• 제목/요약/키워드: $Na^+$-montmorillonite

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화학반응에 의한 무기-유기 결합물질에 관하여

  • 조성준
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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    • pp.223-237
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    • 1996
  • 플라스틱재료의 강도, 인성, 경직성, 탄성 등과 같은 기계적 특성을 개선시켜 주기 위해 kaoline, talc, sand, quartz 등과 같은 규산염을 첨가하여 복합재료를 만들고자 하는 연구가 상당히 활발하다. 이와 같이 다양한 규산염이 복합재료의 강화재 또는 첨가제로 사용되는 반면에, 규산염가운데 공업적으로 이용도가 가장 높은 montmorillonite는 아직도 복합재료의 강화재로 폭 넓게 이용되고 있지 못한 실정이다. 이론적으로 볼 때, 높은 분자량을 지니는 무기고분자 (예; inorganic montmorillonite)와 유기고분자 (organic polymer)를 gkadbk는 실질적인 무기-유기 결합물질의 생성이 가능할 수 있으며, 이에 대한 연구 또한 시도되고 있다. 이렇게 해서 얻게 되는 무기-유기 복합체, 즉 montmorillonite로 강화된 플라스틱 복합재료 bumper를 사용함으로써 접촉 또는 충돌시 충격완화의 효과를 가져 올 수 있어 안정성이 좋아지고, 내파괴성이 높기 때문에 비강화 플라스틱재료보다 더 오래 사용할 수 있으므로 경제성이 좋을 뿐만 아니라, 폐품의 감소로 인해 환경보호에도 일익을 담당할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 montmorillonite강화 플라스틱 복합체를 얻기 위해 우선 무기-유기 고분자물질의 형성이 가능한가를 조사분석하였다. 이를 위해 먼저 amontmorillonite의 층사이에서 화학반응이 수행될 수 있는 충분한 공간을 얻고자 Na-Montmorillonite 층사이의 Na+-이온을 긴 알킬사슬을 취하는 유기 양이온으로 치환시켜 주었다; 이렇게 해서 얻은 유기양이온-몬트모릴로나이트 층간화합물 (Organic cation-Montmorillonite Intercalations-complex)내에 유기 단분자 (organic monomer)를 추가적으로 삽입시킨 후, montmorilonite의 층내에서 증합반응시켜 고분자화해 줌으로써 무기고분자와 유기고분자가 서로 결합된 무기-유기고분자 결합물질을 형성하고자 하였다. X-선 및 IR-분석결과 층내에서의 유기단분자의 고분자화 반응이 성공적으로 이루어 졌음이 입증되었다.

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HDTMA와 반응하는 몬모릴로나이트의 팽창 속도론 (The Kinetics of Montmorillonite Expansion in the Treatment with Hexadecyltrimethylammonium)

  • 이승엽;조원진
    • 한국광물학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.299-307
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    • 2004
  • 층간 양이은종이 다른 두 종류의 몬모릴로나이트에 대한 계면활성제의 흡착을 통해 몬모릴로나이트 표면에서 흡착거동하는 계면활성제의 시간적인 변화를 관찰하였다. 계면활성제의 미셀 농도를 다르게 하여 시간이 경과(0.1분~11일)함에 따라 몬모릴로나이트에 대한 계면활성제의 비평형 활동성을 관찰하였다. N몬모릴로나이트(SWy)는 Ca-몬모릴로나이트(Shz)와 비교했을 때 계면활성제가 몬모릴로나이트 충간에 보다 활동적으로 침투 및 흡착하였다. SWy의 층간간격은 반응초기부터 시간이 경과함에 따라 급격히 팽창하였지만, SAz의 경우에서는 반응 후반기에만 층간간격이 현저히 팽창되었다. 이상의 결과로부터 두 몬모릴로나이트의 서로 다른 평창특성은 부분적으로 자신들의 본질, 즉 몬모릴로나이트 내에 존재하는 무기양 이온들의 영향 때문인 것으로 보인다. 또한, 계면활성제의 미셀 농도는 유기-몬모릴로나이트의 발달, 즉 비평형 상태에서의 유기점토복합체 형성과 안정에 큰 영향을 끼치는 것으로 보인다.

Formation of the Polycaprolactam between Layers of the [DEACOOH]-Montmorillonite Intercalations Complex and Its Characterization

  • Cho, Sung-Jun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.207-212
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    • 2006
  • [ ${\varepsilon}-caprolactam$ ] was polymerized in the layers of the [DEACOOH]-Montmorillonite intercalations complex at high temperatures ranging from 250% to 260% formed from Na-Montmorillonite and 10-Carboxy-n-decyldimethylethylammonium bromide to achieve [DEACOOH]-Polycaprolactam-Montmorillonite, in which an inorganic polymer (montmorillonite) is chemically combined with an organic polymer (polycaprolactam). The results of X-ray and IR analyses for the samples obtained after polymerization showed that the polymerization reaction was successfully accomplished. For the purpose of studying the polymeric reaction product more precisely, the polymerized product was separated from the silicate layers and analyzed with an X-ray diffractometer and an IR-spectrometer. A comparison of the results of the X-ray and IR analyses of the separated polymer and the polymer that was synthesized by the reaction of ${\varepsilon}-caprolactam$ solely with the organic cation without montmorillonite showed that the obtained both polymers are identical compounds.

점토광물을 이용한 산소환원의 전기화학적 촉매성에 관한 연구 (The Electrocatalytic Reduction of Molecular Oxygen with Clay Modified Electrodes)

  • 오성훈;황진연;심윤보;이효민;윤지해
    • 한국광물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • 몇 가지 점토광물과 메틸바이올로젠 또는 메틸렌블루를 함유시킨 점토수식전극을 이용하여 산소환원에 대한 전기화학적 촉매성을 검토하였다. 점토광물로는 Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 카오리나이트를 사용하였다. 점토수식전극은 유리탄소전극 표면에 점토 현탁액을 입히고 메틸바이올로젠을 흡착시킨 것을 사용하였으며, 전기화학적 산소환원의 정도는 순환 전압전류법(cyclic voltammetry)으로 측정하였다. 실험결과, 다른 점토시료에 비하여 Na-몬모릴로나이트가 메틸바이올로젠의 흡착효과가 가장 크게 나타났고, 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 산소환원에 대한 촉매성이 월등히 우수하였다. 즉 촉매산소환원 피크가 242.6 mV 만큼 +방향으로 이동하였다. 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 메틸렌블루를 흡착시킨 점토수식전극보다 산소환원에 대한 촉매성이 더 높게 나타났다. Ca-몬모릴로나이트의 경우는 변화가 없었으나 Na-몬모릴로나이트의 구조는 메틸바이올로젠의 흡착으로 변화되었다. 메틸바이올로젠- Na-몬모릴로나이트 점토수식전극은 현탁액의 점토 농도가 약 0.87 g/10 mL이고. 메틸바이올로젠의 수용액의 농도가 대략 2.5 mM일 때 산소환원 촉매 효과가 가장 탁월하였다. 지지전해질의 pH에 따른 점토수식 전극의 산소 환원 촉매성은 중성의 pH 범위(6.3과 8.3)에서보다 산성인 pH 3.7과 알칼리성인 pH 12.7에서 월등히 크게 나타났다.

Formation and Characterization of Chemically Combined [TEACOOH]-Montmorillonite/Polycaprolactone Nanocomposites

  • Cho, Sung-Jun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.71-78
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    • 2007
  • A [TEACOOH]-Montmorillonite intercalations complex obtained from Na-Montmorillonite and 10-Carboxy-n-triethylammonium bromide was used to attempt the polymerization of ${\varepsilon}$-caprolactone between the layer spaces of the intercalations complex to achieve Montmorillonite-Polycaprolactone nanocomposites in which the inorganic material (montmorillonite) is chemically combined with the organic polymer (polycaprolactone). The results of X-ray-, IR-, and TEM-analyses for samples obtained after polymerization showed that a polycondensation reaction was successfully produced. For a more precise investigation of the polymeric reaction products the polymerized products were separated from the silicate layers and analyzed with an IR-spectrometer. A comparison of the results of the IR-analyses of the separated polymer with that of the polymer synthesized by the reaction of ${\varepsilon}$-caprolactone with only the organic cation and without montmorillonite showed that the two obtained polymers are the same compound.

Polycondensation of ε-Caprolactone in the Layer Spaces of Organophilic Montmorillonite and Its Characterization

  • Cho, Sung-Jun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.224-231
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    • 2005
  • The polymerization of $\varepsilon-caprolactone$ in the layers of the [DEACOOH]-Montmorillonite intercalations complex was attempted using 10-Carboxy-n-decyldimethylethylammonium bromide and Na-Montmorillonite to achieve [DEACOOH]-Polycaprolactone-Montmorillonite in which the inorganic material (montmorillonite) and the organic material (polycaprolactone) are chemically linked each other. The results of X-ray- and IR-analysis for the samples obtained after polymerization showed that the polymerization reaction has been successfully accomplished. In order to study the polymeric reaction products more precisely we have separated the polymerized product from the silicate layers and analyzed it with X-ray diffractometer, IR-spectrometer and TEM. The comparison of the results of X-ray- and IR-analysis for the separated polymer with them for the polymer which was synthesized by the reaction of $\varepsilon-caprolactone$ only with the organic cation without montmorillonite showed that the obtained both polymers are the same compounds.

Synthesis and characterization of starch$^Na+$-montmorillonite clay nanocomposites

  • Na, Seong-Ki;Park, Jong-Shin
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 The Korea-Japan Joint Symposium
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    • pp.67-68
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    • 2003
  • Native corn starch and montmorillonite caly nanocomposites were prepared using the glycerol as the plasticizer. These were characterized by mechanical analysis, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, and scanning electron microscopy. The tensile strength increased with the clay content to a maximum point and then decreased due to gapping between the two phases. Dispersion of the layered silicate within the starch was verified using X-ray diffraction pattern. Examination of these materials by scanning electron showed that intercalates have good wetting to the starch surface.

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Model-System으로서의 몬트모릴로나이트의 층간화합물에 관한 연구(II) (A Study of Intercalations-complex of Montmorillonite as Model-System (II))

  • 조성준;고영신;김인기;오원춘
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.259-264
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    • 1993
  • In this research, the organic tenside R11OSO3- with long alkyl-chain was synthesized, and the intercalationscomplexes fo montmorillonite were formed by the substitution of metallic cation in the montmorilonite by the synthesized organic tenside in following two methods, and the behaviors of the tenside R11OSO3- in the interlamellar space of montmorillonite were studied udner various conditions: 1) In order to protonize the sulfate group of R11OSO3-, the H3O-Montomorillonite, which acts as acid, was synthesized. And then, the organic tenside was intercalated in the interlamellar space of this H3O-Montomorillonite. And thus, the intercalations-complex of R11S-H3O-Montomorillonite was formed. The basal spacing obtained was about 33.84$\AA$. 2) The betaine compound R11OSO3- as a neutral molecule was direct intercalated in the interlamellar space of Na-Montmorillonite under water, and the intercalations-complexes of R11S-H2O-Montmorillonite was synthesized. In this case, the based spacing of bout 23.62$\AA$ was obtained.

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고체-고체 반응을 통한 유기기로 치환된 몬모리로나이트의 합성 (Preparation of Organically Modified Montmorillonite by Solid-Solid Reactions)

  • 최현국;류정걸;유성구;김봉식;서길수
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.960-962
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    • 1999
  • Sodium montmorillonite($Na^+$-MMT)와 알킬 암모늄 브로마이드(스테아릴트리메틸 브로마이드와 세틸트리메틸 브로마이드)를 일정한 온도와 가압하에서 고체-고체 반응시켜 유기 montmorillonite(MMT)를 합성하였다. 고체-고체 반응에 의해 얻어진 복합체는 통상적인 수용액법에 의해 얻어진 복합체와 유사하였다.

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양이온교환반응에 의한 Organophilic [RCOOH]-Montmorillonite 층간화합물의 형성과 그 팽윤거동에 관한 연구 (A Study on the Synthesis of Organophilic Intercalations-complex of [RCOOH]-Montmorillonite and on ItOs Swelling Behavior)

  • 김종옥;김택남;조성준
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.282-290
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    • 1994
  • In this research, the organic salt [RCOOH] Br with long alkyl-chain was synthesized, and the organophilic [RCOOH]-Montmorillonite was formed by cation-exchange-reaction between Na-Montmorillonite and synthesized organic salt [RCOOH] Br. After drying of the organophilic [RCOOH]-Montmorillonite at $65^{\circ}C$ in high vaccum, the experiments for the probability of forming its complexes with various swelling-solutions as dist, water, methanol, ethanol, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, toluene and n-decanol were performed, and the corresponding basal spacings obtained were 17.44$\AA$, 31.86$\AA$, 34.38$\AA$, 30.37$\AA$, 32.39$\AA$, 35.04$\AA$, 14.16$\AA$ and 14.63$\AA$ respectively.

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