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백금/팔라듐의 나노입자 제조방법

전문가 제언: ○ 나노물질이 실용성 있는 제품이 되기 위해서는 적절하게 도핑(doping)되고 표면에 기능성이 부여되어야 한다. 물질의 크기가 작아지면 자유에너지가 감소되는 방향으로 구조 변화가 일어나 벌크상태가 되려고 하기 때문에, 이러한 부작용을 최소화 하면서 불순물 없이 순수하게 백금/팔라듐 나노입자를 제조하는 본 발명의 기술핵심은 분산제, 환원제 및 캐핑제의 일석삼조의 역할을 하는 에틸렌글리콜/글리세롤을 사용하여, 백금/팔라듐의 금속염으로부터 백금/팔라듐의 양자크기 나노입자를 제조하는 것으로 반응조건은 백금의 경우에 온도는 130~140℃, pH는 4~6, 농도비는 0.025~1%, 반응시간은 5~10분, 원심분리는 9,000~11,000rpm이며, 팔라듐의 경우에 온도는 105~110℃, 반응시간은 5~7분이고 그 외에는 백금과 같다.

○ 반응 혼합물 내에 존재하는 계면활성제의 농도가 많아지면 생성되는 입자크기가 감소하면서 안정화하고 계면활성제의 농도가 적어지면 생성되는 입자크기가 증가한다. 반응속도에 따라 입자크기가 다르므로 반응속도 조절에 각별한 주의가 요한다.

○ 우리나라에서도 여러 업체에서 백금, 금, 은, 니켈, 팔라듐과 같은 금속을 나노화하여 분말형태로 시판하기도 하고, 나노입자의 생성과 동시에 콜로이드화하거나 탄소에 담지하여 휘발성 유기화합물(VOCs) 분해촉매나 연료전지용으로 사용하고 있다. 본 발명의 기술은 과대하거나 복잡한 시설이나 고가의 약품을 많이 필요하지 않으면서 손쉽게 나노 백금/팔라듐을 결정형의 양자크기 나노입자로 제조할 수 있기 때문에 산업화로의 활용이 용이할 것으로 예상된다.

저자: SINGLA, MADAN,LAL
자료유형: 특허정보