• 제목/요약/키워드: modified solvothermal process

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Synthesis and Characterization of Y2O3 Powders by a Modified Solvothermal Process

  • Jeong, Kwang-Jin;Bae, Dong-Sik
    • 한국재료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.78-81
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    • 2012
  • $Y_2O_3$ nanomaterials have been widely used in transparent ceramics and luminescent devices. Recently, many studies have focused on controlling the size and morphology of $Y_2O_3$ in order to obtain better material performance. $Y_2O_3$ powders were prepared under a modified solvothermal condition involving precipitation from metal nitrates with aqueous ammonium hydroxide. The powders were obtained at temperatures at $250^{\circ}C$ after a 6h process. The properties of the $Y_2O_3$ powders were studied as a function of the solvent ratio. The synthesis of $Y_2O_3$ crystalline particles is possible under a modified solvothermal condition in a water/ethylene glycol solution. Solvothermal processing condition parameters including the pH, reaction temperature and solvent ratio, have significant effects on the formation, phase component, morphology and particle size of yttria powders. Ethylene glycol is a versatile, widely used, inexpensive, and safe capping organic molecule for uniform nanoparticles besides as a solvent. The characterization of the synthesized Y2O3 powders were studied by XRD, SEM (FE-SEM) and TG/DSC. An X-ray diffraction analysis of the synthesized powders indicated the formation of the $Y_2O_3$ cubic structure upon calcination. The average crystalline sizes and distribution of the synthesized $Y_2O_3$ powders was less than 2 um and broad, respectively. The synthesized particles were spherical and hexagonal in shape. The morphology of the synthesized powders changed with the water and ethylene glycol ratio. The average size and shape of the synthesized particles could be controlled by adjusting the solvent ratio.

표면 개질된 지지체를 이용한 Cu3(BTC)2 튜브형 분리막의 용매열 합성 및 특성분석 (Solvothermal Synthesis and Characterization of Cu3(BTC)2 Tubular Membranes Using Surface Modified Supports)

  • 노승준;김진수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.214-218
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    • 2014
  • 본 연구에서는 용매열합성법(solvothermal method)을 이용하여 매크로 기공의 알루미나 튜브 지지체 위에 나노기공 $Cu_3(BTC)_2$ 분리막을 제조하였다. In-situ 용매열합성법을 이용하는 경우, 매크로 기공의 알루미나 지지체 위에 균일한 핵생성과 성장을 통해 연속적이고 균열이 없는 $Cu_3(BTC)_2$ 층을 형성하기 어렵다. 본 연구에서는 용매열합성 전에 알루미나 지지체 표면을 $200^{\circ}C$로 가열한 상태에서 Cu 전구체 용액을 분무하여 지지체 표면을 개질한 후, 용매열합성법을 수행하여 연속적이고 균열이 없는 $Cu_3(BTC)_2$ 튜브형 분리막을 제조할 수 있었다. 합성된 $Cu_3(BTC)_2$ 분리막은 XRD, FE-SEM 및 기체투과 실험 등을 통해 분석하였다. $5{\mu}m$의 두께를 가진 $Cu_3(BTC)_2$ 튜브형 분리막을 통한 단일기체 투과실험 결과, $80^{\circ}C$에서 $H_2$가 가지는 투과도는 $7.8{\times}10^{-7}mol/s{\cdot}m^2{\cdot}Pa$이고, $H_2/N_2$, $H_2/CO_2$의 이상선택도는 각각 11.94, 12.82로 계산되었다.

화학적 공정에 의한 나노 지르코니아 합성 및 광학디스플레이 응용 (Synthesis of Nano-Zirconia by Chemical Process and Its Application to Optical Display)

  • 박정주;김봉구;손정훈;정연길
    • 한국재료학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.609-614
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    • 2020
  • 3 mol% yttria-doped stabilized zirconia (3YSZ) is synthesized by a solvothermal process, and its characteristics are investigated using various methods. Also, the dispersibility of synthesized 3YSZ nanoparticles is observed with the species of surface modifier. The 3YSZ nano sol prepared with an optimum condition is employed in prism coating and its properties are evaluated. The synthesized 3YSZ nanoparticles show a globular shape with about 10 to 20 nm crystallite size. The mixed phases with the nano sol show a high specific surface of 178 ㎡/g. The prism sheet coated with the 3YSZ nano sol present an excellent refractive index, transmittance, and luminance; refractive index is 1.603, transmittance is 90.2 %, and luminance of coating film is improved by 5.9 % compared to that of the film without 3YSZ nano sol. It is verified that the surface modified 3YSZ is suitable as the prism sheet for optical displays.

초임계 메탄올을 이용한 표면개질된 세리아 나노입자의 합성 (Synthesis of Ceria Nanoparticles Using Supercritical Methanol with Various Surface Modifiers)

  • 안기호;신내철;김민수;윤용석;홍기영;이윤우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.678-683
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    • 2012
  • 세리아 미세입자는 자동차, 석유공정, 폐수처리 등 다양한 분야에서 촉매로서 널리 쓰이고 있는 중요한 물질이다. 이제까지, 세리아 미세입자를 제조하기 위한 다양한 제조법이 연구되었는데, 본 연구에서는 짧은 반응시간과 간단한 공정이 가능한 초임계 메탄올을 이용하는 입자 제조 공정을 통해 세리아 나노입자를 제조하였다. 회분식 반응기를 이용하여 짧은 시간 안에 세리아 나노입자를 제조하는데 성공하였다. 초임계 메탄올을 이용하여 세리아 나노입자를 제조하는 경우, 다른 첨가제 없이도 약 6 nm의 크기를 갖는 나노입자를 합성할 수 있었다. 이 크기는 같은 온도와 압력조건의 초임계수를 이용하여 표면개질제 없이 합성한 입자보다 훨씬 작은 크기이다. 이는 초임계수와 초임계 메탄올의 밀도 차이와, 초임계 메탄올에서의 세리아 표면에서 일어나는 결정성장을 제한하는 반응, 그리고 초임계 메탄올과 초임계수의 임계점의 차이에서 기인하는 것이다. 또한 여러 가지 유기물을 표면개질제로 첨가하여 표면을 개질한 세리아 나노입자를 제조하였으며, FT-IR과 HR-TEM, TGA를 통해 이를 확인할 수 있었다. 표면을 개질한 세리아 나노입자는 표면개질을 하지 않은 세리아 나노입자와는 다르게, 유기용매에 대한 분산성이 뛰어났으며, 표면개질제로 사용하는 유기물의 양과 종류를 조절함으로써 세리아 나노입자의 크기와 모양을 조절할 수 있었다.