| 초록 |
규칙적인 기공 구조를 가지는 메조기공실리카 (mesoporous silica, MPS)에 금속 나노 입자를 고르게 함침하는 기술은 촉매 제조나 폐수 중의 중금속 회수(제거) 등의 넓은 분야에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 공정변수를 제어하여 MPS 내 금속 입자의 함침량을 변화시켜 함침 기전을 탐구하였다. 개질 없는 순수 MPS에의 함침은 금속 전구체의 종류와 농도, 주입 시간, 주입 횟수 등을 증가시켜 늘릴 수 있었으나 APTES(3-aminoisopropyltriethoxysilane)에 의해 표면개질을 할 때에 비해 같은 조건에서 1/10 정도의 낮은 함침률을 보였다. 표면개질된 MPS에의 함침은 개질된 APTES의 농도가 증가하면 증가하였으나 동일한 개질조건에서 전구체 니켈 용액의 농도에는 영향을 받지 않았다. 4mM APTES/g MPS농도의 개질 MPS는 0.005M의 니켈 농도까지는 100% 회수할 수 있으며, 0.1M이상에서는 니켈 농도에 상관 없이APTES1분자당 0.6 분자의 Ni을 함침하였다. 표면 개질은 열적 안정성 (800oC까지 소결 없이 나노상태로 고르게 분산 유지)에는 영향을 주지 않았으나 탈이온수에의 니켈 용출을 크게 줄여 주었다. 한편, 제조한 니켈 함침 메조기공실리카를 이용하여 메탄의 이산화탄소개질 반응의 촉매로 적용하여 그 활용 가능성을 확인하였다. |
