• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3570-3576
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• 2013

Poly(methacrylic acid)-functionalized SBA-15 silicas (denoted as P-x-PMA/SBA-15 where x is molar ratio of TSPM/(TEOS+TSPM) in percentage in the initial mixture) were synthesized by co-condensation of tetraethoxysilane and varying contents of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate in acidic medium with the block copolymer Pluronic 123 as a structure directing agent and then polymerization by methacrylic acid in the presence of ammonium persulfate as an initiator. The functionalized materials were characterized by PXRD, TEM, SEM, IR, and $N_2$ adsorption-desorption at 77 K. The investigation of phenol adsorption in aqueous solution on the materials showed that the poly(methacrylic acid)-functionalized mesoporous silicas possess strong adsorption ability for phenol with interaction of various kinds of hydrogen bonds. The adsorption data were fitted to Langmuir isotherms and the maximum adsorption capacity of the three functionalized materials P-5-PMA/SBA-15, P-10-PMA/SBA-15, and P-15-PMA/SBA-15 to be 129.37 mg/g, 187.97 mg/g, and 78.43 mg/g, respectively, were obtained. The effect of the pH on phenol adsorption was studied.

• 상하수도학회지
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• 제25권5호
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• pp.719-724
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• 2011

The excessive phosphate in water causes eutrophication which destroys water environment. In this study, mesoporous silica was synthesized and several functional groups were attached on it. Samples were tested to identify the ability to remove phosphate. The structures of synthesized materials were analyzed by X-ray diffractions (XRD), Fourier transform-infrared (FT-IR) and surface area analysis, Brunauer-Emmett-Teller (BET). To determine the maximum phosphate adsorption capacities and sorption rate, the equilibrium test and kinetic test was conducted. Among functionalized SBA-15 samples, pure SBA-15 didn't adsorb phosphate but Al-SBA-15 and Ti-SBA-15 showed good performances to remove phosphate. The maximum phosphate adsorption capacity of Al-SBA-15 was efficient compared to other adsorbents.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.396-400
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• 2014

메조포러스 물질, SBA-15와 MCM-41의 세공 표면을 유기실란인 3-aminopropyltrimethoxysilane (1NS)와 N-[(3-trimethoxysilyl) propyl]ethylenediamine (2NS)를 이용하여 그라프팅법으로 표면 기능화하였다. 표면 기능화된 메조포러스 물질에 $(n-BuCp)_2ZrCl_2$와 조촉매 methylaluminoxane (MAO)를 담지하여 에틸렌 중합을 실시하였다. SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매는 그라프팅되는 2NS의 양이 증가할수록 담지된 Zr와 Al 함량은 감소하였으며, MCM-41/2NS/(n-BuCp)2ZrCl2 촉매는 2NS의 양이 증가할수록 Zr 함량은 증가하지만 Al 함량은 감소하였다. SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매의 중합 활성은 2NS의 투입량을 증가할수록 감소하였다. 이는 많은 양의 2NS가 표면에 그라프팅되는 경우 기공부피와 기공크기가 작아지게 되고 따라서 MAO와 메탈로센 촉매 담지량이 감소하게 되기 때문이다. 그러나 SBA-15보다 작은 기공을 갖는 MCM-41을 2NS로 표면 기능화되면 큰 분자 크기를 갖는 조촉매 MAO는 담지 되기 어려워 낮은 MAO 담지량을 갖게 된다. 따라서 메탈로센 담지량은 약간 증가하게 되고 이에 따라 중합 활성이 증가하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.405-407
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• 2008

Functionalized SAB-15 samples by octadecyltrimethoxysilane (OTC) were studied by 13C magic angle spinning (MAS) cross polarization (CP) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. In the SBA-15 sample fully functionalized by 3-aminopropyltrimethoxysilane (APS) and OTC in 1:1 molar ratio, octadecyl chains were observed to have, on average, more trans conformation than those in the SBA-15 samples fully modified by OTC only. Our results confirm that long chain molecules tend to organize themselves better in the co-presence of short chain molecules on the surface of mesoporous materials by packing of the different length chains in an interdigitized fashion even when the short chains are long enough to have three carbons and a functional group at the ends. In addition, our results indicate that solid-state 13C CP MAS NMR spectroscopy is a simple and non-destructive method to probe the molecular structures of the domains composed of long alkyl chains.

• 접착 및 계면
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• 제17권4호
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• pp.141-148
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• 2016

본 연구에서는 트리블럭 공중합체($PEO_{20}PPO_{70}PEO_{20}$, P123)를 주형으로 사용하고 테트라에틸오르소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate, TEOS)를 실리카원으로 사용하여 산 조건 하에서 자기조립 과정을 거친 후 메조포러스 실리카(SBA-15)를 합성하였다. SBA-15는 높은 표면적($704m^2g^{-1}$), 균일한 나노세공(8.4 nm) 그리고 잘 배열된 육방체 구조를 가진다. 스피로피란(Spiropyran) 기가 개질된 SBA-15 (Spiropyran-SBA-15)는 3-(트리에톡시실릴)프로필 이소시아네이트(TESPI)와1-(2-하이드록시에틸)-3,3-이메틸인돌리노-6'-니트로벤조프릴로스피렌(HDINS)을 이용하여 SBA-15에 후처리하여 합성하였다. Spiropyran-SBA-15는 개질 후 나노세공 구조의 손상없이 잘 배열된 육방체 구조를 가졌다. 그리고 표면적과 세공 크기는 각각 $651m^2g^{-1}$와 8.0 nm이었다. 그리고 다양한 화학 기체(EtOH, THF, $CHCl_3$, Acetone, HCl)를 이용하여 Spiropyran-SBA-15의 광화학적 특성을 연구하였다. 유기분자 기체들(EtOH, THF, $CHCl_3$, Acetone)에 대한 광 형광 스펙트라의 주요 발광 피크는 603.4 nm부터 592.1 nm까지 blue shift하였다. 피크 세기는 0.8부터 0.3까지 감소하였다. Spiropyran-SBA-15시료를 HCl 기체에 노출한 후 측정한 광 형광 스펙트럼은 현저한 blue shift를 보여주었다. 광 형광 스펙트럼은 592.1 nm까지 이동하였다. 또한, 광 형광 스펙트럼의 정규화된 피크 세기는 0.1까지 감소하였다.

• 폴리머
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• 제36권1호
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• pp.111-116
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• 2012

메조포러스 물질의 표면을 post-synthesis grafting method를 통해 표면을 기능화시킨 후 $(n-BuCp)_2ZrCl_2$/methylaluminoxane(MAO)를 담지하여 에틸렌 중합을 실시하였다. 아민기와 시안기를 가지는 유기실란 $N$-[(3-trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine(2NS), 4-(triethoxysilyl)butyronitrile(1NCy), 1-(3-triethoxysilylpropyl)-2-imidazoline(2NIm)는 메조포러스 물질의 표면 기능화에 사용되었다. SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$촉매 담지시 MAO의 양이 증가할수록 Zr 함량은 감소하였고 Al 함량은 증가하였다. 에틸렌 중합 활성은 MAO의 양이 증가할수록 급격히 증가함을 볼 수 있었다. 담지시간이 6시간일 때 가장 높은 활성을 보였다. 유기실란의 종류에 따른 활성 차이는 SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ > SBA-15/2NIm/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ > SBA-15/1NCy/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 순으로 감소하였다. 아민기를 두 개 갖는 2NS와 2NIm은 아민기를 하나 갖는 1NCy보다 $(n-BuCp)_2ZrCl_2$와 더 강하게 상호작용을 한다. 따라서 촉매 내 질소와 Zr함량이 증가할수록 활성은 증가하였다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.86-91
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• 2016

Ionic liquid 기능화 및 메탈로센 촉매 담지를 위해 세 종류의 무정형 실리카와 SBA-15를 담체로 사용하였다. Ionic liquid가 표면 기능화된 실리카는 1,3-bis(cyanomethyl)imidazolium chloride의 염소 음이온과 실리카 표면의 OH 그룹 사이의 상호작용에 의해 합성되었다. 에틸렌 중합을 위해 ionic liquid가 기능화된 실리카에 메탈로센과 조촉매 methylaluminoxane(MAO)을 담지하였다. SBA-15와 비교하여 큰 기공 크기를 갖는 ionic liquid가 표면 기능화된 XPO-2412와 XPO-2410에 담지된 촉매는 기능화되지 않은 실리카에 담지된 촉매보다 높은 활성을 보였다. 그러나 SBA-15에 담지된 촉매는 ionic liquid의 표면 기능화 후에 활성이 감소하였다. 이는 ionic liquid와 메탈로센 촉매, 조촉매 MAO가 담지되면 기공의 크기가 크게 줄어들기 때문에 중합 시 에틸렌 모노머와 조촉매가 기공 내 촉매 활성점으로 확산하는데 제한을 받기 때문이다. 또한 실리카 표면의 OH 그룹의 농도 변화에 따른 촉매의 중합 활성에 대한 영향을 연구하였다. 무정형 실리카의 OH 그룹의 농도가 증가할수록 중합 활성도 증가하였으며 실리카에 담지된 촉매의 중합 활성은 ionic liquid 표면처리 후에도 유사한 경향을 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권10호
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• pp.2949-2954
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• 2010

Ionic liquid-functionalized ordered mesoporous silica SBA-15 modified carbon paste electrode (CISPE) was fabricated and its electrochemical performance was investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectra. The electrochemical behavior of $Cd^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$ and $Hg^{2+}$ at CISPE was studied by differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). Compared with carbon paste electrode, the stripping peak currents had a significant increase at CISPE. Under the optimized conditions, the detection limits were $8.0{\times}10^{-8}\;M$ ($Cd^{2+}$), $4.0{\times}10^{-8}\;M$ ($Pb^{2+}$), $6.0{\times}10^{-8}\;M$ ($Cu^{2+}$), $1.0{\times}10^{-8}\;M$ ($Hg^{2+}$), respectively. Furthermore, the present method was applied to the determination of $Cd^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$ and $Hg^{2+}$ in water samples and people hair sample.

• 접착 및 계면
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• 제24권4호
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• pp.136-142
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• 2023

본 연구에서는 실리카원으로 Tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 사용하고 주형으로 트리블럭 공중합체(P123)를 사용하여 산성 조건에서 자기조립 방법과 수열합성 과정을 거쳐서 잘 배열된 육방체 구조의 메조세공 배열구조를 가지는 다공성 실리카 물질(Surfactant-extracted SBA-15)을 합성하였다. Surfactant-extracted SBA-15는 약 980 nm의 크기를 가지는 짧은 로드의 입자 모양을 보여주었다. 그리고 표면적과 세공 직경은 각각 730 m²g^-1와 70.8 Å이었다. 한편, 포스트-합성방법(post-synthesis method)을 이용하여 메조세공 내에 아미노실란(3-aminopropyltriethoxysilane, APTES)을 그래프팅(grafting) 하였다. 아미노실란으로 개질된 메조다공성 실리카(APTES-SBA-15)는 잘 배열된 세공구조(p6mm)를 가지고 짧은 로드의 입자모양을 잘 유지 하였다. APTES-SBA-15의 표면적과 세공 직경은 각각 350 m²g^-1와 60.7 Å으로 감소하였다. APTES가 개질된 메조 다공성 실리카에 희토류 금속이온(Eu³⁺, Tb³⁺) 용액을 처리하여 메조세공 내에 희토류 금속 착물이 도입된 메조다공성 실리카 물질을 합성하였다. (Eu/APTES-SBA-15, Tb/APTES- SBA-15) 이들 물질은 λ_ex=250 nm 광에 의해 특징적인 광발광 스펙트라를 나타내었다. (Tb/APTES-SBA-15를 위하여 ⁵D₄→⁷F₅ (543.5 nm), ⁵D₄→⁷F₄ (583.5 nm), ⁵D₄→⁷F₃ (620.2 nm) 전이; Eu/APTES-SBA-15를 위하여 ⁵D0→⁷F₀ (577.7 nm), ⁵D0→⁷F₁ (592.0 nm), ⁵D0→⁷F₂ (614.9 nm), ⁵D₀→⁷F₃ (650.3 nm) and ⁵D₀→⁷F₄ (698.5 nm) 전이)

• 한국결정성장학회지
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• 제22권6호
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• pp.291-298
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• 2012

자기 조립 분자 집합체 물질인 CMPO로 표면개질 된 메조 다공성 실리케이트를 가수분해와 축합반응을 이용하여 합성하였다. 손님 물질인 CMPO는 2-(diphenylphosphoryl) acetic acid와 3-(triethoxysilyl) propan-1-amine의 아마이드 결합반응을 이용하여 합성하였으며, MCM-41, SBA-15 그리고 실리카 나노입자와 같은 다양한 메조 다공성 실리케이트는 주인물질로 채택하였다. 메조 다공성 실리케이트의 비표면적은 680 $m^2/g$~1310 $m^2/g$의 넓이로 측정되었으며 BJH 방법을 이용해서 동공의 크기를 확인한 결과 2.3~9.1 nm 범위의 다양한 크기를 가지고 있었다. 메조 다공성 실리카 중에서는 SBA-15(II)가 가장 높은 약 35 wt%의 CMPO 함유량을 나타내었다. 메조 다공성 실리케이트의 표면에 개질된 CMPO 실란 작용기와 란탄족 이온과의 접근성에 관한 연구 결과, CMPO로 개질 된 모든 흡착제의 경우 상대적으로 이온 반경이 큰 La(III)보다는 크기가 작은 Nd(III)와 Eu(III) 이온을 더 선호하였다.