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초음파여기 반응장을 이용한 금속나노？마이크로재료의 합성

전문가 제언: ○ 과학기술이 발달되면서 금속원자나 분자자체의 특성에 근접하려는 기술개발에 의해 나노. 마이크로 크기의 금속구조 개발이 활성화되고 있다. 나노수준의 금속입자들은 화학공업의 촉매, 연료전지나, 리튬이온전지의 전극, 자동차 배기가스 정화용 촉매 또는 의료용으로도 광범위하게 개발되고 있다. 본고는 금속나노.마이크로입자를 초음파여기반응장을 이용하여 비용을 적게 들이면서 간단히 제조하는 유익한 기술이다.

○ 금속 분말을 제조하는 방법은 애톰아징, 볼밀법 등은 나노분말제조는 곤란함으로 화학 증착법이나 습식환원법을 이용하여 나노 입자를 제조하고 있으나 이 방법들은 나노입자들의 응집이 문제가 있어서 입자 제어기술이나 응집 분산제 활용 또는 폐액처리 등 문제가 따른다. 그러나 금속산화물을 에틸알코올 수용액에 부산 시키고 초음파를 조사하여 간단하게 금속나노 입자를 제조하는 특징이 있다.

○ 금속나노입자제조에 초음파여기반응장을 이용하는 방법 외에도 방사선조사반응장에서 나노입자 제조, 레이저여기반응장에서 나노입자를 제조하는 방법 등이 있는데 이들 제조방법은 다 수용액용매에 염화금속을 분산 시키고 환원제와 캡핑제를 첨가하여 나노금속을 제조하나 이들은 응집하기 쉬우므로 분산제 선태도 해야 한다. 그러나 초음파반응장을 이용하는 방법은 캡핑제도 필요없고 염화물도 사용하지 않음으로 제조법이 간단하고 편리한 방법이다.

○ 방사선조사 바응장이나, 레이저여기반응장에서 염화물을 수용액용매에 부산시키고 금속나노입자를 제조할 경우에는 아주 희박한 농도에서 금속나노입자를 제조하지만 초음파여기바응장을 이용할 경우에는 종래 방법의 10∼20배의 농도인 1M에서도 합성할 수 있는 특징이 있다.

○ 한국생산기술연구원에서는 고융점금속 나노분말합성, 한국과학기술원에서는 열분해방법을 이용한 AgCu 2원계 나노입자의 합성과 물성 등에 관하여 연구하고 있고 각 대학에서도 나노금속에 대해 연구하고 있으나 초음파여기장을 이용해서 나노금속을 연구하는 곳은 보이지 않으나 앞으로 연구소와 대학이 이 계통도 연구할 필요가 있다고 생각된다.

저자: HAYASHI Yamato
자료유형: 학술정보