Metal-organic frameworks(MOFs)은 큰 비표면적과 설계 가능한 특성, 다양한 응용분야로 큰 주목을 받고 있다. MOFs은 다공성 물질로써, 금속 이온 또는 금속 cluster와 유기리간드가 서로 결합하여 개방된 기공을 형성하며, 선택된 금속이온 및 유기리간드의 종류에 따라 기공크기와 형태가 조절이 가능하다. Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)은 MOFs의 한 종류이며 Zn 이온과 2-methylimidazole가 결합한 개방골격 구조로서, 0.35 nm의 기공크기를 가진다. ZIF-8은 기체분리, 기체흡착 및 가스저장 등의 응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 ...
Metal-organic frameworks(MOFs)은 큰 비표면적과 설계 가능한 특성, 다양한 응용분야로 큰 주목을 받고 있다. MOFs은 다공성 물질로써, 금속 이온 또는 금속 cluster와 유기리간드가 서로 결합하여 개방된 기공을 형성하며, 선택된 금속이온 및 유기리간드의 종류에 따라 기공크기와 형태가 조절이 가능하다. Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)은 MOFs의 한 종류이며 Zn 이온과 2-methylimidazole가 결합한 개방골격 구조로서, 0.35 nm의 기공크기를 가진다. ZIF-8은 기체분리, 기체흡착 및 가스저장 등의 응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 용매열 합성법을 통하여 Polystyrene(PS)/ZIF-8 core-shell와 hollow ZIF-8 sphere 입자를 합성하였다. Core-shell 입자는 ZIF-8의 전구체 용액과 polystyrene을 섞어서 가열된 oil bath에서 반응시킨 후 세척하여 제조하였다. Hollow shell sphere 입자는 앞서 제조된 core-shell 입자를 N,N-dimethylformamide(DMF)로 세척하여 core를 제거하여 제조하였다. 코팅 횟수를 3회까지 증가시키며 core-shell 입자의 크기변화를 측정하였으며, BET를 통해서 비표면적을 분석하였다. 합성온도가 증가함에 따라서 생성된 ZIF-8의 입자크기가 전반적으로 증가하였다. 합성된 PS/ZIF-8 core-shell 입자가 포함된 고분자막은 기체분리, 흡착 등에서 응용이 가능하다. 제조된 PS/ZIF-8 core-shell 입자는 XRD, FE-SEM, BET, TEM, TGA를 사용하여 분석하였다.
Metal-organic frameworks(MOFs)은 큰 비표면적과 설계 가능한 특성, 다양한 응용분야로 큰 주목을 받고 있다. MOFs은 다공성 물질로써, 금속 이온 또는 금속 cluster와 유기리간드가 서로 결합하여 개방된 기공을 형성하며, 선택된 금속이온 및 유기리간드의 종류에 따라 기공크기와 형태가 조절이 가능하다. Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)은 MOFs의 한 종류이며 Zn 이온과 2-methylimidazole가 결합한 개방골격 구조로서, 0.35 nm의 기공크기를 가진다. ZIF-8은 기체분리, 기체흡착 및 가스저장 등의 응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 용매열 합성법을 통하여 Polystyrene(PS)/ZIF-8 core-shell와 hollow ZIF-8 sphere 입자를 합성하였다. Core-shell 입자는 ZIF-8의 전구체 용액과 polystyrene을 섞어서 가열된 oil bath에서 반응시킨 후 세척하여 제조하였다. Hollow shell sphere 입자는 앞서 제조된 core-shell 입자를 N,N-dimethylformamide(DMF)로 세척하여 core를 제거하여 제조하였다. 코팅 횟수를 3회까지 증가시키며 core-shell 입자의 크기변화를 측정하였으며, BET를 통해서 비표면적을 분석하였다. 합성온도가 증가함에 따라서 생성된 ZIF-8의 입자크기가 전반적으로 증가하였다. 합성된 PS/ZIF-8 core-shell 입자가 포함된 고분자막은 기체분리, 흡착 등에서 응용이 가능하다. 제조된 PS/ZIF-8 core-shell 입자는 XRD, FE-SEM, BET, TEM, TGA를 사용하여 분석하였다.
Metal-organic frameworks (MOFs) have attracted much attention because of their tunable properties and various applications. MOFs are porous material consisting of metal ions (Zn, Cu, Co, etc.) or metal clusters interconnected by organic molecules (ligands), showing organic-inorganic hybrid structu...
Metal-organic frameworks (MOFs) have attracted much attention because of their tunable properties and various applications. MOFs are porous material consisting of metal ions (Zn, Cu, Co, etc.) or metal clusters interconnected by organic molecules (ligands), showing organic-inorganic hybrid structures. Unlike other materials, MOFs are noted to show a good framework flexibility and shrinkage/expansion due to connection with guest molecules. Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) is a sub class of MOFs, having an open channel structure composed of Zn ion and 2-methylimidazole.
In this research, we investigated solvothermal synthesis of ZIF-8 particles, polystyrene/ZIF-8 core-shell particles, and hollow ZIF-8 particles. The crystal sizes of ZIF-8 increased with solvothermal temperature from 50C to 70C. The polystyrene/ZIF-8 core-shell particles were synthesized by mixing polystyrene core particles and ZIF-8 precursor solution, followed by solvothermal treatment for 10 min at various temperatures (50C, 60C, 70C). The ZIF-8 shell thickness increased with the temperature and the number of coating steps. To fabricate hollow ZIF-8 particles, polystyrene cores of the polystyrene/ZIF-8 core-shell particles were removed by washing them in N,N’-dimethylformamide (DMF). As synthesized ZIF-8 particles, polystyrene/ZIF-8 core-shell particle and hollow ZIF-8 particles were characterized by XRD, FE-SEM, TEM, BET, TGA, and particles size analysis. These ZIF-8 particles in core-shell and hollow forms can offer unique opportunities for gas separation, adsorption, gas storage, sensors and catalyst applications.
Metal-organic frameworks (MOFs) have attracted much attention because of their tunable properties and various applications. MOFs are porous material consisting of metal ions (Zn, Cu, Co, etc.) or metal clusters interconnected by organic molecules (ligands), showing organic-inorganic hybrid structures. Unlike other materials, MOFs are noted to show a good framework flexibility and shrinkage/expansion due to connection with guest molecules. Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) is a sub class of MOFs, having an open channel structure composed of Zn ion and 2-methylimidazole.
In this research, we investigated solvothermal synthesis of ZIF-8 particles, polystyrene/ZIF-8 core-shell particles, and hollow ZIF-8 particles. The crystal sizes of ZIF-8 increased with solvothermal temperature from 50C to 70C. The polystyrene/ZIF-8 core-shell particles were synthesized by mixing polystyrene core particles and ZIF-8 precursor solution, followed by solvothermal treatment for 10 min at various temperatures (50C, 60C, 70C). The ZIF-8 shell thickness increased with the temperature and the number of coating steps. To fabricate hollow ZIF-8 particles, polystyrene cores of the polystyrene/ZIF-8 core-shell particles were removed by washing them in N,N’-dimethylformamide (DMF). As synthesized ZIF-8 particles, polystyrene/ZIF-8 core-shell particle and hollow ZIF-8 particles were characterized by XRD, FE-SEM, TEM, BET, TGA, and particles size analysis. These ZIF-8 particles in core-shell and hollow forms can offer unique opportunities for gas separation, adsorption, gas storage, sensors and catalyst applications.
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