• 제목/요약/키워드: Mesoporous MCM-41

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Photoacoustic Spectroscopic Study on Cobalt Incorporation onto the Surface of Mesoporous Molecular Sieves

  • 박동호;박성수;최상준
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권6호
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    • pp.715-719
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    • 1999
  • The incorporation of cobalt into mesoporous molecular sieves MCM-41 and MCM-48 was carried out. Co-PO/MCM41 and Co-PO/MCM48 were prepared using Co(II) acetate solution adjusted to pH = 3.0 with phosphoric acid by the incipient wetness method. Photoacoustic spectroscopy (PAS) was used to study the local environments of Co(II) incorporated into mesopores. The band around 500 nm in PAS of as-prepared Co-PO/MCM41 and Co-PO/MCM48 with Co(II) acetate solution was changed to triplet bands around 600 nm. This could be assigned to the 4 A2(F)-> 4T1(P) transition of Co(II) surrounded tetrahedrally by oxygen ions after calcination. It may be attributable to that the octahedral cobalt species containing phosphate ligands in coordination sphere reacting with framework's silanol groups to be dispersed atomically onto the surface of mesoporous molecular sieves as a tetrahedral species. This is unlike that the Co in Co-Cl/MCM41 and direct-synthesized Co-MCM41 transforms to Co oxide phase upon calcination. Co-PO/MCM41 and Co-PO/MCM48 were stable while treated with water.

구형 메조포어 MCM-41의 합성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis of Spherical Mesoporous MCM-41)

  • 유성구;이두형;서길수;이태진
    • 공업화학
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    • 제10권7호
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    • pp.1096-1098
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    • 1999
  • MCM-41형의 메조포러스 구형 실리카 재료를 염기성 조건에서 양이온 계면활성제를 templating species로 사용하여 합성하였다. 본 실험에서 사용한 계면활성제로는 octyltrimetylammonium bromide, dodecyltrimetylammonium bromide, cetyltrimethylammonium bromide, octadecyltrimethyammonium bromide 및 cetylpyridium bromide이었다. 구형 MCM-41의 비표면적은 $1500m^2/g$나 되었으며 계면활성제의 알킬 사슬의 길이가 길어질수록 기공 크기는 증가하였다.

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관능기화 메조포러스 실리카를 이용한 파라자일렌 흡착 특성 (Characteristics of p-Xylene Adsorption using Functionalized Mesoporous Silica)

  • 김상현;박종훈;강석태;정재우;김수홍;조윤철;이채영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.27-31
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지하수 내의 BTEX 제거를 위한 흡착제로서 다양한 관능기화 메조포러스 실리카를 검토하였다. BTEX 물질로는 파라자일렌이 사용되었다. 관능기화 메조포러스 실리카는 공중합을 통해 MCM-41 기반 구조에 모노아민, 트리아민, 니트릴, 페닐, 옥틸기를 부착하여 합성되었다. 관능기화 메조포러스 실리카에서 파라자일렌 흡착 부위로 작용하는 부위는 Si-O-Si 결합, 계면활성제, 관능기인 것으로 사료된다. 관능기화 메조포러스 실리카의 자일렌 흡착능을 비교한 결과, 옥틸기를 부착한 경우에 MCM-41에 비해 자일렌 흡착능이 향상되었으며, 계면활성제로는 stearyltrimethylammonium chloride(STMACl)가 cetyltrimethylammonium bromide(CTMABr)에 비해 우수하였다. MCM-41을 기본 구조로, 옥틸기를 관능기로, STMACl을 계면활성제로 사용한 메조포러스 실리카는 $20^{\circ}C$에서 Langmuir model 상에서 최대 4.17 mmol/g의 최대 흡착량을 가질 것으로 평가되었으며, 이는 MCM-41에 비해 약 2.9배 높은 수치였다.

MEA (monoethanolamine) 함침 메조포러스 물질을 이용한 CO2 회수 (CO2 Removal using MEA (monoethanolamine) Impregnated Mesoporous Materials)

  • 박예원;백일현;박상도;이재욱;박소진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.573-581
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    • 2007
  • 본 연구에서는 MEA(monoethanolamine)를 함침한 메조포러스 물질을 이용하여 이산화탄소를 회수하고자 하였다. 이를 위해 MCM-41, MCM-48 및 SBA-15의 메조포러스 물질을 제조한 후 30, 50, 70 wt%의 MEA로 함침하였다. 함침한 메조포러스 물질의 특성을 평가하기 위하여 XRD, FT-IR, SEM, BET를 이용하였다. 이산화탄소 흡탈착 실험을 수행한 결과, 흡착량은 MCM-41>MCM-48>SBA-15 순으로 나타내었다. 최대 이산화탄소 흡착량은 50 wt% MEA 함침 MCM-41으로써 $40^{\circ}C$에서 $57.1mg-CO_2/gr-sorbent$이며, 이는 MCM-41과 비교할 때 8배 높았다. 그리고 20회 반복 흡탈착 실험 결과, 반복 실험에도 일정한 흡착능을 나타내었다.

Disintegration of Mesoporous Structures of MCM-41 and MCM-48 in Water

  • 김지만;류룡
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권1호
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    • pp.66-68
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    • 1996
  • It has been found that mesoporous structures of MCM-41 and MCM-48 disintegrate readily in distilled water around 370 K, while the structures can be stable in 100%-steam of 1 atmospheric pressure at much higher temperatures around 820 K. Thus, the structure disintegration is thermodynamically more favorable in water than under the steaming condition. X-ray powder diffraction and magic angle spinning 29Si NMR spectroscopy indicate that the disintegration of the mesoporous structures in water occurs due to silicate hydrolysis.

Reduction Behaviors of Nitric Oxides on Copper-decorated Mesoporous Molecular Sieves

  • Cho, Ki-Sook;Kim, Byung-Joo;Kim, Seok;Kim, Sung-Hyun;Park, Soo-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권1호
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    • pp.100-103
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    • 2010
  • In this study, NO reduction behaviors of copper-loaded mesoporous molecular sieves (Cu/MCM-41) have been investigated. The Cu loading on MCM-41 surfaces was accomplished by a chemical reduction method with different Cu contents (5, 10, 20, and 40%). $N_2/77$ K adsorption isotherm characteristics, including the specific surface area and pore volume, were studied by BET's equation. NO reduction behaviors were confirmed by a gas chromatography. From the experimental results, the Cu loading amount on MCM-41 led to the increase of NO reduction efficiency in spite of decreasing the specific surface area of catalysts. This result indicates that highly ordered porous structure in the MCM-41 and the presence of active metal particles lead the synergistical NO reduction reactions due to the increase in adsorption energy of MCM-41 surfaces by the Cu particles.

The Formation of Metal (M=Co(II), Ni(II), and Cu(II)) Complexes by Aminosilanes Immobilized within Mesoporous Molecular Sieves

  • 박동호;박성수;최상준
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권3호
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    • pp.291-296
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    • 1999
  • The immobilization of APTMS(3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane) and AAPTMS(3-(2-(2-aminoethyl)aminoethylanino)propyltrimethoxysilane) on the surface of high quality mesoporous molecular sieves MCM-41 and MCM-48 have been confirmed by F.T.-IR spectroscopy, Raman spectroscopy, 29Si solid state NMR, and a surface polarity measurement using Reichardt's dye. The formation of metal (Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), and Cu(Ⅱ)) complexes by immobilized aminosilanes have been investigated by photoacoustic spectroscopy(PAS). The assignment of UV-Vis. PAS bands makes it possible to identify the structure of metal complexes within mesoporous molecular sieves. Co(Ⅱ) ion may be coordinated mainly in a tetrahedral symmetry by two APTMS onto MCM-41, and in an octahedral one by two AAPTMS. Both Ni(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) coordinated by aminosilanes within MCM-41 form possibly the octahedral complexes such as [Ni(APTMS)2(H20)2]2+, [Ni(AAPTMS)2]2+, [Cu(APTMS)2(H2O)2]2+, and [Cu(AAPTMS)(H2O)3]2+, respectively. The PAS band shapes of complexes onto MCM-48 are similar to those of corresponding MCM-41 with the variation of PAS intensity. Most of metal ion(Ⅱ) within MCM-41 and MCM-48 are coordinated by aminosilanes without the impregnation on the surface.

MCM-41 분자체의 합성에 초기 pH가 미치는 영향 (The Effect of Initial pH on the Synthesis of Mesoporous Molecular Sieve, MCM-41)

  • 김화중;유재철
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.463-472
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    • 1997
  • Mesoporous 분자체인 MCM-41의 합성시, 수열 반응 전에 실시되는 반응용액의 초기 pH 조절이 MCM-41의 합성 및 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 반응중간에 추가적인 pH의 조절없이, 초기 반응용액에 대한 1회의 pH 조절을 통하여 $30{\AA}$에서 $40{\AA}$에 이르는 기공 크기 및 $1000m^2/g$ 이상의 높은 비표면적을 갖는 MCM-41 분자체를 합성할 수 있었다. 그 결과, pH 조절은 실리카원으로 사용되는 polymeric $Na^+-silicate$로부터 반응성이 높은 monomeric $Na^+-silicate$를 원활하게 공급되도록 하여 우수한 열적 안정성을 나타내며 hexagonal 구조가 발달된 MCM-41의 명성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

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이온성 액체가 담지된 메조포로스 실리카 촉매를 이용한 Tricyclopentadiene 합성 (Synthesis of Tricyclopentadiene Using Ionic Liquid Supported Mesoporous Silica Catalysts)

  • 김수정;전종기;한정식;임진형
    • 공업화학
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    • 제27권2호
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    • pp.190-194
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    • 2016
  • Tricyclopentadiene (TCPD)는 차세대 고밀도에너지 연료인 tetrahydrotricyclopentadiene의 전구체로서 중요한 화합물이다. 본 연구에서는 이온성 액체가 담지된 메조포로스 실리카 촉매를 이용하여 dicyclopentadiene 소중합 반응을 통한 TCPD 합성에 관한 연구를 수행하였다. 나노기공의 크기가 다른 대표적인 메조포로스 실리카인 MCM-41과 SBA-15에 이온성 액체(IL)를 함침법을 이용하여 담지하고 소중합 촉매를 제조하였다. 음이온 전구체로 copper(I) chloride (CuCl) 또는 iron(III) chloride ($FeCl_3$), 양이온 전구체로 triethylamine hydrochloride (TEAC) 또는 1-butyl-3-methylimidazolium chloride(BMIC)를 사용하여 4가지 종류의 IL을 메조포로스 실리카에 담지하였다. 이온성 액체가 담지된 메조기공의 실리카를 사용하였을 때 이온성 액체만 사용하였을 때보다 TCPD 수율과 dicyclopentadiene (DCPD)의 전환율 측면에서 우수하였다. 특히, MCM-41에 루이스 산도가 낮은 CuCl계 이온성 액체를 담지할 때 TCPD 수율이 가장 높았다.

Self-assembly directed synthesis of tubular conducting polymer inside the channels of MCM-41

  • Showkat, Ali Md.;Lee, Kwang-Pill;Gopalan, Anantha Iyengar;Reddy, K. Raghava;Kim, Sang-Ho;Choi, Seong-Ho
    • 분석과학
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    • 제19권3호
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    • pp.211-217
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    • 2006
  • Diphenyl amine (DPA) was polymerized inside the channels of the mesoporous silica (MCM-41). MCM-41 (C) and MCM-41 (D) were prepared with cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and dodecyltrimethyl ammonium bromide (DTAB), respectively and used as hosts. Initially, the self assembly of DPA inside the pores of MCM-41 was made in ${\beta}$-naphthalene sulfonic acid (NSA) medium and subsequently poly (diphenylamine), PDPA was formed by oxidative polymerization. $N_2$ adsorption-desorption measurements of PDPA loaded MCM-41 (C) and MCM-41 (D) show variations in pore volume and surface area between them. A tubular form of poly (diphenylamine), PDPA was envisaged to form in the pores of MCM-41 and supported by high resolution transmission microscopy. The presence of PDPA inside the channel of MCM-41 was further confirmed by FTIR spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction.