| 초록 |
에어로젤(aerogel)은 이름처럼 대부분 기공으로 구성된 공기와 같이 가벼운 물질이다. 일반적으로 에어로젤은 솔-젤(sol-gel) 반응에 의하여 제조된 젤을 초임계 건조함으로써 젤의 원래구조가 수축 없이 그대로 유지된 상태로 존재한다. 이러한 특유의 기공구조에 의하여 에어로젤은매우 우수한 여러 물성을 지니고 있으므로 이를 효과적으로 활용한다면 그 응용 가능성은 무궁무진하다고 할 수 있다 (1, 2). 실제로 최근 Science지에서도 에어로젤이 기대되는 10가지 과학기술 발전분야로 선정되기도 하였다 (3). 이러한 에어로젤의 제조를 위해서는 보통 알코올을 용매로 하여금속 알콕사이드(alkoxide)의 가수분해(hydrolysis) 및 중합(condensation)을 적절히 조절함으로써3차원의 고분자형 젤 구조를 얻게 되는데 이때 다양한 솔-젤 변수에 따라 젤의 구조가 크게 달라지게되어 최종적으로 에어로젤의 구조적 특성 차이를 나타내게 된다. 여러 솔-젤 변수 중에서도 산 및염기의 사용으로 비교적 쉽게 조절이 가능한 pH는 가수분해와 중합 반응속도에 결정적인 영향을미칠 수 있으므로 솔-젤 용액의 pH에 따라 에어로젤의 기공 구조 변화가 예상된다. 그러나 이러한분야에서의 연구는 현재까지 거의 대부분 실리카 솔-젤 반응에 대해서만 국한되어 있고 일반적인체계적 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실리카와 전이금속 산화물 에어로젤의기공 구조 특성에 솔-젤 반응 시 사용한 산 또는 염기의 양이 솔-젤 합성 및 그 후 숙성(aging)과정에서 어떠한 영향을 미치는지 조사하여 일반적인 현상을 밝혀 보고자 하였다.
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