정성을 조사한 결과, 형광 염료가 도핑 된 실리카 나노입자의 광안정성이 보다 우수한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 형광염료가 최적으로 도핑 된 실리카 나노입자를 바이오 이미징 에이전트로 사용한다면 높은 광안정성과 형광특성으로 인하여 인체 내부의 생체 모니터링에 유용하게 활용될 것으로 전망된다.