조절된 pH 변화에 따른 SiO2-PDMS Xerogel의 특성

초록

본 연구에서는 organic hybrid gel의 물성-기공, 입자의 크기, 표면적, 밀도, 경도, 유전상수, 미세구조-에 미치는 pH의 영향을 알아보기 위해 Two-Step 공정을 이용하여 SiO2-PDMS hybrid Xerogel을 제조하였다. 기공과 입자의 크기, 표면적, 밀도, 강도등은 용액의 pH 값에 의해서 organic hybrid gel을 제조하기 위해 Two-Step 공정을 이용하여 pH를 조절하였다. 용액 내의 가수분해와 축합 반응의 속도를 제어하기 위해 산성 촉매(HCl)와 염기성 촉매(NH4OH)의 몰 비를 변화하여 pH를 조절하였으며, pH 1~ pH 10 까지의 다양한 pH값을 얻었다. pH 가 증가함에 따라서 가수분해의 속도에 비해 상대적인 축합 반응 속도와 증가로 인하여 겔화 시간도 짧아졌으며, 입자의 크기와 기공의 크기도 증가함을 보였다. 상대적으로 높은 pH값에서는 column 형태의 겔이 얻어졌으며, 낮은 pH값에서는 pellet 형태의 겔이 얻어졌다. 또한 얻어지 시료의 pH 값의 변화에 따른 미세구조와 전기적, 기계적 성질을 FT-IR, DTA-TGA, SEM, BET, Impedance analyzer 등을 통하여 분석되었다.