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미크로포러스 및 메소포러스 재료의 벌크화

전문가 제언: ○ 다공체로서 대표적인 제올라이트는 그 미크로 세공에 기인하는 분자체 기능을 이용하여, 질소와 산소 분리나 고옥탄가 가솔린을 합성할 때의 촉매 등으로 사용되고 있다. 또, 배기가스 중의 NOx나 탄화수소를 정화하는 촉매, 플라스틱의 유화 촉매, 프레온, 용제, 악취의 흡착제 등의 환경 개선 재료로서의 용도에도 응용되고 있다. 그러나 제올라이트는 분자 지름이 큰 반응물을 세공 내에 넣지 못하여 중질유의 분해나 기능성 유기 분자의 합성 등에의 응용은 곤란했다.

○ 메소포러스 재료는 이 과제를 해결하는 신규 다공질 재료로서, 촉매나 흡착 분야뿐만 아니라 빛, 자기, 전기 기능 등의 디바이스 재료 분야에서도 이 신물질에 관한 기초 및 응용 연구를 하고 있다. 메소포러스 재료는 2~50㎚의 메소영역에 미세하고 균일한 세공을 가지며, 큰 비표면적이나 세공 용적을 갖는 특징으로부터 종래의 다공체로는 대응할 수 없었던 비교적 큰 분자에 대한 신규 촉매, 촉매 담체, 흡착제 등으로 응용이 기대되고 있다.

○ 미크로 및 메소포러스 재료를 나노사이즈의 나노 포러스 재료로 이용 확대를 위해서는 벌크화나 막화 프로세스 개발이 요망되는데, 본 고의 필자 등은 수열가온 프레스법을 사용하여 미크로포러스 재료 및 메소포러스 실리카 재료의 치밀한 벌크체 합성에 성공하고 그 결과를 보고한 것이다.

○ 수 나노미터의 사이즈의 세공이 균일하게 배열된 메소포러스 재료는 설계된 나노 공간을 제공할 수 있는 중요한 재료로서, 메소포러스 실리카 촉매 개발, 메소 세공 내에서의 유기, 고분자, 클러스터의 합성 등의 연구가 활발하게 수행되고 있으며, 최근에는 한중일 3국의 연구진이 메소포러스 재료에 대한 공동연구도 진행되고 있다(인하대 박상언 교수). 본고가 관련 분야의 좋은 참고차료가 될 것으로 믿는다.

저자: Atsushi Nakahira, Yuuki Yamasaki
자료유형: 학술정보