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에어로솔 공정 기반 다공성 나노구조체의 제작과 응용 원문보기

E<SUP>2</SUP>M : Electrical & Electronic materials = 전기 전자와 첨단 소재, v.32 no.2, 2019년, pp.26 - 39  

손희상 (광운대학교 화학공학과)

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문제 정의

  • 본 고에서는, 이와 같은 다공성 나노물질의 연구동향을 고려, 최근 중요재료로 각광받고 있는 전이금속, 합금 및 반도체(산화물, 황화물) 등으로 이뤄진 비규질계 다공성 나노구조체의 합성과 응용에 대해 주로 다루고자 한다. 특별히 에어로솔 공정을 기반한 다공성 입자의 합성과 이를 이용한 촉매 및 에너지저장/변환 소자로 응용에 대해 중점적으로 다루고자 한다.
  • 본고에서는 에어로솔 공정 기반으로 제작한 비규질계 다공성나노구조체와 촉매/에너지 저장매체로 응용에 대해 소개했다. 단순 자기조립(self-assembly) 및 주형(template)을 기반으로 제작된 기존의 다공성 구조체와 달리, 본문에서 소개된 메조다공성 나노구조체는 유기무기 복합전구체를 기반으로 에어로솔 공정통한 개별 나노입자형성과 Aggregation/Networking을 통해 제작되었다 [2,7].
  • 본 고에서는, 이와 같은 다공성 나노물질의 연구동향을 고려, 최근 중요재료로 각광받고 있는 전이금속, 합금 및 반도체(산화물, 황화물) 등으로 이뤄진 비규질계 다공성 나노구조체의 합성과 응용에 대해 주로 다루고자 한다. 특별히 에어로솔 공정을 기반한 다공성 입자의 합성과 이를 이용한 촉매 및 에너지저장/변환 소자로 응용에 대해 중점적으로 다루고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
넓은 표면적과 조절 가능한 기공크기 및 분포를 갖는 물질은? 최근 기능성 복합소재에 대한 수요증가에 따라 넓은 표면적과 조절 가능한 기공크기 및 분포를 갖는 다공성 물질(porous material)에 대한 관심이 커지고 있고, 그에 따른 연구가 활발히 진행되고 있다 [1,2].  다공성 물질은 그 독특한 기공구조로 인해 다양한 물질의 흡착 및 분리를 가능하게 하고, 이로 인해 원하는 물질의 선택적 흡착/분리, 제거를 가능케 한다.
다공성 물질의 특징은? 최근 기능성 복합소재에 대한 수요증가에 따라 넓은 표면적과 조절 가능한 기공크기 및 분포를 갖는 다공성 물질(porous material)에 대한 관심이 커지고 있고, 그에 따른 연구가 활발히 진행되고 있다 [1,2].  다공성 물질은 그 독특한 기공구조로 인해 다양한 물질의 흡착 및 분리를 가능하게 하고, 이로 인해 원하는 물질의 선택적 흡착/분리, 제거를 가능케 한다. 이중에서도 특히, 다공성 나노기공체는 단위 질량당 높은 표면적(surface area)과 부피(pore volume)를 갖고 있어, 기체 및 유기분자, 바이오 분자, 이온성 화합물 등을 다량 흡착, 담지할 수 있다.
다공성 물질 중에서 전통적 화학산업에서 널리 사용되는 물질과 특징은?  다공성 물질은 그 독특한 기공구조로 인해 다양한 물질의 흡착 및 분리를 가능하게 하고, 이로 인해 원하는 물질의 선택적 흡착/분리, 제거를 가능케 한다. 이중에서도 특히, 다공성 나노기공체는 단위 질량당 높은 표면적(surface area)과 부피(pore volume)를 갖고 있어, 기체 및 유기분자, 바이오 분자, 이온성 화합물 등을 다량 흡착, 담지할 수 있다. 이러한 독특한 기능으로 인해, 다공성 나노기공체는 촉매, 분리, 이온교환과 같은 전통적 화학산업에서 널리 사용돼 왔을 뿐만 아니라, 최근 다양한 환경이슈들로 인해, 이와 관련된 흡착제 및 가스저장물질 등에도 광범위하게 적용되고 있다 [1-3].
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