• 제목/요약/키워드: Mesoporous silica SBA-15

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메조포러스실리카를 이용한 메조포러스 전이금속체 합성 (Synthesis of Mesoporous Transition Metal Carbon Using the Mesoporous Silica)

  • 한승동;정의민;이주보;팽메이메이;김대경;장현태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1915-1922
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    • 2012
  • 본 연구는 SBA-15, MCM-41, MCM-48, KIT-6와 같은 메조포러스실리카를 다양한 조건에서 합성하고 이를 이용하여 CMK(Carbon Mesoporous Korea)를 합성한다. 합성된 CMK를 이용하여 메조포러스 구조의 전이금속체를 제조하였다. 각각의 메조포러스실리카에 따라 합성된 CMK의 특성을 분석하고 이를 이용하여 합성된 메조포러스 전이금속체의 특성을 질소흡탈착 등온선, SEM, 저각 X-선 회절분석으로 분석하므로써 최적의 메조포러스 전이금속체의 합성조건을 도출하였다, 실험 결과 가장 우수한 특성을 나타내는 메조실리카는 SBA-15이며, BET 분석으로 SBA-15로부터 합성된 메조포러스 구리 분자체의 비표면적은 $225m^2/g$, 기공크기는 2.91nm로 나타났다.

표면 개질된 메조기공실리카를 이용한 수중의 인 제거 (Surface modified mesoporous silica (SBA-15) for phosphate adsorbents in water)

  • 이승연;최재우;이상협;이해군;이기봉;홍석원
    • 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.

Synthesis of Ordered Mesoporous Manganese Oxides by Double Replication for Use as an Electrode Material

  • Guo, Xiao-Feng;Kim, Geon-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권1호
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    • pp.186-190
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    • 2011
  • Periodically ordered mesoporous manganese oxides were synthesized in a single and double replication procedure. Mesoporous SBA-15 and -16 silica and their reverse replica carbons were successively used as hard templates. The silica and carbon pore systems were infiltrated with $Mn(NO_3)_2{\cdot}xH_2O$ or $Mn(AcAc)_2$, which was then converted to $Mn_2O_3$ at 873 K; the silica and carbon matrix were finally removed by NaOH solution or calcinations in air. The structure of the mesoporous $Mn_2O_3$, using a carbon template, corresponds to that of the original SBA-15 and SBA-16 silica. The products consist of hexagonally arranged cylindrical mesopores with crystalline pore walls or cubic mesoporous pores. The structure of replica has been confirmed by XRD, TEM analysis, and its electrochemical properties were tested with cyclic voltammetry. Formation of $Mn_2O_3$ inside the mesoporous carbon pore system showed much improved electrical properties.

숙성조건 의한 메조포러스 SBA-15 실리카의 기공구조와 특성 (Characterization and Pore Structure of Ordered Mesoporous SBA-15 Silica by Aging Condition)

  • 김한호;박현;김경남
    • 한국재료학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.252-256
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    • 2010
  • The study was done to change the morphology and pore size of SBA-15 silica, and the characteristics of SBA-15 silica were investigated with TG-DSC, XRD, SEM, TEM and N2 adsorption-desorption under changing aging conditions. SBA-15 silica having a 2D-hexagonal structure was synthesized and confirmed by SEM and TEM. The structure of mesoporus silica SBA-15 showed a pore having regularly formed hexagonal structure and a passage having a cylindrical shape. This result is in good agreement with the pore forming in XRD and cylindrical shape of the structure in $N_2$ adsorption-desorption isotherm. SBA-15 silica showed a large BET surface area of $603-698\;m^2/g$, a pore volume of $0.673-0.926\;cm^3/g$, a large pore diameter of 5.62-7.42 nm, and a thick pore wall of 3.31-4.37 nm. This result shows that as the aging temperature increases, the BET surface area, pore volume, and pore diameter increase but the pore wall thickness decreases. The BET surface areas in SM-2 and SM-3 are as large as $698\;m^2/g$. However, SM-2 has a large surface area and forms a thick pore wall, when the aging temperature is $100^{\circ}C$ and is synthesized into stable mesoporous SBA-15 silica.

Surface Plasmon Enhanced Photoluminescence of Rhodamine B Confined in SBA15

  • Dinakaran, K.;Chandramohan, A.;Venkatesan, M.R.;Devaraj, S.;Devi, V.;Alagar, M.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권11호
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    • pp.3861-3864
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    • 2011
  • Rhodamine B dye (RB) has been introduced into the mesoporous silica (SBA15) and Ag anchored mesoporous silica by applying solution impregnation method. Surface treatment of SBA15 with 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) facilitates selective anchoring of the RB molecules on SBA15. The photoluminescence spectra of RB confined within SBA15 indicates higher emission intensity, than that of the RB solid, particularly in the presence of Ag nanoparticles. The significant enhancement in photoluminescence intensity is attributed to the local enhancement of the optical fields near the molecules by interactions with silver plasmons.

잠재적인 UV 센서를 위한 희토류 금속착물이 기능화된 메조다공성 실리카 (Rare-Earth Metal Complex-Functionalized Mesoporous Silica for a Potential UV Sensor)

  • 박성수;김미라;오원태;김예담;이예은;이윤건;하강범;정도준
    • 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 λex=250 nm 광에 의해 특징적인 광발광 스펙트라를 나타내었다. (Tb/APTES-SBA-15를 위하여 5D47F5 (543.5 nm), 5D47F4 (583.5 nm), 5D47F3 (620.2 nm) 전이; Eu/APTES-SBA-15를 위하여 5D0→7F0 (577.7 nm), 5D0→7F1 (592.0 nm), 5D0→7F2 (614.9 nm), 5D07F3 (650.3 nm) and 5D07F4 (698.5 nm) 전이)

광화학적 가스 센싱을 위한 광변색 스피로피란 개질된 유기-무기 하이브리드 메조포러스 실리카 (Photochromic Spiropyran-Functionalized Organic-Inorganic Hybrid Mesoporous Silica for Optochemical Gas Sensing)

  • 박성수;하창식
    • 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.

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.

Microstructure and Properties of Fully Aliphatic Polyimide/Mesoporous Silica Hybrid Composites

  • Mathewst, Anu Stella;Jung, Yu-In;Lee, Tae-Sung;Park, Sung-Soo;Kim, Il;Ha, Chang-Sik;Selvaraj, M.;Han, Mi-Jeong
    • Macromolecular Research
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    • 제17권9호
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    • pp.638-645
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    • 2009
  • We report the effect of the amount of the mesoporous material, SBA-15, on the basic traits of fully aliphatic polyimides (API). For this purpose, water soluble, fully aliphatic poly(amic acid) triethyl amine salts ($PAA_{(s)}$) were prepared and mixed with various amounts of SBA-15. Fully aliphatic polyimide hybrid composites containing the SBA 15-type mesoporous silica were synthesized successfully from bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride and alicyclic diamine, 4,4'-methylene bis(2-methylcyclohexylamine). The structure of the hybrid composites was confirmed by IR spectroscopic analysis. Scanning electron microscopy revealed the morphology of the compounds. The hybrid composites exhibited good thermal stability, reasonable transparency, and a low dielectric constant.