초록 ▼

□ 연구개요
ㅇ silica 의 shape 와 size 를 자유롭게 조절하여 응용성을 높이고, 표면개질을 통하여, 다양한 금속을 착물화시켜 기능성을 부여할 수 있는 Carbon membrane(CM)을 제조, 초미세먼지, VOC(Volatile organic compounds)제거 및 항균효과 등 각종 환경유해물질을 제거할 수 있는 기능성 흡착물질을 연구하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
ㅇ silica nanoparticle 의 size, yield, shape 제어 및 대용량 합성(Nanocapsula

□ 연구개요
ㅇ silica 의 shape 와 size 를 자유롭게 조절하여 응용성을 높이고, 표면개질을 통하여, 다양한 금속을 착물화시켜 기능성을 부여할 수 있는 Carbon membrane(CM)을 제조, 초미세먼지, VOC(Volatile organic compounds)제거 및 항균효과 등 각종 환경유해물질을 제거할 수 있는 기능성 흡착물질을 연구하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
ㅇ silica nanoparticle 의 size, yield, shape 제어 및 대용량 합성(Nanocapsulation 등) 최적화 확립
- Water/TEOS ratio에 따른 최대 yield 최적화 방법 확립(Solid : 10% 이상)
- Surfactant 변화에 따른 Silica nanoparticle shape 제어(SEM / TEM 분석)
- Silica nanoparticle size 제어 합성/분석방법 확립 (FFF(Field flow fractionation) / DLS(Dynamic light scattering), Zeta 전위 분석)
- 대용량 silica nanoparticle의 size distribution(SEM,FFF,DLS 분석)
- Agitator shape에 의한 silica nanoparticle 최적 합성 평가(SEM,FFF,DLS 분석)
- Agitator speed에 의한 silica nanoparticle 최적 합성 평가(SEM,FFF,DLS 분석)
- Beads mill, Basket mill, Homogenizer에 의한 nanocapsulation 합성/분석(SEM, FFF, DLS-Zata 분석)
- Size와 size distribution 동시 크기분석방법 개발(FFF, DLS-Zeta 분석)
ㅇ Carbon membrane 제조, 표면개질 및 금속 착물화
- Carbon source resin 및 solvent 선정(PVC & MEK)
- Silica nanoparticle:carbon source:solent 최적화((Silica:PVC:MEK = 3:4:3))
- Template 최적화 테스트(강도-기공률 제어)(BET 분석)
- Carbonization, etching 최적화실험(압력,온도,시간)(BET 분석)
- 아민기, 카르복실기 및 양쪽성 surfactant를 이용한 친수성 표면개질
- 분석방법 확립(FT-IR, TGA, BET 분석)
- Ag, Cu, Co, Ni 등 다양한 금속을 이용한 착물화 조건 확립(SEM-EDX, ICP-MS 분석)
- Metal-complex의 효과적인 분석방법 개발
ㅇ 초미세먼지, VOC 유해가스 흡착 및 항균 특성분석/다양한 분야에 대한 응용성 검토
- 촉매형 (TiO₂)와 Activated Carbon과 VOC(톨루엔, 부탄가스 등) 유해가스 흡착성능 비교 방법 확립(GC-MS 분석)
- 금속별(Ag, Cu, Co, Ni 등) VOC 유해가스 및 항균 분석법 확립(GC-MS/세균배양 분석)
- 자동차 캐빈 필터, 방진마스크 필터, 공기정화기 필터 응용가능성 확인함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
o 나노입자의 합성 Yield 를 높임으로써, Silica particle의 산업에 활용 가능성 높임.
o 코팅 산업 발전에 기여.
o 공기정화, 자동차캐빈필터, 마스크 등 환경관련산업 발전에 기여
o 환경관련 동시분석방법 개발
o 기후변화 대처 탄소중립 기술 확보
o 신합성방법 제시, 단순화된 합성 경로, 분리정제 용이성 확보로 광범위한 상용화
o 지식재산권 및 기술적 우위 확보

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 연구개발과제의 내용 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2) 2차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3) 3차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 32