나노다공체의 새로운 기능

전문가 제언

○ 실리카계 나노 공간물질은 표면적이 크고, 균일하고 제어 가능한 규칙성 세공구조라는 특징을 가지고 있어 큰 표면적의 담체, 큰 분자의 반응장으로 이용하는 연구가 다수 수행되고 있다. 제올라이트의 마이크로공에 메조공을 조합하면 새로운 기능이 창출되고, 메조공 가운데 유기(고)분자를 심으면 새로운 기능이 만들어 지는 연구도 수행되고 있다.

○ .실리카계 나노 공간물질을 활용하는 새로운 물질군은 큰 표면적, 규칙성 세공의 특징 이외에 다음 특성을 가지고 있어 이들을 활용하면 새로운 기능의 개척이 가능할 것으로 생각된다. 예를 들면 MCM-41 (1차원 세공이 6방정을 형성하고 있는 메조 다공체)의 벽 두께는 1nm 전후인 경우가 많다. O-Si-O의 결합거리는 약 0.26nm이므로 벽은 겨우 4층 정도이다. 즉 깊이가 2층 밖에 되지 않는 무기화합물로서 거의 전부의 원자가 표면에 위치하고 있는 것으로 생각할 수 있다. 또한 세공의 내벽은 균일성이 높은 표면을 가지며, 나노입자에 여러 종류의 특이한 기능이 발견되는 것으로 보아 나노 세공에 기인하는 미지 또는 특수한 기능이 존재할 가능성이 있을 것으로 추정된다.

○ 본고는 주로 실리카 MCM-41을 모체로 하는 연구 성과를 설명하고 있다. 금속이온 담지 메조다공체의 촉매를 조제할 경우 메조다공체 형성의 주형이 되는 계면활성제와 금속이온의 교환현상을 개발 이용한 연구와 또한 반응속도나 기능이 세공경, 세공구조, 벽 성분, 조제법 등에 의해 크게 변화하는 것은 당연히 예상할 수 있으나, 본질적으로 메조공 세공의 구조의 존재에 기인하여 발현되는 새로운 기능을 소개하고 있다.

○ 본고는 제올라이트나 메소 다공체등의 나노 공간 물질이 고 표면적, 규칙성 세공 등의 특징 이외에 나노 공간에서만 가능한 신기능에 초점을 두어 종래에는 불가능한 것으로 생각해오던 촉매반응이나 종래의 개념을 넘는 기능을 많이 발견, 개척한 공로로 2009년도의 일본 석유학회상을 수상한 연구를 해설한 것으로서, 관련분야의 유익한 참조자료가 될 것으로 생각된다.

저자

Masakazu Iwamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

33(8)

잡지명

ペトロテック

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

613~617

분석자

이*옹

분석물

• 나노다공체의 새로운 기능.pdf [376,114 byte]

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