Poly(AA-co-EGDMA) microgel은 시크로헥산/아세톤용액에 팽윤된 폴리스티렌겔 용액중에서 침전중합 방법으로 합성하였다. Microgel을 합성함에 있어서 폴리스티렌의 농도, 가교제의 농도, 폴리스티렌과 모노머의 비율 및 용매의 성질에 따라 $0.18{\sim}0.55{\mu}m$의 입자크기로 조절할 수 있었으며, 구형의 단분산성 microgel을 합성할 수 있었다. 또한 폴리스티렌 용액의 농도가 증가함에 따라 microgel의 입자크기는 작아졌고, 가교제의 농도가 증가할 수록 입자크기는 증가하였다.
기존의 점착제 합성방법에서 탈피하여 용액형 점착제(Solution)의 장점과 입자형 점착제(Emulsion)의 장점을 동시에 보유한 NAD (Non-Aqueous Dispersion Polymer)를 합성하였다. NAD는 메탄올 분위기에서 6개월 이상의 분산 안정성을 유지하였다. NAD는 용액에서 입자형 고분자의 형태를 이루고 있음을 도공 공정에서 확인하였다. 또한 기존의 아크릴 점착제의 장점과 고무계점착제의 장점을 결합한 고분자량의 점착제, GP (Graft Polymer)를 합성하였다. GP는 자체가 매우 높은 분자량을 보유하여 가교제의 첨가 없이도 우수한 물성을 나타내었다. GP는 일반적으로 고 분자량의 고분자에서 나타나는 Weissenberg effect 현상을 나타내었다. 이들의 점착제로 응용시 각각의 물성을 비교하여 나타내었다.
본 연구에서는 분사연소합성(SCS)을 위한 기초단계로서 용액연소합성에 대한 거동을 살펴보고자 알루미나 합성을 모델로 하였으며 이를 위해 전구체에 대한 열분해거동, 그리고 각 온도에서의 평형종 분압 계산 및 합성과정을 조사하였다. 각각의 열중량 분석(TGA) 결과 산화제와 환원제(연료)의 열분해 이력이 서로 다르게 나타났으며, 열역학 응용 프로그램인 ChemSag에 의한 평형종 분압의 계산에서 연소속도를 저하시킬 수 있는 $CO_2$와 수증기 가스 분압이 상당부분 존재하였다. 산화제/환원제 혼합물의 열분석(DTA/TG) 결과 산화제와 환원제의 열분해 거동의 차이, 그리고 매우 작은 시료의 양으로 인해 263$^{\circ}C$에서 발열피크가 매우 작게 나타났다. 열분석 시료에 비해 발열 에너지를 높이기 위해 산화제와 환원제 혼합 전구체를 비이커에서 증기압을 조절하며 가열시켜 본 결과 27$0^{\circ}C$에서 $\alpha$-Al$_2$O$_3$생성물을 얻을 수 있었다. 따라서 분사연소합성 반응을 통해 세라믹 원료를 합성하기 위해서는 연소과정 중 열분해 거동과 평형종의 분압을 고려하여야 한다.
본 연구에서는 내부 개질반응에서 사용되는 고함량의 니켈촉매(Ni/Al2O3계열 촉매)제조를 위해, 요소(urea)를 이용한 균일용액 침전법을 이용하여 니켈이 고분산된 52wt% Ni/$Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 제조 촉매는 BET 표면적, 니켈분산도, 니켈표면적 등 물리.화학적 물성 모두 우수하였으며, 환원 패턴은 상용촉매와 비슷하게 나타났다. 실제 반응온도인 $650^{\circ}C$에서 소성하여 화학흡착을 비교한 결과,상용촉매는 니켈분산도 및 니켈표면적이 감소한 반면 균일용액 침전법으로 제조한 촉매는 거의 변화가 없었다. 개질 성능 또한 상용촉매보다 우수하였는데, 이것은 균일용액 침전법으로 제조한 촉매는 활성점(니켈)이 지지체에 나노사이즈로 고르게 잘 분산되었기 때문이라고 판단하였다. 또한 합성온도 조절을 통해, $650^{\circ}C$ 소성 후에 물성변화를 살펴보았고 합성온도 $85^{\circ}C$에서 고분산 니켈 촉매 제조가 가능하였다.
결정핵-매개 소프트-용액 방법을 이용하여 판상형 ZnO 나노입자를 합성하였다. 합성된 판상형 ZnO 나노입자는 많은 결함이 존재하는 (0001)면이 발달하여 상업적인 ZnO 나노입자 보다 광촉매 특성이 우수하였다. 또한, 판상형 ZnO 나노입자의 세포독성이 실리카 코팅을 통해 감소함을 확인하였다. 마지막으로 판상형 ZnO를 합성하는데 필요한 성장용액의 다양한 시약 조건들을 변화시키면서 상업적인 적용이 가능한 수백 그램 스케일로 대량합성 하는데 처음으로 성공하였다.
본 연구에서는 전구체 용액의 산화환원 발열반응을 이용하여 다성분계 산화물을 제조할 수 있는 용액연소합성법을 이용하여 페로브스카이트 구조 PZT 세라믹스를 합성하고자 하였다. 산화제/환원제 전구체 혼합물의 열분석(DTA/TG) 결과 산화제와 환원제의 열분해 거동의 차이로 인해 214$^{\circ}C$와 35$0^{\circ}C$에서 발열 피크가 나타났다. PZT세라믹스 합성을 위한 승온 과정에서는 37$0^{\circ}C$에서 연소반응이 일어났으나, 페로브스카이트로의 상전이는 일어나지 않았다. 용액연소과정 중 산화제와 연료의 열분해 거동을 고려하여 $600^{\circ}C$에서 제조한 생성물은 결정크기가 50nm인 정방정의 단일상으로 이루어진 PZT세라믹스이었다. 격자상수를 측정한 결과 a는 3.997$\pm$0.001 $\AA$이었으며, c는 4.147$\pm$0.001 $\AA$으로 나타났다.
유기 첨가물을 함유하는 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 바륨 티타네이트($BaTiO_3$) 분말을 합성하였다. 분무용액에 첨가되는 유기물의 종류 및 첨가량이 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들의 결정구조 및 형태 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기 첨가물로서 구연산, 에틸렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 첨가한 경우에 있어서는 유기 첨가물의 종류에 따라 하소 전후에 서로 다른 형태의 $BaTiO_3$ 분말들이 얻어졌다. 분무용액에 구연산을 첨가한 경우에 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 균일한 크기의 나노 분말들로 구성 되어진 나노 구조체를 가졌다. 분무용액에 첨가된 구연산의 양이 증가할수록 하소 후에 얻어진 분말들의 결정구조가 준안정상인 입방정상에서 정방정상으로의 상변환성이 증가하였다. 고농도의 구연산을 함유한 분무용액으로부터 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 하소 후에 좋은 정방정계 결정구조, 균일하며 미세한 크기 및 고표면적을 가졌다. 분무열분해 공정에 의해 합성된 $BaTiO_3$ 분말들은 밀링 공정 후에 균일한 크기 및 형태를 가졌다.
염화 제 2철용액에 의한 구리황화광의 침출액을 모사하기 위해 $FeCl_3$-$FeCl_2$-$CuCl_2$-CuCl-NaCl-HCl-$H_2O$의 조성을 지닌 합성용액을 제조하였다. 합성용액에서 염화철과 염화구리의 농도를 0.1에서 1 m까지 변화시키며 성분의 농도변화에 따른 $25^{\circ}C$에서 용액의 pH와 전위의 변화를 측정하였다. 염산의 농도가 일정한 조건에서 CuCl의 농도를 증가시키면 용액의 pH는 증가하였다. 그러나 염산과 CuCl의 농도가 일정한 조건에서 다른 용질의 농도를 증가시키면 수소이온의 활동도계수가 증가하면서 용액의 pH는 감소하였다. CuCl의 농도를 증가시키면 염화 제 1구리이온이 안정해지는 방향으로 반응이 진행하나 $FeCl_3$은 반대의 효과를 나타냈다.
혈장과 합성 클로이드의 사용은 환자 관리에 중요하며 소생요법의 기본적인 부분을 차지한다. 하지만 각각의 환자를 위한 가장 적절한 클로이드 용액을 선택은 어려울 수 있다. 환자의 내재질환에 대한 병적 과정, 최근 심혈관 상태, 응고계 상태뿐만 아니라 각각의 클로이드 용액에 대한 성질과 부작용을 이해함으로써 개개의 환자를 위한 적절한 수액요법을 적용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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