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유기주형법에 의한 규칙적인 메조다공성 탄소 합성

전문가 제언: ○ 주형을 이용하여 기공을 제조하는 일반적인 무기주형법(Hard-templating)은 복잡한 다단계 공정과 원료의 단가가 높은 점이 단점이다. 이에 반해 간단한 1단계 합성의 기본 개념을 이용한 유기주형법(Soft-templating)으로 규칙구조의 메조다공성 소재를 만드는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

○ 본고에서는 유기-유기복합체의 자기집합 특성을 이용한 유기주형법으로 규칙적 구조를 갖고 있는 메조다공성탄소를 제조하는 것을 소개하고 있다. 레졸시놀(R)/포름알데히드(F)와 트리블록공중합체인 Pluronic F127을 사용하여 합성하였고, Pluronic F127/RF의 비에 따라 세공지름이 4.7~5.8㎚인 채널형 hexagonal 메조기공 구조나 4.8㎚인 벌레구멍과 같은 메조기공 구조를 얻을 수 있다. 또 KOH와 같은 활성제 활용, 벤질알코올을 이용한 증기합성법을 이용하여 얇은 박막 합성 방법도 소개하고 있다.

○ 유기주형제을 사용한 규칙성메조다공성재료의 합성에 관한 보고는 실리카에 관한 것이 압도적으로 많다. 열수축시 규칙구조의 안정성은 비교적 낮으며 현 단계로는 세공구조나 세공지름 제어는 아직 충분치 않다. 그럼에도 불구하고 탄소원 및 유기-유기상호작용의 다양성을 생각하면 유기-유기 복합체를 이용한 카본 다공체의 합성은 앞으로도 크게 발전할 수 있을 것이다.

○ 우리나라에서도 실리카와 산에 의한 규칙성메조다공성재료에 관한 문헌과 블록공중합체 주형을 이용한 나노입자나 자기조립 등에 관련한 연구가 많이 발표되고 있다. 그러나 실리카를 주형으로 사용하지 않는 유기-유기상호작용을 이용한 메조다공성카본에 관한 연구는 아직까지는 활성화되지 않고 있다. 앞으로 이 방법을 사용한 메조다공성카본의 연구는 응용가능성과 더불어 대단히 흥미 있는 연구가 되리라 생각된다.

저자: Naikazu Nishiyama, Shunsuke Tamska
자료유형: 학술정보