• 제목/요약/키워드: silica structure

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카올리나이트의 상전이반응 과정 연구 (An Investigation of the Transformation Sequence from Kaolinite to Mullite)

  • 이수정;김윤중;문희수
    • 한국광물학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.32-44
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    • 1998
  • The transformation sequence of kaolinite to mullite is examined with new electron diffraction data obtained mainly by an energy filtering transmission electron microscope. Kaolinite is transformed finally into mullite and cristobalite through several steps of continuous reactions by heating, which result in metakaolinite, microcrystalline spinel-type phase and amorphous silica. Metakaolinite maintains a short-range order in its structure ven at $920^{\circ}C$. Spinel phase results from a topotactictransformation of metakaolinite apart from the breakdown of metakaolinite structure. the first strong exothermic peak on DTA curve is mainly due to the extraction of amorphous silica from metakaolinite and the gradual nucleation of mullite. Metakaolinite decomposes around$ 940^{\circ}C$ to mullite that doesn't show a clear crystallographic relationship to the parent metakaolinite structure. However, spinel phase produced previously is maintained. The initially formed spinel and mullite phases are suggested to be Al-rich, but progressively gain Si in their structures at higher temperatures. Spinel phase decomposes completely through a second weak exothermic reaction promoting the growth of mullite, and crystallization of amorphous silica to cristobalite.

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C-H 수소결합을 갖는 유무기 하이브리드 물질에서의 열처리 효과 (Annealing effects of organic inorganic hybrid silica material with C-H hydrogen bonds)

  • 오데레사
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • SiOC 박막과 같은 유무기 하이브리드 실리카 물질에서의 열처리효과에 의한 결합구조의 변화와 유전상수에 관하여 연구하였다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 BTMSM과 산소의 혼합가스를 이용한 CVD방법에 의하여 증착되었다. 유무기 하이브리드 실리카 물질은 증착조건에 따라 3가지 유형으로 분류되었으며, 유전상수는 MIS 구조에 의하여 조사되었다. XPS 분석에 의하여 C 1s 스펙트라는 O2/BTMSM=1.5의 유량비를 갖는 박막에서 282.9 eV의 organometallic carbon 반응을 보여주는 피크를 나타내었다. organometallic carbon반응의 결과는 안정성 있는 크로스 링크 결합구조를 만들어내며, 하이브리드 특성을 갖는 이 박막에서 열처리 후 유전상수는 가장 낮았다.

Mechanical Properties of Styrene-Butadiene Rubber Reinforced with Silica by in situ Tetraethoxysilane Hydrolysis over Acid Catalyst

  • Li, Qingyuan;Li, Xiangxu;Cho, Ur Ryong
    • Elastomers and Composites
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    • 제53권2호
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    • pp.57-66
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    • 2018
  • Styrene-butadiene rubber (SBR), reinforced with different contents of silica (with or without modification using silane coupling agents), was prepared by a modified sol-gel method involving hydrolyzation of tetraethoxysilane over an acid catalyst. The structures of the as-prepared samples were characterized using various techniques, such as scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy, and thermogravimetric analysis. The mechanical properties of the as-prepared samples were discussed in detail. The results revealed an increasing of the storage modulus (G') with increase in the silica content without modification. In contrast, G' decreased after modification using silane coupling agents, indicating a reduction in the silica-silica interaction and improved dispersion of silica in the SBR matrix. Both tensile stress and hardness increased with increase in the silica content (with modification) in the SBR matrix, albeit with low values compared to the samples with un-modified silica, except for the case of silica modified using (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTS). The latter observation can be attributed to the special structure of GPTS and the effort of oxygen atom lone-pair.

삼성분계 그래핀/실리카/EVOH 나노 복합 코팅 필름 (Ternary Phased Graphene/Silica/EVOH Nanocomposites Coating Films)

  • 김성우
    • 접착 및 계면
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    • 제23권3호
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    • pp.94-99
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    • 2022
  • 졸-겔 공정 및 용액 블렌딩 공정을 이용하여 삼성분계(그래핀/실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 물질을 제조하였다. SEM 관찰 및 XRD 분석을 통하여 제조된 산화 그래핀의 삽입/박리 구조뿐만 아니라 나노 복합 물질 내에서의 그래핀 나노 판상체와 실리카 입자의 박리 구조 및 분산 상태를 확인하였다. 삼성분계 나노 복합 물질로 코팅된 BOPP의 산소 차단성은 산화 그래핀 및 실리카 입자를 일정 수준의 함량으로 첨가했을 때 이성분계(실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 필름에 비해 뚜렷하게 향상되었나, 그 이상의 함량으로 첨가하면 불완전한 박리 및 그래핀 적층체의 분산과 실리카 클러스터의 미세 크랙 발생으로 인하여 차단성이 거의 일정하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. 또한 나노 복합 코팅 필름의 투명성은 그래핀 함량에 따른 필름의 광투과율을 측정함으로써 확인하였으며, 이러한 결과로부터 식품 포장 필름으로의 적용 가능성을 제시할 수 있었다.

마이크로파를 응용한 Rubber Compound의 가황 - (I) 마이크로파에 의한 White Carbon의 가열특성 - (Microwave Application to the Vulcanization of Rubber Compound -(I) The Heating Characteristics of While Carbon by Microwave-)

  • 박찬영;김정곤;민성기
    • Elastomers and Composites
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    • 제32권5호
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    • pp.318-324
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    • 1997
  • Since the rigid and continuous networks of high-purity silica(white carbon) were relatively transparent to microwaves, high purity silica coupled with microwaves using a zirconia susceptor at room temperature and it was then heated to its melting temperature. The low-purity silica, contained small amount of impurities, yielded greater microwave absorption owing to easy motion of the interstitial alkali ions and it was then heated to its melting temperature. X-ray diffraction patterns of the low-purity silica were broader than those of the high-purity silica due to higher concentration of non-bridging bond and more deformed random network structure. In the vulcanization process of whitened or coloured rubber compound which is employing low-purity silica(white carbon) as a reinforcing filler, vulcanizate could be obtained effectively by microwave heating energy.

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Synthesis of Silver-doped Silica-complex Nanoparticles for Antibacterial Materials

  • Shin, Yu-Shik;Park, Mira;Kim, Hak-Yong;Jin, Fan-Long;Park, Soo-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권10호
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    • pp.2979-2984
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    • 2014
  • Silver nanoparticles have been synthesized by liquid-phase and alcohol reduction methods. Silver-doped silica-complex nanoparticles were prepared using a sol-gel process. The formation, structure, morphology, and particle size of the nanoparticles have been studied using several techniques. Silver nanoparticles of size of 30-40 nm were formed successfully by alcohol reduction. TEM images show that both the concentration and the molecular weight of polyvinyl pyrrolidone (PVP) considerably affect the size of the emerging silver nanoparticles. The number of silver-doped silica-complex particles increased by a mercapto-group treatment that showed a narrower size distribution than that of silica treated with amino groups. The silver/polyester and silver-doped silica/polyester masterbatch chips showed excellent antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

다공성 실리카에 의한 효소고정화에 관한 연구 (A Study on Enzyme Immobilization on Porous Silica)

  • 김해성
    • KSBB Journal
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    • 제5권2호
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    • pp.107-112
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    • 1990
  • 고정화단체로 제조된 다공성실리카를 3-aminopropyl-triethoxysilaneacetone 용액으로 표면처리하고 glutaraldehyde로 전화당효소를 공유결합시켜 진화당효소의 고정 화함량과 고정화활성도를 평가한 겨로가, 고정화함량 1200mg/ g, 활성도 26.9~ 70.2%로 우수한 고정화특성은 나타내였으며, 다상성살리카가 고정화담체로 활용되기 위한 구조직 특성을 가진 것으로 평가된다.

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공기 및 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성 (Optical Characteristics of Two-dimensional Silicon Photonic Crystal Slab Structures with Air and Silica Cladding)

  • 이윤식;한진규;송봉식
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • 초소형 광집적 회로를 실현하기 위해 실리콘 기반의 2차원 광자 결정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 중에서 대표적 구조인 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정은 우수한 광학적 특성을 가지나, 다양한 소자를 집적화하기에는 기계적 강도가 약하다. 본 연구에서는 기계적 강도를 향상시킨 대칭적인 저굴절률 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정을 제안하며, 공기 및 실리카 클래딩을 갖는 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성을 이론적으로 비교하였다. 3차원 유한 차분 시간 영역법을 이용하여 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조를 분석한 결과, 광통신 대역에서 약 330 nm의 광자 밴드갭과 약 100 nm의 무손실 도파 대역을 가짐을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 실리카 클래딩을 갖는 2차원 광자 결정 슬랩 구조를 계산한 결과, 클래딩의 굴절률이 공기보다 높음에도 불구하고 공기 클래딩 구조의 광학적 특성에 버금가는 약 230 nm의 광자 밴드갭과 약 90 nm의 무손실 도파 대역을 갖는 구조를 설계하였다.

새로운 Black Color의 합성;화장품에서 블랙 색소로서 Meso-pore Silca에 캡슐레이션된 Carbon-black Silica (Synthesis of New Black Pigment; Carbon Black Pigment Capsulated into the Meso-pore of Silica as Black Pigment in Cosmetic)

  • Hye-in, Jang;Kyung-chul, Lee;Hee-chang , Ryoo
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.189-195
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    • 2004
  • 카본 블랙은 매우 낮은 밀도로 화장품에는 사용되지 않고 있지만 독성이 없고 안정한 물리적 특성과 검은색의 특성으로 이용 가치가 있다고 사료되는 바이다. 본 연구에서는 TEOS, a) PEO/ lecithin, b) PEO/polyethylene glycol, c) lecithin/polyethylene을 ethanol/water 수용액상에서 계면활성제를 탄화시켜 sol-gei반응에 의해 meso-porous silica샘플을 얻었고 N2 조건하 50$0^{\circ}C$에서 열처리된 organic-inorganic hybrid silica를 합성하였다. Pore안에 카본 블랙을 함유하는 meso-porous silica는 친수성, 소수성 용매에서 모두 좋은 분산성을 보여준다. 이 샘플은 BET에 의해 specific surface area (750$m^2$/g)과 pore size (4-6 nm)이고, XRD측정으로 pore structure (cylindrical type)를, 샘플의 SEM촬영으로 morphology(0.1-0.5$\mu\textrm{m}$ 입자 크기를 갖는 spherical powder)를 갖는다는 것을 알아냈다. 이렇게 합성한 카본-실리카 블랙 컬러를 마스카라에 적용하면 일반적으로 마스카라에 사용되던 블랙 컬러 사용시 보다 좀더 검은색을 보여주는 것은 물론이고 우수한 분산성도 갖는다. 무엇보다 이 파우더의 밀도 조절이 가능하여 마스카라 뿐 만 아니라 모든 화장품에의 사용이 가능하다.

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.