지식나눔

TEOS의 Prehydrolysis ?

Silica가 코팅된 core-shell 구조에 관한 논문을 읽다가 TEOS의 prehydrolysis에 관한 아래의 문단을 찾았습니다. ----------------------------------------------------------------- TEOS was firstly dissolved in ethanol, and then distilled water and ammonia were added to promote the hydrolysis of TEOS. The molar ratio of TEOS, H2O, NH4OH and EtOH was 1:4:0.01:3. The mixture was vigorously stirred for 30 min at 50 ◦C to create a viscous sol. This prehydrolysis process was a crucial step for the formation of silica shell. ------------------------------------------------------------------ 혹시나 그냥 혼합액을 주입했을 경우와, prehydrolysis된 용액을 주입했을 때의, silica 코팅 상태의 차이 및 이에 연관된 chemistry를 아시는지요? 직접적인 답변이나, 참고문헌을 알려 주시면 감사하겠습니다.
  • TEOS
  • Prehydrolysis
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답변 1
  • 답변

    안길홍님의 답변

    결론을 말씀드리면 그냥 혼합액을 넣어서 사용하면 silica의 비표면적 및 기공의 형성에의 애로사항으로 인하여 촉매로써의 기능을 제대로 발휘하지 못합니다.그리고 입자의 크기도 nano정도(15~20nm)로 나오지 못하여 활성이 떨어집니다. TEOS의 sol-gel법에는 귀하가 본 문헌과 같이 암모니아수를 사용하는 경우가 있고,염산이나 질산을 사용하는 2가지 방법이 있습니다. 암모니아수를 사용하면 축합반응이 sol-gel과정에 주로 일어나며,색상이 우유빛으로 나타납니다.그리고 입자의 크기가 산으로 처리한 것보다 크게 나타나며,SiO2입자에 etching이 일어나지 않아서 활성이 조금 떨어집니다. 따라서 TEOS의 sol-gel법에서는 염산이나 질산을 주로 사용합니다.산을 사용하게 되면 가수분해 반응이 축합반응보다 빠르게 일어나며,생성된 gel은 가교(crosslinking)가 많이 이루어지지 않고 micropore(<2nm)를 가지며,안정한 상태의 투명한 gel을 얻을 수 있습니다. 그리고 혼합된 증발시켜야할 용액을 가열하여 증발시킬려면 시간이 상당히 소요되므로 원심분리기를 적용하면 실작업에 효율적입니다. 이와 관련된 각종자료를 참고file로 올리니 도움이 되기를 바랍니다.
    결론을 말씀드리면 그냥 혼합액을 넣어서 사용하면 silica의 비표면적 및 기공의 형성에의 애로사항으로 인하여 촉매로써의 기능을 제대로 발휘하지 못합니다.그리고 입자의 크기도 nano정도(15~20nm)로 나오지 못하여 활성이 떨어집니다. TEOS의 sol-gel법에는 귀하가 본 문헌과 같이 암모니아수를 사용하는 경우가 있고,염산이나 질산을 사용하는 2가지 방법이 있습니다. 암모니아수를 사용하면 축합반응이 sol-gel과정에 주로 일어나며,색상이 우유빛으로 나타납니다.그리고 입자의 크기가 산으로 처리한 것보다 크게 나타나며,SiO2입자에 etching이 일어나지 않아서 활성이 조금 떨어집니다. 따라서 TEOS의 sol-gel법에서는 염산이나 질산을 주로 사용합니다.산을 사용하게 되면 가수분해 반응이 축합반응보다 빠르게 일어나며,생성된 gel은 가교(crosslinking)가 많이 이루어지지 않고 micropore(<2nm)를 가지며,안정한 상태의 투명한 gel을 얻을 수 있습니다. 그리고 혼합된 증발시켜야할 용액을 가열하여 증발시킬려면 시간이 상당히 소요되므로 원심분리기를 적용하면 실작업에 효율적입니다. 이와 관련된 각종자료를 참고file로 올리니 도움이 되기를 바랍니다.
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