초록
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중공 실리카의 코어 물질로 사용하기 위하여 공중합과 단중합한 두 종의 폴리스타이렌을 제조하였다. 제조한 중공 실리카와 비교하기 위해 구형 실리카를 제조하였다. SEM, TEM,

중공 실리카의 코어 물질로 사용하기 위하여 공중합과 단중합한 두 종의 폴리스타이렌을 제조하였다. 제조한 중공 실리카와 비교하기 위해 구형 실리카를 제조하였다. SEM, TEM, FTIR, XRD, TGA, GPC 등을 이용하여 제조한 폴리스타이렌과 중공 실리카의 합성 여부와 특성을 알아보았다. Co3O4/HS 및 Co3O4/SS 촉매를 제조하고 H2-TPR을 실시하였고, TiO2가 첨가된 중공 실리카와 구형 실리카에 대해 메틸렌블루 분해반응을 실시하였다. 공중합한 폴리스타이렌이 단중합한 폴리스타이렌에 비하여 더 큰 분자량과 높은 단분산성을 가졌다. 공중합한 폴리스타이렌을 사용하여 제조한 중공 실리카는 370-380 nm 크기의 완전한 구형을 형성하였다. TEM 사진을 통해 확인한 중공 실리카의 두께는 25-30 nm 정도였다. 단중합한 폴리스타이렌을 코어로 사용한 경우에는 중공 입자가 형성되지 못하였다. 이러한 결과는 제조된 폴리스타이렌의 표면에 형성되는 친수성기의 유무에 기인하였다. 중공 실리카 제조 시 TEOS의 양이 증가할수록 중공 입자 표면의 알갱이들이 더욱 촘촘해지기 때문에 매끄러운 표면이 형성되었다. 구형실리카 제조 시 TEOS와 NH4OH의 농도가 증가할수록 입경이 큰 구형 실리카가 형성되었다. TiO2/HS와 TiO2/SS 시료에서는 침상형의 작은 TiO2 알갱이들이 불규칙적으로 응집되어 있었다. Co3O4/HS 시료는 Co 담지량이 증가하면 Co3O4 입자 크기는 증가하지만 Co3O4 입자의 환원성은 감소하는 경향을 보였다. 반면, Co3O4/SS 시료는 Co 담지량이 증가함에도 Co3O4 입자 크기는 비슷하였지만 Co3O4 입자의 환원성은 증가하는 경향을 보였다. 메틸렌블루 광분해 반응에서 TiO2/HS 시료는 82%, TiO2/SS 시료는 95%, TiO2/HS(0.5 M-HCl) 시료는 98%의 분해율을 나타내었다.

Abstract
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Styrene homopolymer and copolymer of poly(styrene-co-methacrylic acid) were synthesized in order to use it as the core template of hollow silica spheres(HS). Silica spherical particles(SS) were also synthesized to compare the characteristics with those of HS. The synthesis and characterization of po...

Styrene homopolymer and copolymer of poly(styrene-co-methacrylic acid) were synthesized in order to use it as the core template of hollow silica spheres(HS). Silica spherical particles(SS) were also synthesized to compare the characteristics with those of HS. The synthesis and characterization of polystyrene, HS and SS were studied by SEM, TEM, XRD, FTIR, TGA and GPC. Co3O4/HS and Co3O4/SS catalysts were prepared and H2-TPR study was carried out. Photocatalytic decomposition of methylene blue was carried out, using HS and SS loaded with TiO2, respectively. The copolymer had a higher molecular mass and a higher monodispersity as compared to the homopolymer. The perfectly spherical HS of size 370-380 nm were prepared using the copolymer. The shell thickness of the HS as confirmed through TEM image was about 25-30 nm. However, the HS could not be obtained using the homopolymer as the core template. This result was attributed to the presence of hydrophilic groups formed on the surface of polystyrene. The smoother surface of the HS was formed with the increase of the TEOS concentration as they were tightly packed on the surface. The particles size of SS increased with the increase of the concentration of TEOS and NH4OH. Small needle-shaped TiO2 particles were irregularly agglomerated in both TiO2/HS and TiO2/SS. The particle size of Co3O4/HS increased with the increase of Co content while the reducibility of Co3O4/HS decreased. However, the reducibility of Co3O4/SS increased with the increase of Co content while there was little difference in the particle size of Co3O4/SS. In the photocatalytic decomposition of methylene blue, TiO2/HS, TiO2/SS and TiO2/HS(0.5 M-HCl) exhibited the rate of 82%, 95% and 98%, respectively.

이 논문을 인용한 문헌