본 논문에서는 Sol-gel process를 이용해서 mono disperse한 core silica를 만들고, 여기에 surfactant 분자를 사용하여 mesophorous silica shell을 만들어 나노 사이즈의 core-shell 구조의 silica 입자를 합성하였다. TEOS(Tetraethoxysilane)와 H₂O의 ratio 변화 및 NH₄OH 촉매의 농도를 조절하여 적절한 크기의 core size를 20-90 nm 정도로 조절 할 수 있었다. 또한 C8-TMS(octyltrimethoxysilane)와 TEOS를 사용하여 ...
본 논문에서는 Sol-gel process를 이용해서 mono disperse한 core silica를 만들고, 여기에 surfactant 분자를 사용하여 mesophorous silica shell을 만들어 나노 사이즈의 core-shell 구조의 silica 입자를 합성하였다. TEOS(Tetraethoxysilane)와 H₂O의 ratio 변화 및 NH₄OH 촉매의 농도를 조절하여 적절한 크기의 core size를 20-90 nm 정도로 조절 할 수 있었다. 또한 C8-TMS(octyltrimethoxysilane)와 TEOS를 사용하여 실리카 core 표면에 탄소 분자가 선형적으로 존재하는 유기물-실리카를 순차적으로 반응 시켜 유기물을 포함하는 무기-유기 복합소재를 제조하였다. 이때 shell의 size는 반응물의 농도 변화를 통해 조절 할 수 있었다. 제조된 나노입자의 크기는 ELS 및 SEM 분석을 통해 측정되었고, DSC/TGA 열분석을 통해 유기물의 decomposition 온도 및 제조된 실리카의 열분해 양상을 관찰할 수 있었다. 실리카 나노입자 내의 유기물을 제거하기 위해서는 최소 700 ℃ 이상에서 열처리해야 함을 알 수 있었다. 제조된 시료를 열처리 한 후 BET 실험을 통해 surface area와 pore volume을 측정하였다. 열처리 후 surface area 및 pore volume이 크게 증가 하였고, core size가 작은 시료가 높은 surface area 및 pore volume을 보였다. 한편, 다이옥신 생성의 원인이 되는 기존 PVC 대체 재료로 폴리올레핀계열 열가소성 탄성체와 다이나론 SBR(Dynaron SBR)과 폴리프로필렌과의 블렌드 하여 사용하는 방법, 폴리메틸펜텐(TPX)을 이용하여 PVC 소재 자체를 전혀 다른 고분자로 대체하는 방법을 통해 다이옥신 생성을 줄일 수 있음을 연구 하였다. 또한 실리콘 화합물계통 난연제와 에폭시수지 조성물을 이용한 비 할로겐성 난연제의 개발방법, 기존 PVC 제품에 광분해성을 도입하여 문제가 되는 소각처리과정 대신 UV 조사장 건립으로 PVC 폐기물을 집중처리 하여 PVC에 다이옥신의 생성을 근본적으로 차단하는 방법을 연구 하였다. 그리고 쓰레기 소각공정에서 다이옥신 제거방안으로 활성탄을 이용하여 독성이 큰 유기화합물이나 중금속과 같은 물질을 제거하는 흡착에 의한 제거방법을 제시하였고, 또한 TiO₂, WO₃, V₂O_(5)와 같은 촉매를 이용한 다이옥신 저감방안과 기타 방법으로 소각로 연소실내에 암모니아, CaCO₃, MgCO₃나 Ca(OH)₂, 황산가스 등을 이용해서 다이옥신류 생성을 감소시킬 수 있는 방법을 제시 하였다.
본 논문에서는 Sol-gel process를 이용해서 mono disperse한 core silica를 만들고, 여기에 surfactant 분자를 사용하여 mesophorous silica shell을 만들어 나노 사이즈의 core-shell 구조의 silica 입자를 합성하였다. TEOS(Tetraethoxysilane)와 H₂O의 ratio 변화 및 NH₄OH 촉매의 농도를 조절하여 적절한 크기의 core size를 20-90 nm 정도로 조절 할 수 있었다. 또한 C8-TMS(octyltrimethoxysilane)와 TEOS를 사용하여 실리카 core 표면에 탄소 분자가 선형적으로 존재하는 유기물-실리카를 순차적으로 반응 시켜 유기물을 포함하는 무기-유기 복합소재를 제조하였다. 이때 shell의 size는 반응물의 농도 변화를 통해 조절 할 수 있었다. 제조된 나노입자의 크기는 ELS 및 SEM 분석을 통해 측정되었고, DSC/TGA 열분석을 통해 유기물의 decomposition 온도 및 제조된 실리카의 열분해 양상을 관찰할 수 있었다. 실리카 나노입자 내의 유기물을 제거하기 위해서는 최소 700 ℃ 이상에서 열처리해야 함을 알 수 있었다. 제조된 시료를 열처리 한 후 BET 실험을 통해 surface area와 pore volume을 측정하였다. 열처리 후 surface area 및 pore volume이 크게 증가 하였고, core size가 작은 시료가 높은 surface area 및 pore volume을 보였다. 한편, 다이옥신 생성의 원인이 되는 기존 PVC 대체 재료로 폴리올레핀계열 열가소성 탄성체와 다이나론 SBR(Dynaron SBR)과 폴리프로필렌과의 블렌드 하여 사용하는 방법, 폴리메틸펜텐(TPX)을 이용하여 PVC 소재 자체를 전혀 다른 고분자로 대체하는 방법을 통해 다이옥신 생성을 줄일 수 있음을 연구 하였다. 또한 실리콘 화합물계통 난연제와 에폭시수지 조성물을 이용한 비 할로겐성 난연제의 개발방법, 기존 PVC 제품에 광분해성을 도입하여 문제가 되는 소각처리과정 대신 UV 조사장 건립으로 PVC 폐기물을 집중처리 하여 PVC에 다이옥신의 생성을 근본적으로 차단하는 방법을 연구 하였다. 그리고 쓰레기 소각공정에서 다이옥신 제거방안으로 활성탄을 이용하여 독성이 큰 유기화합물이나 중금속과 같은 물질을 제거하는 흡착에 의한 제거방법을 제시하였고, 또한 TiO₂, WO₃, V₂O_(5)와 같은 촉매를 이용한 다이옥신 저감방안과 기타 방법으로 소각로 연소실내에 암모니아, CaCO₃, MgCO₃나 Ca(OH)₂, 황산가스 등을 이용해서 다이옥신류 생성을 감소시킬 수 있는 방법을 제시 하였다.
In this paper, nano-sized silica particles with core-shell structure were synthesized by creating mesophorous silica shell using surfactant molecules and mono disperse core silica made through sol-gel process. We were able to adjust core sizes from 20 to 90nm by controlling TEOS/H₂O ratio and NH4OH ...
In this paper, nano-sized silica particles with core-shell structure were synthesized by creating mesophorous silica shell using surfactant molecules and mono disperse core silica made through sol-gel process. We were able to adjust core sizes from 20 to 90nm by controlling TEOS/H₂O ratio and NH4OH catalyst concentration. Additionally, using C8-TMS (octyltrimethoxysilane) and TEOS, we manufactured inorganic-organic complex material through consecutive reaction with organo-silica where linear carbon chain is attached to the surface of core silica. The shell size depended on the concentrations of the reactants. The sizes of manufactured nanoparticles were determined by ELS and SEM analysis and, through DSC/TGA thermo-analysis, we were able to observe decomposition temperatures of organic matter as well as thermo-decomposition conditions of the manufactured silica. We found that heat treatment at temperatures above 700 ℃ were needed to remove the organic matter from the silica nanoparticles. BET experiment measured surface area and pore volume of the heat treated samples. After the heat treatment, surface area and pore volume increased dramatically and samples with small core size yield large surface area and pore volume. On the one hand, we studied how to reduce dioxin production by either substituting a blend of polyolefin elastic thermoplastic series, Dynaron SBR and polypropylene for dioxin-producing PVC, or using another polymer with polymethylpentene(TPX). Moreover, studies were done on the development of non-halogen flame retardant using silica-origin flame retardant and epoxy resin composite, and the substitute system of adding photo-decomposability into PVC products and constructing UV irradiation plants to fundamentally eliminate dioxin production from PVC. And proposed dioxine removal method during waste incineration procedure which is eliminating high toxicity organic compounds and heavy metal with activated carbon. Also, presented a way to decrease dioxine type substances in incinerator by using ammonia, CaCO₃, MgCO₃, Ca(OH)₂, or sulfuric gas and other ways which is using catalysts such as TiO₂, WO₃, V₂O_(5).
In this paper, nano-sized silica particles with core-shell structure were synthesized by creating mesophorous silica shell using surfactant molecules and mono disperse core silica made through sol-gel process. We were able to adjust core sizes from 20 to 90nm by controlling TEOS/H₂O ratio and NH4OH catalyst concentration. Additionally, using C8-TMS (octyltrimethoxysilane) and TEOS, we manufactured inorganic-organic complex material through consecutive reaction with organo-silica where linear carbon chain is attached to the surface of core silica. The shell size depended on the concentrations of the reactants. The sizes of manufactured nanoparticles were determined by ELS and SEM analysis and, through DSC/TGA thermo-analysis, we were able to observe decomposition temperatures of organic matter as well as thermo-decomposition conditions of the manufactured silica. We found that heat treatment at temperatures above 700 ℃ were needed to remove the organic matter from the silica nanoparticles. BET experiment measured surface area and pore volume of the heat treated samples. After the heat treatment, surface area and pore volume increased dramatically and samples with small core size yield large surface area and pore volume. On the one hand, we studied how to reduce dioxin production by either substituting a blend of polyolefin elastic thermoplastic series, Dynaron SBR and polypropylene for dioxin-producing PVC, or using another polymer with polymethylpentene(TPX). Moreover, studies were done on the development of non-halogen flame retardant using silica-origin flame retardant and epoxy resin composite, and the substitute system of adding photo-decomposability into PVC products and constructing UV irradiation plants to fundamentally eliminate dioxin production from PVC. And proposed dioxine removal method during waste incineration procedure which is eliminating high toxicity organic compounds and heavy metal with activated carbon. Also, presented a way to decrease dioxine type substances in incinerator by using ammonia, CaCO₃, MgCO₃, Ca(OH)₂, or sulfuric gas and other ways which is using catalysts such as TiO₂, WO₃, V₂O_(5).
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