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CeO2 나노 분말 합성에 미치는 용매 및 전구체의 영향
Effect of solvent and precursor on the CeO2 nanoparticles fabrication 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.28 no.3, 2018년, pp.118 - 122  

옥지영 (창원대학교 신소재공학과) ,  손정훈 (창원대학교 신소재공학과) ,  배동식 (창원대학교 신소재공학과)

초록
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Cerium oxide는 촉매의 효율을 증가하기 위해서는 비표면적이 높은 것이 필요하여 많은 연구가 되고 있다. 비표면적이 높은 세리아 나노 입자를 용매열 공정으로 합성하였다. 세리아 입자 형성에 전구체의 종류와 용매의 비율이 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 합성된 세리아의 응집 및 크기를 제어할 수 있었다. 합성된 입자의 크기는 약 3~13 nm이고, 분포는 균일하였다. 합성된 세리아의 결정상은 X-선 회절 분석결과 cubic이고, 미세구조는 투과전자현미경주사전자현미경으로 분석하였다. 합성된 세리아 입자의 비표면적은 BET로 측정하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Ceria ($CeO_2$) is a rare earth oxide, which has been widely investigated to improve the property. It is important to increase the surface area of $CeO_2$, because high surface area of $CeO_2$ can improve the catalytic ability. $CeO_2$ nanoparticles were s...

주제어

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문제 정의

  • 특히 용매열 공정은 사용되는 용매의 종류에 따라 용매의 분자 구조가 바뀌며, 형성되는 결정의 물리적인 접근을 제어하여 응집을 막을 수 있다[36, 37]. 본 연구에서는, 높은 비표면적을 갖는 세리아 나노 분말을 합성하기 위하여 전구체 종류 및 용매 비율을 제어하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Cerium oxide는 어떤 분야에 응용되어 사용되는가? Cerium oxide는 특유의 물리, 화학적 성질에 의해 고체산화물 연료전지(SOFC), 산소가스센서, 자외선 흡수제(UV absorbent), 연마제 등 매우 광범위한 분야로 응용되어 사용된다[1-9]. 세리아는 주위의 산소 농도에 따라 산화/환원 작용을 하며 우수한 산소 저장 능력을 가지고 있으며, 특히 자동차의 배기 가스를 분해하여 무독성의 가스로 변환하는 촉매로써 널리 응용되고 있다[10-12].
세리아 나노 입자를 합성하는 방법에는 무엇이 있는가? 그러나, 입자의 크기가 작아지면 입자들끼리 강한 응집 작용이 일어나므로 높은 비표면적을 얻기는 쉽지 않다[20]. 세리아 나노 입자를 합성하는 방법은 침전법, 졸겔법, 마이크로 에멀젼법, 용매열 공정 등 다양한 공정이 있다[21-29]. 침전법과 졸겔법은 높은 결정성을 가지는 분말을 만들기 위해 추가적인 고온 반응 공정을 필요로 한다.
침전법과 졸겔법은 높은 결정성을 가지는 분말을 만들기 위해 추가적인 고온 반응 공정을 필요로 하는데, 이 과정에서 어떤 문제가 생기는가? 침전법과 졸겔법은 높은 결정성을 가지는 분말을 만들기 위해 추가적인 고온 반응 공정을 필요로 한다. 이 과정에서 입자들은 표면 에너지를 낮추기 위해 응집이 되며, 불규칙한 모양을 형성한다[30, 31]. 이를 제어하기 위해 계면활성제를 첨가하며, 계면활성제를 제거하기 위한 공정을 필요로 한다[14].
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참고문헌 (43)

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  14. A.V. Thorat, T. Ghoshal, P. Carolan, J.D. Holmes and M.A. Morris, "Defect chemistry and vacancy concentration of luminescent europium doped ceria nanoparticles by the solvothermal method", J. Phys. Chem. C. 118 (2014) 10700. 

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  17. H.I. Chen and H.Y. Chang, "Synthesis of nanocrystalline cerium oxide particles by the precipitation method", Ceram. Int. 31 (2005) 795. 

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  42. H.I. Chen and H.Y. Chang, "Synthesis and characterization of nanocrystalline cerium oxide powders by two-stage non-isothermal precipitation", Solid State Comm. 133 (2005) 593. 

  43. V.K. Ivanov, A.B. Shcherbakov and A.V. Usatenko, "Structure-sensitive properties and biomedical applications of nanodispersed cerium dioxide", Russ. Chem. Rev. 78 (2009) 855. 

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