• 제목/요약/키워드: Porous silica

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물유리로부터 다공성 실리카 제조에 관한 연구 (A study on the synthesis of porous silica from a sodium silicate)

  • 유정근;금영호;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.2519-2525
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    • 2014
  • 물유리와 염산의 졸-겔반응에 계면활성제(PEG와 HPC)를 첨가하여 비표면적이 $800m^2/g$ 이상인 다공성 실리카를 제조하는 공정에 대해 연구하였다. 졸-겔 반응의 부산물인 NaCl은 물로서 세척하여 제거하였으며, 실리카 습윤겔 50 g에 대해 200 ml의 물을 사용하여 3회 이상 세척할 경우 실리카겔에 잔류하는 NaCl은 0.81wt% 이하로 감소하였다. 계면활성제는 실리카에 대해 5% 미만을 사용하는 것이 적정 조건으로 나타났다. 실험 결과, HPC(2.5%)+PEG(2.5%)의 계면활성제를 첨가하여 제조한 실리카의 비표면적은 $860m^2/g$, 입경은 $20-50{\mu}m$으로 나타났다. 본 연구결과, 실리카의 겔화공정이나 건조공정에서 단지 계면활성제를 주입하여 비표면적을 향상시키고 균일한 입경의 실리카를 얻을 수 있다는 것은 공업적으로 매우 큰 의미가 있다고 생각된다.

다공성 금속 지지체에 제조된 실리카 분리막의 기체 투과 특성 (Preparation and Gas Permeation Properties of Silica Membranes on Porous Stainless Steel-Tube Supports)

  • 이혜련;서봉국
    • 멤브레인
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    • 제24권3호
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    • pp.177-184
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    • 2014
  • 본 연구에서 고투과도를 갖는 실리카 분리막은 콜로이달 실리카 졸과 고분자형 실리카 졸 두 가지를 DRFF법과 SRFF법으로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 제조되었다. 실리카 졸은 졸-겔법으로 테트라에톡시실란(TEOS)에 의하여 제조되었고, 각각의 졸은 동적광산란법(DLS), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM), 질소 흡착법 등을 이용하여 그 특성을 평가하였다. 다공성 금속 지지체위에 콜로이달 실리카 졸로 중간층을 형성하여 치밀한 구조의 실리카 층을 형성한 후 그 위에 분리층으로 고분자형 실리카 졸을 코팅하여 핀홀을 줄이는 방법으로 기체분리용 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의 코팅 층을 분석한 결과 분리층은 중간층보다 침밀한 구조를 가지고 있음을 확인하였고 기체투과 결과 수소 투과도 $(6.63-9.21){\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$ 분포를 보였다.

실리카 졸 침투법을 이용한 $ZrO_2/Al_2O_3-Mullite$ 복합체의 제조 (Preparation of $ZrO_2/Al_2O_3-Mullite$ Composites Using the Silica Sol Infiltration Method)

  • 현상훈;최지영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.719-728
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    • 1992
  • ZrO2/Al2O3-Mullite composites were prepared by infiltration of the silica sol to the porous ZrO2/Al2O3 bodies. The porous ZrO2/Al2O3 bodies for infiltration were fabricated using ZrO2 (20wt%)/Al2O3 composite powders synthesized by the emulsion-hot kerosene drying method. The preparation of silica sols was conducted by the hydrolysis-peptization of an alcoholic TEOS solution. When ZrO2/Al2O3-Mullite and ZrO2/Al2O3 composites were sintered at 1$650^{\circ}C$ for 4 hrs, both of them showed an excellent sinterability. As the amount of mullite added in the composites increased, the ratio of the tetragonal phase of zirconia to the monoclinic phase at the room temperature became higher. It was known that values of the fracture toughness of the ZrO2/Al2O3-Mullite composites were about 5.48 MPa.m1/2 much larger than that of the ZrO2/Al2O3 system.

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산업부산물을 이용한 섬유보강 포장용 포러스콘크리트의 특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of Fiber Reinforced Porous Concrete for Pavement using Industrial By-product)

  • 박승범;이윤선;이준;장영일;김봉균;김정환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.699-702
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    • 2005
  • This study evaluates the properties of porous concrete for pavement according to content of silica fume and steel fiber. The results of the test indicate that in every condition, the void ratio and the coefficient of water permeability of porous concrete for pavement satisfy both the domestic standards and proposition values. Among the properties of strength, the compressive strength satisfies the standards in the specification of KNHC as for every factor of mixture but in the case of the flexural strength, more than $0.6vol.\%$ of steel fiber satisfied the JCI proposition values. The case when silica fume and steel fiber are used simultaneously presents the strongest durability and Noise Reduction Coefficient is 0.48 to prove that it possesses almost $50\%$ sound absorption.

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FABRICATION OF AGAR-SILICA AEROGEL NANOCOMPOSITE FILMS

  • MIN-JIN LEE;HYUN-AH JUNG;KYONG-JIN LEE;HAEJIN HWANG
    • Archives of Metallurgy and Materials
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    • 제64권3호
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    • pp.851-855
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    • 2019
  • In this study, agar-based nanocomposite films containing ultra-porous silica aerogel particles were fabricated by gel casting using an aqueous agar/silica aerogel slurry. The silica aerogel particles did not show significant agglomeration and were homogeneously distributed in the agar matrix. Transmission electron microscopy observations demonstrated that the silica aerogel particles had a mesoporous microstructure and their pores were not incorporated into the agar polymer molecules. The thermal conductivities of the agar and agar/5 wt.% silica aerogel nanocomposite films were 0.36 and 0.20 W·m-1·K-1, respectively. The transmittance of the agar films did not decrease upon the addition of silica aerogel particles into them. This can be attributed to the anti-reflection effect of silica aerogel particles.

상압건조 나노다공성 실리카 에어로젤에 대한 용매의 영향 (Influence of solvent on the nano porous silica aerogels prepared by ambient drying process)

  • 류성욱;김상식;오영제
    • 센서학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.371-377
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    • 2006
  • Nano porous, transparent silica aerogels monoliths were prepared under ambient drying (1 atm, $270^{\circ}C$) condition by the combination of sol-gel process and surface modification with subsequent heat treatment. Three kinds of solvent, n-hexane, n-heptane and xylene, were selected in the point view of low surface tension and vapor pressure in order to restrain a formation of cracks during drying. Crack-free silica aerogels with over 93 % of porosity and below $0.14g/cm^3$ of density were obtained by solvent exchange and surface modification under atmosphere condition. Optimum solvent was confirmed n-heptane among these solvents through estimation of FT-IR, TGA, BET and SEM. Modified silica aerogel exhibited a higher porosity and pore size compare to unmodified aerogels. Hydrophobicity was also controled by C-H and H-OH bonding state in the gel structure and heat treatment over $400^{\circ}C$ effects to the hydrophobicity due to oxidation of C-H radicals.

고정화 전화당 효소에 의한 메틸 프룩토시드의 합성 (Enzymatic Synthesis of Meth.yl Fructoside by Immobilized Invertase)

  • 허주형;김해성
    • KSBB Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.313-319
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    • 1993
  • 다공성 실리카표변에 폴리에틸렌이민과 글루타르 알데히드로 전화당 효소를 고정화시키고 자당과 에 탄올로부터 메틸 프룩토시드를 합성한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 다공성 설리카를 폴리에틸렌이 민으로 표면처리하여 얻어진 고정화 담체는 그 다공 성 구조와 표면화학적 특성이 효소의 고정화에 적합 하여 전화당 효소에 대한 고정화 함량 120mg/g, 활 성도 lOOD/mg을 얻어 배당체의 합성반응에서 필요 로 하는 고정화 촉매를 제조할 수 었었으며 고정화 담체 표변에 형성된 폴리에틸렌이민 피막은 효소 부근에 친수성 분위기를 유지하여 높은 효소활성을 나 타내었고 에틸 프룩토시드가 효소에 접근하여 가수 분해되는 반응을 억제하여 메틸 프룩토시드의 수율 과 농도를 크게 증가시켰다. 자당과 메탄올 수용액 으로부터 메틸 프룩토시드를 합성한 결과, 자당 농도 O.291mol/l , 메탄올 농도 30%(v/v), 반응온도 $25^{\circ}C$, pH 4.8, 효소활성도 2U/ml일 때 자당의 전화 율 91.2%, 에틸 프룩토사드 농도 27.0g/l , 그 평균 수율 55.9%을 얻었으며, 위의 연구결과로부터 고정화 효소에 의한 배당체의 합성반응이 연속생산공정 으로 연구개발 될 수 있을 것으로 기대된다.

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Strength and Reliability of Porous Ceramics Measured by Sphere Indentation on Bilayer Structure

  • Ha, Jang-Hoon;Kim, Jong-Ho;Kim, Do-Kyung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.503-507
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    • 2004
  • The importance of porous ceramics has been increasingly recognized and adequate strength of porous ceramics is now required for structural applications. Porosities of porous ceramics act as flaws in inner volume and outer surface which result in severe strength degradation. The effect of pore structure, however, on strength and reliability of porous ceramics has not been clearly understood. We investigate the relationship between pore structure and mechanical properties using a sphere indentation on bilayer structure, porous ceramic top layer with soft polymer substrate. Porous alumina and silica were prepared to characterize the isolated pore structure and interconnected pore structure, respectively. The porous ceramic with 1mm thickness were bonded to soft polycarbonate substrate and then fracture strengths were estimated from critical loads for radial cracking of porous ceramics during sphere indentation from top surface. This simple and reproducible technique provides Weibull modulus of strength of porous ceramics with different pore structure. It shows that the porous ceramics with isolated pore structure have higher strength and higher Weibull modulus as well, than those with interconnected pore structure even with the same porosity.