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첨단기술정보

규칙적 중간세공 금속 황화물 제조방법

전문가 제언: 전이금속의 황화물은 센서, 촉매, 태양전지, 연료전지 등에서 높은 활용성이 있다. 규칙적 중간세공(mesoporous)을 가진 금속 황화물은 표면적과 물질전달에서 유리하여 응용 가능성이 더 높을 것이 예상되지만 현재까지는 합성방법이 마땅하지 않다.

본 연구에서는 중간세공 실리카를 굳은 주형으로 사용하여 먼저 금속 산화물을 제조하고 “산화물에서 황화물”로 전환시키는 새로운 방법을 사용하여 규칙적 중간세공을 가지고 있고 결정성이 우수한 철, 코발트, 니켈의 금속황화물을 제조하였다.

중간세공 물질의 합성에서는 규칙적 중간세공 실리카(SBA-15, KIT-6 등)를 굳은 주형으로 사용하는 나노주조 방법을 많이 사용한다. 이 방법에서는 선구물질과 최종 생성물질 사이의 부피변화를 고려하여야 하며 황화물에서는 변화가 매우 크다. 예를 들면 Fe(NO3)3·9H2O와 FeS2의 단위세포 크기는 각각 372, 40 Å3/Fe로서 89%나 수축되어 나노주조 방법으로 연속적 세공을 가진 규칙적 중간세공물질을 만들기 어렵다.