Two-Step 공정에 의해서 제조된 유기-무기 Hybrid의 미세구조와 물성

초록

다공성 재료는 filter, 흡착제, 단열재, 광학 재료등 다양한 분야에서 응용이 가능한 유용한 재료이다. 이런 다공성 물질의 제조에 있어서 Sol-Gel 공정은 여러 변수에 의해서 다양한 기공의 크기와 표면적을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 출발 물질인 TEOS에 무기물의 취성을 보완하기 위해 유기물로 Poly(dimethylsiloxane)PDMS를 도입하여 유기-무기 hybrid를 제조하였다. Sol-Gel. 공정에서 출발 sol 용액의 pH에 따라서 가수분해속도와 축합반응의 속도가 크게 영향을 받고, 이로 인하여 서로 다른 미세구조를 나타나게 된다. 이에 다양한 pH와 PDMS/SiO2 xerogel의 기공의 크기와 분포를 제어하기 위해 촉매로 acid(HCl)와 base(NH4OH) two-step 공정을 이용하였다. 또한 acid와 base만을 촉매로 사용하여 제조된 xerogel을 제조하여 two-step의한 xerogel과 비교하였다. 다양한 출발 sol 용액의 pH값을 얻기 위해 acid와 base의 몰비를 1:0.2에서 1:1.2로 변화하였으며, pH는 1~7까지 다양하게 나타났다. pH의 증가에 따라 겔화 시간이 짧아지는 것이 관찰되었으며, SiO2/PDMS hybrid의 미세구조와 물성에 있어서 pH의 영향은 FT-IR, SEM, BET등으로 측정하였다.