Fe3O4 자성 나노입자의 연속합성기술- 유체충돌식 회전충전층 반응법

전문가 제언

○ 최근 Fe3O4 자성 나노입자는 전자파 흡수, 자기 기록 매체, 자성유체, 생체의학 등에 널리 응용되고 있어 주목받고 있다. 그러나 종전의 공침법, 수열법 및 볼밀 방식으로 제조되는 Fe3O4 나노입자 합성 방법은 양산방법으로 적합하지 않고 연속적인 작업이 어렵다는 단점이 있다. 따라서 Fe3O4 나노입자 수요 증가에 따라 높은 생산성을 가진 합성기술에 대한 연구가 요구된다.

○ 유체충돌식 회전충전층(IS-RPB: impinging stream-rotating packed bed) 반응기는 나노입자를 높은 생산효율로 연속적으로 합성할 수 기술이다. 이 방식은 높은 원심력과 유체충돌을 이용하여 미세혼합(micromixing)과 물질이동을 촉진하여 균일한 분포의 나노입자를 합성하는 기술이다.

○ 본 연구에서는 IS-RPB 장치를 이용하여 Fe3O4 나노입자를 공침법(co-precipitation)에 의해 합성하는 기술을 소개하였다. Fe3O4 나노입자 합성의 최적조건은 높은 중력레벨값 65.32, 유량 60L/h, FeCl3？6H2O 농도 0,321mol/L 조건이었다. 최적조건에서 얻어진 Fe3O4 나노입자 평균크기는 8.9㎚ 이며 매우 균일한 입도분포를 보였다. IS-RPB 에 의한 Fe3O4 나노입자 합성은 2.23 kg/hour 의 높은 생산효율을 보여주며 연속적인 작업이 가능하였다. 합성된 Fe3O4 나노입자는 초상자성(superparamagnetic)특성을 나타내며 최적조건에서 얻어진 Fe3O4 나노입자의 포화자화력은 60.5emu/g 를 보여준다.

○ 상온에서 이러한 초상자성 특성을 가지는 것은 Fe3O4 나노입자는 약물전달(drug delivery), 생물분리공정(bioseparation process), 자기공명영상(magnetic resonance imaging), 자성유체(magnetic fluid)와 같은 분야에 응용할 수 있어 질병진단 및 치료와 생명공학에서 광범위하게 사용될 수 있는 재료이다. 경제적인 합성기술에 대한 연구가 필요하다.

저자

You-Zhi Liu 등

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

662()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

재료

페이지

497~504

분석자

김*태

분석물

• Fe3O4 자성 나노입자의 연속합성기술- 유체충돌식 회전충전층 반응법.pdf [461,681 byte]

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