배향성 메조다공 박막의 제조와 프로톤 전도

전문가 제언

○ 세공 구조를 제어해서 실리카 다공 체에 물을 집어넣으면 프로톤 전도성이 생긴다. 그 전도도를 높이려면 수산기에서 프로톤이 쉽게 이탈하게 하고 많은 물을 흡착할 수 있는 다공체를 설계해야 한다.

○ 세공의 크기에 따라서도 프로톤의 전도 특성에 영향을 받는다. 수 ㎚ 단위의 기공을 유지하면 물이 어는 낮은 온도에서도 전도도가 저하되지 않는다. 시료 전체에 걸쳐서 기공의 크기와 방향을 일정하게 하면 프로톤 전도도를 향상 시킨다.

○ 실리카에 인산을 첨가한 2성분계 메조 다공체가 실리카 메조 다공체 보다 높은 전도도를 보였다. 계면활성제로 된 템플릿 상에 박막을 코팅하여 시료 전체에 규칙적이고 배향성인 메소다공 박막을 만들어 프로톤 전도도를 향상 시켰다.

○ 고분자 연료전지가 휴대용 전지로 가장 유용하다고 생각될지 모르지만 이것은 물을 탈착할 때 상당한 변형이 일어나서 취급이 곤란하다. 10℃ 부근에서부터 열적으로 화학적으로 열화되기 때문에 사용에 제한을 받는다. 현재 양이온 전해질 연료전지막으로는 Nafion이 주로 사용되고 있다. 이에 비해서 유리질 다공 체는 넓은 온도 범위에서 사용할 수 있고 화학적으로도 안정하다. 이 논문의 참고 문헌에 의하면 Nogami 등이 제조한 유리질 메조 다공체의 Area surface resistivity는 Nafion의 절반 정도이다.

○ 지금 국내에서는 “열적·화학적 안정성을 장기간 유지하도록 해서, Nafion의 성능을 능가하는 고분자막을 개발하였고 특허(등록·출원)를 통해서 신기술로의 가치도 검증받았다”고 하는 보도가 있다. 앞으로 고분자 다공 재료와 유리 다공체의 경쟁에서 어느 쪽이 앞설 것인지 기대해 봄직하다.

저자

M. Nogami

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

24(3)

잡지명

ニュ－ガラス

과학기술
표준분류

재료

페이지

3~7

분석자

김*훈

분석물

• 배향성 메조다공 박막 제조와 프로톤 전도.pdf [342,702 byte]

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