초록 ▼

1. 전산 모사를 통한 구조 예측
- Density functional theory (DFT) 기반 quantum mechanics simulation을 이용하여 Imogolite의 구조 및 안정성에 대한 해석
2. Imogolite의 합성 및 표면 개질
- 천연 Imogolite와 동일한 섬유모양의 무기재료(합성Imogolite)를 pH 5이하의 소량의 aluminium 수용액 상에서 합성
- 정제과정을 통한 순수 Imogolite 합성
- 합성 Imogolite의 pH, 치환체, 반응 시간, 온도 등의

1. 전산 모사를 통한 구조 예측
- Density functional theory (DFT) 기반 quantum mechanics simulation을 이용하여 Imogolite의 구조 및 안정성에 대한 해석
2. Imogolite의 합성 및 표면 개질
- 천연 Imogolite와 동일한 섬유모양의 무기재료(합성Imogolite)를 pH 5이하의 소량의 aluminium 수용액 상에서 합성
- 정제과정을 통한 순수 Imogolite 합성
- 합성 Imogolite의 pH, 치환체, 반응 시간, 온도 등의 요인에 따른 관의 크기 및 구조 변화를 확인하며 이에 따른 효과 검증
- 합성 Imogolite의 표면을 알킬기 등으로 치환
3. Imogolite와 고분자 복합체 제작과 기체 저장 및 분리 성능 부여
- Imogolite-고분자 blend 제작 및 친화도 확인
- 졸-젤법을 이용한 Imogolite-고분자 복합체의 기술 확립
- 다공성 나노 복합체의 표면적, 흡착력 분석
- Imogolite 합성조건에 따른 기체흡착 특성 분석
- 나노 복합체의 고분자 조성 변화에 따른 특성 분석
- 원천기술 확보를 위한 특허화

Abstract ▼

The purpose of this project is that synthesis and preparation of porous organic nano tubular material, Imogolite, and manufacture of Imogolite - polymer nanocomposite fiber and hydrogel. Moreover study for how to enhance the ability of gas storage for synthetic Imogolite.
We have done several eff

The purpose of this project is that synthesis and preparation of porous organic nano tubular material, Imogolite, and manufacture of Imogolite - polymer nanocomposite fiber and hydrogel. Moreover study for how to enhance the ability of gas storage for synthetic Imogolite.
We have done several efforts to carry out the project. First of all, the structure and formation mechanism of Imogolite was estimated through simulation. We observed that inner hydrogen bond caused by OHgroups on inner surface Imogolite is new driving force for formation of curvature. Second, synthesized Imogolite and got pure Imogolite without by products through purification process. We succeeded to set up the purification process, and it could reveal with x-ray diffraction spectra. Third, modified the surface Imogolite with alkyl group included phosphoric acid group and manufactured Imogolite hydro gel using gamma ray. The way how to manufacture the hydor gel could extend the use of Imogolite as nanocomposite. The last, the phenomenon of gas absorption on Imogolite was observed.
The results of this project could be useful for development and manufacturing of porous adsorption material for gas storage and separation, acquisition of origin technique about green nano material by synthesis and manufacture of green gas storage composite with strong mechanical properties and economic and industrial high expectation by application such as catalyst, gas storage, and gas separation membrane.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 9
• 1. 기술적 측면 ... 9
• 2. 경제·산업적 측면 ... 10
• 3. 사회·문화적 측면 ... 10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 1절 Imogolite의 국내외 기술 개발 현황 ... 12
• 2절 고분자 나노 복합체의 국내외 기술 개발 현황 ... 13
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 14
• 1절 전산모사를 통한 Imogolite 구조 분석 ... 14
• 2절 Imogolite 합성 및 합성 Imogolite의 정제과정 ... 19
• 3절 유/무기 나노 복합체에서의 Imogolite ... 22
• 1. phosphoric acid 그룹을 이용한 알킬기 치환 ... 22
• 2. 감마선을 이용한 Imogolite/pAA hydrogel 제조 ... 24
• 4절 Imogolite의 기체 흡착 ... 31
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 40
• 1절 연도별 연구목표 ... 40
• 2절 평가의 착안점 ... 42
• 3절 관련 분야 연구개발 기여도 ... 43
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 44
• 1절 Imogolite aerogel 합성 ... 44
• 2절 금속촉매를 포함한 Imogolite 제조 ... 45
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 46
• 1절 Imogolite의 합성 ... 46
• 1. Imogolite 화학적 합성방법 ... 46
• 2. Imogo soil로 부터의 Imogolite 수득 ... 47
• 2절 표면개질 된 Imogolite ... 47
• 1. Polymer grafting 방법을 통한 (Imogolite/PMMA) 나노 복합체 ... 47
• 2. in situ Imogolite 합성 방법을 통한 (Imogolite/PVA) 나노 복합체 ... 49
• 제7장 참고문헌 ... 51
• 연구개발결과 활용보고서 ... 54
• 자체평가의견서 ... 60