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고분산성 나노입자 합성과 이를 사용한 잉크에 의한 도막제조

전문가 제언: ○ 입자 합성법은 고상법, 기상법 및 액상법의 3가지로 대별된다. 습식 프로세스의 용액법은 보텀-업법을 용액 중에서 적용하는 방법이며 간편한 유리기구나 합성장치를 이용하고, 합성 파라미터를 제어하여 각종 화학/물리구조를 기지는 다양한 전자재료를 얻을 수 있다.

○ 분산액 제조는 분말을 합성하고 이를 분산시키는 방법이 일반적이다. 이 경우 분말합성 시에 강한 응집이 생기며, 분산용매 중에 분산시키는 것이 어렵게 된다. 필자는 미립자의 생성과 동시에 응집을 제어하는 처리를 생각하였다. 이 문헌에서는 산화세륨의 나노입자 생성과 동시에 고분자를 표면에 피복시키는 폴리올법으로 분산액을 합성하고, 분산성을 조사하였다. 또한 나노입자의 특징과 이를 사용한 잉크에 의한 도막의 제조에 대해 설명했다.

○ 용액 프로세스에서는 무기 및 유기성분을 조합하거나 성분비라고 하는 파라미터를 적용하여 나노입자 합성한다. 제조된 나노입자는 보통 유기물로 보호되는 무기입자인 「유기 쉘-무기 코어구조」를 가진다. 유기-쉘의 표면 보호 효과에 의해 입자 간의 응결이나 산화 등을 방지한다. 제조되는 유기·무기복합 나노입자 재료의 조성 및 물리구조가 정밀하게 제어될 수 있다.

○ 제조된 코어쉘의 나노입자는 양호한 분산성 때문에 잉크젯용 잉크로 사용될 수 있다. 산화세륨은 굴절률이 높기 때문에 필름(수지) 중에 분산시킨 경우, 필름의 굴절률을 향상시킨다. 또한 자외선을 흡수하는 특성이 있어 자외선을 차단하는 필름으로 기대되고 있다. 그 외에도 CMP 슬러리, 자동차용 삼원촉매용 조촉매, 가스센서, 광학디바이스·필름, 산소이온 전도체 등에 응용될 것으로 전망한다.

○ 국내에서도 유기·무기 복합 나노재료가 다양한 분야에 응용이 가능하여, 많은 연구가 진행되고 상당한 문헌이 발표되고 있다. 분산성이 높은 나노입자는 향후 전자인쇄 분야에서 매우 중요하다. 금후에도 실용화에 대한 개발과 다른 영역과의 융합연구가 필요하다고 생각된다.

저자: Noriya Izu
자료유형: 학술정보