KR101681953B1 - Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom - Google Patents
Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom Download PDFInfo
- Publication number
- KR101681953B1 KR101681953B1 KR1020140138847A KR20140138847A KR101681953B1 KR 101681953 B1 KR101681953 B1 KR 101681953B1 KR 1020140138847 A KR1020140138847 A KR 1020140138847A KR 20140138847 A KR20140138847 A KR 20140138847A KR 101681953 B1 KR101681953 B1 KR 101681953B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- mesoporous silica
- silica particles
- silica sol
- removal
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 153
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims description 35
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 30
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 42
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract description 12
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 34
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 32
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical group [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 26
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 26
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 24
- SRUWWOSWHXIIIA-UKPGNTDSSA-N Cyanoginosin Chemical compound N1C(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@@H](C)[C@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)C(=C)N(C)C(=O)CC[C@H](C(O)=O)N(C)C(=O)[C@@H](C)[C@@H]1\C=C\C(\C)=C\[C@H](C)[C@@H](O)CC1=CC=CC=C1 SRUWWOSWHXIIIA-UKPGNTDSSA-N 0.000 description 23
- 108010067094 microcystin Proteins 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 12
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- OWHASZQTEFAUJC-GJRPNUFSSA-N (5r,8s,11r,12s,15s,18s,19s,22r)-15-[3-(diaminomethylideneamino)propyl]-8-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-18-[(1e,3e,5s,6s)-6-methoxy-3,5-dimethyl-7-phenylhepta-1,3-dienyl]-1,5,12,19-tetramethyl-2-methylidene-3,6,9,13,16,20,25-heptaoxo-1,4,7,10,14,17,21-heptazac Chemical compound C([C@H](OC)[C@@H](C)\C=C(/C)\C=C\[C@H]1[C@@H](C(=O)N[C@H](CCC(=O)N(C)C(=C)C(=O)N[C@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)N[C@H]([C@H](C)C(=O)N[C@@H](CCCN=C(N)N)C(=O)N1)C(O)=O)C(O)=O)C)C1=CC=CC=C1 OWHASZQTEFAUJC-GJRPNUFSSA-N 0.000 description 2
- OWHASZQTEFAUJC-UHFFFAOYSA-N MCYR Natural products COC(Cc1ccccc1)C(C)C=C(/C)C=CC2NC(=O)C(CCCNC(=N)N)NC(=O)C(C)C(NC(=O)C(Cc3ccc(O)cc3)NC(=O)C(C)NC(=O)C(=C)N(C)C(=O)CCC(NC(=O)C2C)C(=O)O)C(=O)O OWHASZQTEFAUJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000183331 Nephelium lappaceum Species 0.000 description 2
- 229920002518 Polyallylamine hydrochloride Polymers 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 108010073357 cyanoginosin LR Proteins 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 108010080307 microcystin YR Proteins 0.000 description 2
- OWHASZQTEFAUJC-BKBILFGQSA-N microcystin-YR Natural products CO[C@@H](Cc1ccccc1)[C@@H](C)C=C(C)C=C[C@@H]2NC(=O)[C@H](CCCNC(=N)N)NC(=O)[C@@H](C)[C@@H](NC(=O)[C@H](Cc3ccc(O)cc3)NC(=O)[C@@H](C)NC(=O)C(=C)N(C)C(=O)CC[C@@H](NC(=O)[C@H]2C)C(=O)O)C(=O)O OWHASZQTEFAUJC-BKBILFGQSA-N 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000007861 rambutan Nutrition 0.000 description 2
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/181—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process
-
- B01J35/60—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/157—After-treatment of gels
- C01B33/158—Purification; Drying; Dehydrating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
Abstract
본 발명은 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조된 메조포러스 실리카 입자에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 실리카졸과 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조된 메조포러스 실리카 입자에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing mesoporous silica particles and mesoporous silica particles prepared therefrom. More specifically, the present invention relates to a method for producing mesoporous silica particles, which comprises preparing a polymer having functional groups capable of hydrogen bonding with silica sol, and mesoporous silica particles prepared therefrom.
Description
본 발명은 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조된 메조포러스 실리카 입자에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 중금속 제거 및 환경정화에 응용 가능한 메조포러스 입자에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing mesoporous silica particles and mesoporous silica particles prepared therefrom. More particularly, the present invention relates to mesoporous particles applicable to heavy metal removal and environmental purification.
산업기술이 첨단화되면서 비표면적이 높은 금속 및 비금속 물질이 요구되면서 이들을 효율적으로 제거하려는 연구가 이어지고 있다. 특히, 실리카는 범용적으로 사용되는 물질로서, 비표면적이 높은 실리카는 현재 다양한 분야에서 저가의 비용으로 대량 생산이 기대되고 있다.As industrial technology becomes more advanced, metal and non-metal materials with high specific surface area are required, and studies are being conducted to efficiently remove them. In particular, silica is a commonly used material, and silica having a high specific surface area is currently expected to be mass-produced at low cost in various fields.
1992년 이후, 메조포러스 실리카 연금술이 시작되었다. 양이온성, 중성, 비이온성 계면활성제나 계면활성제 혼합물을 염기성, 산성 및 중성 조건에서 사용하여 서로 다른 메조-상(meso-phase)과 형태(morphology)를 가지는 메조포러스 재료에 대한 다양한 합성이 보고되어 왔다.Since 1992, mesoporous silica alchemy has begun. Various syntheses have been reported for mesoporous materials with different meso-phases and morphologies using cationic, neutral, non-ionic surfactants or surfactant mixtures in basic, acidic and neutral conditions come.
종래 메조포러스 실리카는 다양한 계면활성제들을 이용하여 합성되어 왔다. 일반적으로 많이 이용되는 계면활성제 주형법의 경우에는 시간과 에너지가 많이 소비되는 수열처리과정을 거치거나, 팽윤제(swelling agent)를 사용했다. Conventionally, mesoporous silica has been synthesized using various surfactants. In general, the most commonly used surfactant casting method is a hydrothermal process which consumes a lot of time and energy, or a swelling agent is used.
이와 같이 계면활성제 주형법에서는 환경 친화적이지 못하고, 높은 온도에서 소성을 통해 계면활성제를 제거해야 하는 에너지 소비적인 공정을 거쳐야 한다는 문제점이 있다.As described above, the surfactant casting method is not environmentally friendly, and there is a problem in that it requires an energy-consuming process to remove the surfactant through calcination at a high temperature.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계면활성제를 사용하지 않고 상온조건에서 제조 가능한 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조되는 메조포러스 실리카 입자를 제공하는 것이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and provide a process for producing mesoporous silica particles which can be produced at room temperature without using a surfactant and mesoporous silica particles prepared therefrom.
본 발명의 다른 목적은, 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가하여, 중금속 제거 및 환경정화에 응용가능한 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조되는 메조포러스 실리카 입자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing mesoporous silica particles applicable to removal of heavy metals and environmental purification by adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding to silica sol and to provide mesoporous silica particles prepared therefrom .
본 발명의 또 다른 목적은, 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자 및 염기 첨가제를 첨가하여, 중금속 제거 및 환경정화에 응용가능한 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이로부터 제조되는 메조포러스 실리카 입자를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for producing mesoporous silica particles applicable to removal of heavy metals and environmental purification by adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding to silica sol and a base additive, Silica particles.
본 발명은 메조포러스 실리카 입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 메조포러스 실리카 입자에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing mesoporous silica particles and mesoporous silica particles produced thereby.
이하는 본 발명의 메조포러스 실리카 입자의 제조방법에 관해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the method for producing the mesoporous silica particles of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자는 실리카졸과 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가하는 단계를 포함하여 제조된다.The mesoporous silica particles of the present invention are prepared by adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding with a silica sol.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자 제조방법은,In the mesoporous silica particle production method of the present invention,
a) 실리카졸을 제조하는 단계,a) preparing a silica sol,
b) 상기 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가하고 25 ~ 30℃에서 교반하여 실리카 나노입자-고분자 나노복합체졸을 제조하는 단계,b) adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding to the silica sol and stirring at 25 to 30 ° C to prepare a silica nanoparticle-polymer nanocomposite sol;
c) 상기 b)단계 이후, 세척 및 건조하는 단계,c) after step b), washing and drying,
를 포함하여 제조할 수 있지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다.But the present invention is not limited thereto.
본 발명은 계면활성제를 사용하지 않고, 소성하는 과정 없이, 상온(25 ~ 30℃)조건에서 실리카졸과 고분자의 수소결합을 통해 메조포러스 실리카 나노입자를 제조함으로써, 제조공정이 간소화 되는 것에 특징이 있다.The present invention is characterized in that the production process is simplified by preparing mesoporous silica nanoparticles through hydrogen bonding between silica sol and polymer at room temperature (25 to 30 ° C) without firing without using a surfactant have.
상기 실리카졸을 제조하는 단계는, 실리카 콜로이드 입자가 분산된 실리카졸을 합성하는 단계이다. 제한되지는 않지만 구체적으로 예를 들면, 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate : TEOS) 1 중량부에 대하여, 28 ~ 30 중량% 암모니아수 0.1 ~ 0.4 중량부, 탈이온수 1 ~ 5 중량부 및 에탄올 5 ~ 20 중량부로 혼합하고, 25 ~ 30℃의 조건에서 2 ~ 8시간동안 교반하여 실리카 콜로이드 입자가 분산된 실리카졸을 제조할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The step of preparing the silica sol is a step of synthesizing a silica sol in which silica colloid particles are dispersed. Specific examples include, but are not limited to, 0.1 to 0.4 parts by weight of 28 to 30% by weight ammonia water, 1 to 5 parts by weight of deionized water, and 5 to 20 parts by weight of ethanol, based on 1 part by weight of tetraethyl orthosilicate (TEOS) And the mixture is stirred at 25 to 30 ° C for 2 to 8 hours to prepare a silica sol in which silica colloidal particles are dispersed. However, the present invention is not limited thereto.
상기 b)단계는 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가함으로써, 실리카 나노입자와 고분자 간의 수소결합 상호작용을 유도하는 단계이다.The step b) is a step of inducing a hydrogen bonding interaction between the silica nanoparticles and the polymer by adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding to the silica sol.
상기 수소결합 상호작용을 유도함으로써, 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자는 실리카졸과 수소결합을 통하여, 실리카졸의 실리카 입자 표면에 포어를 형성할 수 있으며, 상기 고분자가 실리카 입자 표면에 리니어하게 형성될 수 있다.The polymer having a functional group capable of hydrogen bonding by inducing the hydrogen bonding interaction can form a pore on the silica particle surface of the silica sol through hydrogen bonding with the silica sol, .
상기 고분자는 실리카졸과 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자라면 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 예를 들면, 폴리알킬렌이민 또는 폴리알릴아민하이드로클로라이드를 사용할 수 있다. 바람직하게는 폴리알킬렌아민, 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌아민을 사용하는 것이 반응용액의 산도(pH)에 민감하지 않다는 이유로 좋다.The polymer can be used without limitation as long as it is a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding with a silica sol. More specifically, for example, polyalkyleneimine or polyallylamine hydrochloride can be used. Preferably, polyalkyleneamine, more preferably polyethyleneamine, is used because it is not sensitive to the pH (pH) of the reaction solution.
상기 실리카졸과 고분자는 메조기공의 형성 및 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 위하여 실리카졸 : 고분자 = 1 : 4 ~ 6의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하나 반드시 이에 제한되지는 않는다.The silica sol and the polymer are preferably mixed in a volume ratio of silica sol: polymer = 1: 4 to 6 to form mesopores and to control the shape of the mesoporous silica particles, but the present invention is not limited thereto.
상기 고분자는 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 위하여 중량평균분자량이 500,000 ~ 1,000,000 g/㏖인 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위의 분자량을 갖는 고분자를 사용하는 것이 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 용이하고, 표면적이 우수하여 좋으나, 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.In order to control the shape of the mesoporous silica particles, the polymer preferably has a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000 g / mol. Use of a polymer having a molecular weight within the above range is preferable because it facilitates the control of the shape of the mesoporous silica particles and the surface area thereof is excellent, but is not necessarily limited to the above range.
상기 실리카 나노입자-고분자 나노복합체 졸 제조 시, 상기 실리카 나노입자와 상기 수소결합을 할 수 있는 고분자의 충분한 수소결합을 유도하기 위하여, 제한되는 것은 아니나, 25 ~ 30℃의 온도조건에서 20 ~ 27 시간동안 반응하는 것이 바람직하다. In order to induce sufficient hydrogen bonding of the silica nanoparticles and the polymer capable of hydrogen bonding at the time of preparing the silica nanoparticle-polymer nanocomposite sol, It is preferable to react for a period of time.
상기 c)단계는 실리카 나노입자-고분자 나노복합체 졸을 형성한 이후, 세척 및 건조하여 메조포러스 실리카 나노입자를 제조하는 단계이다.In the step c), the silica nanoparticle-polymer nanocomposite sol is formed, followed by washing and drying to prepare mesoporous silica nanoparticles.
상기 세척은 실리카 나노입자-고분자 나노복합체 졸에 포함되어 있는 불순물 및 미반응 고분자를 제거하기 위한 것으로, 세척하는 방법은, 제한되는 것은 아니나, 구체적으로 예를 들면, 물과 알코올의 분사에 의해 이루어지거나, 고체생성물을 담지 시키는 방식으로 이루어질 수 있으며, 수회 반복하여 불순물 및 미반응 고분자의 제거율을 높일 수 있다.The washing is for removing impurities and unreacted polymer contained in the silica nanoparticle-polymer nanocomposite sol. The washing method is not limited, but specifically, for example, by spraying water with alcohol Or a method of supporting a solid product, and the removal rate of impurities and unreacted polymer can be increased by repeating several times.
상기 건조과정의 온도는 세척과정에서 사용된 알코올을 건조하고, 제조된 메조포러스 실리카 나노입자의 형태가 변형되지 않게 하기 위하여 25 ~ 30℃의 온도범위에서 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다. The temperature of the drying process may be in the range of 25 to 30 ° C. in order to dry the alcohol used in the washing process and to prevent the shape of the mesoporous silica nanoparticles from being deformed, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 상기 제조방법으로 제조된 메조포러스 실리카 입자의 형태는 실리카 입자 표면에 고분자가 리니어하게 형성된 람부탄형 메조포러스 실리카 입자일 수 있으며, 비표면적이 50 ~ 200 ㎡/g, 포어사이즈가 7 ~ 30 ㎚인 물성을 갖는다.The mesoporous silica particles prepared according to the process of the present invention may have a specific surface area of 50 to 200 m < 2 > / g and a pore size of 7 to 20 m < 2 & 30 nm.
본 발명의 상기 “람부탄형”은 열대과일인 람부탄의 형태를 의미한다.The " rambutan type " of the present invention means a form of rambutan which is a tropical fruit.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자는 종래 메조포러스 실리카 입자의 제조방법에 비하여 제조과정이 간소화 되었으며, 고가이며 친환경적이지 못한 계면활성제를 사용하지 않아 합성 비용이 절감되는 장점이 있다.The mesoporous silica particles of the present invention are simpler in manufacturing process than conventional mesoporous silica particles and have advantages in that the synthesis cost is reduced by not using a surfactant which is expensive and not environmentally friendly.
또한, 본 발명에서 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중금속 제거 및 환경정화에 응용가능한 장점이 있다.
In addition, the mesoporous silica particles prepared in the present invention have merits that can be applied to heavy metal removal and environmental purification.
이하는 본 발명의 메조포러스 실리카 입자의 제조방법에 관해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the method for producing the mesoporous silica particles of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자의 제조방법은, 실리카졸과 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자 및 염기 첨가제를 첨가하는 단계를 포함한다.The method for producing mesoporous silica particles of the present invention includes the step of adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding with a silica sol and a base additive.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자 제조방법은, In the mesoporous silica particle production method of the present invention,
a) 실리카졸을 제조하는 단계,a) preparing a silica sol,
b) 상기 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자를 첨가하여 실리카 나노입자-고분자 나노복합체 졸을 제조한 후, 염기 첨가제를 첨가하는 단계, b) adding a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding to the silica sol to prepare a silica nanoparticle-polymer nanocomposite sol, then adding a base additive,
c) 상기 b)단계 이후, 세척 및 건조하는 단계,c) after step b), washing and drying,
를 포함하여 제조할 수 있지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다.But the present invention is not limited thereto.
본 발명은 계면활성제를 사용하지 않고, 상온(25 ~ 30℃)조건에서 메조포러스 실리카 나노입자를 제조하는 것에 특징이 있다.The present invention is characterized in that mesoporous silica nanoparticles are prepared at room temperature (25 to 30 DEG C) without using a surfactant.
상기 실리카졸을 제조하는 단계는, 실리카 콜로이드 입자가 분산된 실리카졸을 합성하는 단계이다. 제한되지는 않지만 구체적으로 예를 들면, 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate : TEOS) 1 중량부에 대하여, 28 ~ 30 중량%의 암모니아수 0.1 ~ 0.4 중량부, 탈이온수 1 ~ 5 중량부 및 에탄올 5 ~ 20 중량부로 혼합하고, 25 ~ 30℃의 조건에서 2 ~ 8시간동안 교반하여 실리카 콜로이드 입자가 분산된 실리카졸을 제조할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The step of preparing the silica sol is a step of synthesizing a silica sol in which silica colloid particles are dispersed. Specific examples include, but are not limited to, 0.1 to 0.4 parts by weight of 28 to 30% by weight ammonia water, 1 to 5 parts by weight of deionized water, and 5 to 5 parts by weight of ethanol, based on 1 part by weight of tetraethyl orthosilicate (TEOS) 20 parts by weight, and stirring at 25 to 30 ° C for 2 to 8 hours to prepare a silica sol in which silica colloid particles are dispersed, but the present invention is not limited thereto.
상기 b)단계는 실리카졸에 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자 및 염기첨가제를 첨가함으로써, 실리카 나노입자와 고분자간 및 고분자와 고분자간의 수소결합 상호작용을 유도할 수 있으며, 실리카 입자에 중공을 형성할 수 있다.The step b) can induce the hydrogen bonding interaction between the silica nanoparticles and the polymer and between the polymer and the polymer by adding the polymer having the functional group capable of hydrogen bonding to the silica sol and the base additive, Can be formed.
상기 고분자는 실리카졸과 수소결합을 할 수 있는 기능기를 갖는 고분자라면 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 예를 들면, 폴리알킬렌이민 또는 폴리알릴아민하이드로클로라이드를 사용할 수 있다. 바람직하게는 폴리알킬렌아민, 더욱 바람직하게는 반응용액의 산도(pH)에 민감하지 않는 폴리에틸렌아민을 사용하는 것이 좋다.The polymer can be used without limitation as long as it is a polymer having a functional group capable of hydrogen bonding with a silica sol. More specifically, for example, polyalkyleneimine or polyallylamine hydrochloride can be used. It is preferable to use polyalkyleneamine, more preferably polyethyleneamine which is not sensitive to the pH of the reaction solution.
상기 실리카졸과 고분자는 메조기공의 형성 및 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 위하여 실리카졸 : 고분자 = 1 : 4 ~ 6의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하나 반드시 이에 제한되지는 않는다.The silica sol and the polymer are preferably mixed in a volume ratio of silica sol: polymer = 1: 4 to 6 to form mesopores and to control the shape of the mesoporous silica particles, but the present invention is not limited thereto.
상기 고분자는 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 위하여 중량평균분자량이 500,000 ~ 1,000,000 g/㏖인 고분자를 사용하는 것이 좋다. 상기 범위의 분자량을 갖는 고분자를 사용하는 것이 메조포러스 실리카 입자의 형태를 조절하기 용이하고, 표면적이 우수하여 좋으나, 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.In order to control the shape of the mesoporous silica particles, the polymer is preferably a polymer having a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000 g / mol. Use of a polymer having a molecular weight within the above range is preferable because it facilitates the control of the shape of the mesoporous silica particles and the surface area thereof is excellent, but is not necessarily limited to the above range.
상기 b)단계는, 상기 실리카 나노입자와 상기 고분자의 충분한 수소결합을 유도하기 위하여, 제한되는 것은 아니나, 25 ~ 30℃의 온도조건에서 20 ~ 27 시간동안 반응하는 것이 바람직하다. In order to induce sufficient hydrogen bonding between the silica nanoparticles and the polymer, the step b) is preferably carried out at a temperature of 25 to 30 ° C. for 20 to 27 hours.
상기 염기 첨가제는 상기 실리카 나노입자-고분자 나노복합체의 표면에 위치하고 있는 고분자를 서로 얽히게 하고, 실리카 나노입자의 표면을 에칭시키며, 에칭된 부분에 상기 얽혀있는 고분자를 침투가능하게 하여 중공형의 실리카 나노입자를 제조 할 수 있다. 염기 첨가제를 구체적으로 예를 들면, 1.0 ~ 4.0 M의 수산화나트륨 수용액을 사용할 수 있지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다.The base additive is prepared by entangling polymers located on the surface of the silica nanoparticle-polymer nanocomposite, etching the surface of the silica nanoparticles, allowing the entangled polymer to penetrate into the etched portion, Particles can be produced. The base additive may specifically be, for example, 1.0 to 4.0 M sodium hydroxide aqueous solution, but is not necessarily limited thereto.
상기 c)단계는 세척 및 건조하여 메조포러스 실리카 나노입자를 제조하는 단계이다.The step c) is a step of washing and drying the mesoporous silica nanoparticles.
상기 세척은 b)단계의 불순물 및 미반응 고분자를 제거하기 위한 것으로, 제한되지는 않지만, 세척하는 방법을 구체적으로 예를 들면, 물과 알코올의 분사에 의해 이루어지거나 고체생성물을 담지 시키는 방식으로 이루어질 수 있으며, 수회 반복하여 불순물 및 미반응 고분자의 제거율을 높일 수 있다.The washing is a method for removing impurities and unreacted polymer in step b), for example, but not limited to, a method of washing, for example, by spraying water and alcohol or supporting a solid product And the removal rate of impurities and unreacted polymer can be increased by repeating several times.
상기 건조과정의 온도는, 세척과정에서 사용된 알코올을 건조시키고, 제조된 메조포러스 실리카 나노입자의 형태가 손상되지 않게 하기 위하여 25 ~ 30℃의 온도범위에서 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 제한되지는 않는다. The temperature of the drying process may be in the range of 25 to 30 ° C in order to dry the alcohol used in the washing process and to prevent the shape of the mesoporous silica nanoparticles from being damaged, .
본 발명의 상기 제조방법으로 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중공형 메조포러스 실리카 입자일 수 있으며, 비표면적이 50 ~ 200 ㎡/g, 포어사이즈가 7 ~ 50 ㎚이고, 중공 사이즈가 70 ~ 130 ㎚인 물성을 갖는다.The mesoporous silica particles produced by the method of the present invention may be hollow mesoporous silica particles having a specific surface area of 50 to 200 m 2 / g, a pore size of 7 to 50 nm, a hollow size of 70 to 130 nm Respectively.
본 발명은 제한되는 것은 아니나, 상기 c)단계 이후, 500 ~ 700℃에서 7 ~ 15 시간동안 소성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 소성하는 단계를 더 포함함으로써, 본 발명의 목적인 중금속 제거 및 환경 정화효과가 더욱 향상 시킬 수 있다.
Although the present invention is not limited, the method may further include a step of firing at 500 to 700 ° C for 7 to 15 hours after the step c), and further including the firing step, The environmental purification effect can be further improved.
본 발명의 메조포러스 실리카 입자는 종래 메조포러스 실리카 입자의 제조방법에 비하여 제조과정이 간소화 되었으며, 고가이고, 친환경적이지 못한 계면활성제를 사용하지 않아 합성 비용이 절감되는 장점이 있다.The mesoporous silica particles of the present invention are simpler in manufacturing process than the conventional mesoporous silica particles, and are advantageous in that the synthesis cost is reduced by not using a surfactant that is not expensive and environmentally friendly.
또한, 본 발명에서 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중금속 제거 및 환경정화에 응용가능한 장점이 있다.In addition, the mesoporous silica particles prepared in the present invention have merits that can be applied to heavy metal removal and environmental purification.
본 발명은 계면활성제를 사용하지 않고, 상온에서 메조포러스 실리카 입자를 제조함으로써, 고온에서 계면활성제를 제거하는 공정이 필요 없으므로 제조공정이 간소화 될 수 있다.The present invention can simplify the manufacturing process since it does not require a step of removing the surfactant at a high temperature by preparing mesoporous silica particles at room temperature without using a surfactant.
또한, 본 발명의 메조포러스 실리카 입자는 중금속 제거 및 환경정화에 응용될 수 있다.Further, the mesoporous silica particles of the present invention can be applied to heavy metal removal and environmental purification.
도 1 a)는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 메조포러스 실리카 입자의 TEM 이미지 이다. b)는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 메조포러스 실리카 입자의 TEM 이미지 이다.
도 2는 본 발명의 비교예 13에 따라 제조된 메조포러스 실리카 입자의 TEM 이미지 이다.1A is a TEM image of mesoporous silica particles prepared according to Example 1 of the present invention. b) is a TEM image of mesoporous silica particles prepared according to Example 2 of the present invention.
2 is a TEM image of mesoporous silica particles prepared according to Comparative Example 13 of the present invention.
이하에서는 본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법을 실시예 및 비교예를 통하여 구체적으로 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예 및 비교예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating Examples and Comparative Examples, and is not intended to limit the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 본 발명의 메조포러스 실리카 입자의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method for producing mesoporous silica particles of the present invention will be described in accordance with embodiments of the present invention.
이하 물성은 하기의 방법으로 측정하였다.The following physical properties were measured by the following methods.
1) FE-TEM 측정1) FE-TEM measurement
JEOL JEM 2100F를 사용하여 측정하였다.JEOL JEM 2100F.
2) 비표면적, 포어사이즈 측정2) Specific surface area, pore size measurement
Micromeritics ASAP2010을 사용하여 측정하였다.And measured using Micromeritics ASAP2010.
3) 메틸오렌지의 분해(MO)3) Decomposition of methyl orange (MO)
UV-흡수 스펙트럼으로 측정하였으며, Shimadzu UV-3600을 사용하여 측정하였다.UV-absorption spectra and measured using a Shimadzu UV-3600.
4) 마이크로시스틴제거(MC-YR)4) Removal of microcystin (MC-YR)
MALDI-TOF MS로 측정하였다.MALDI-TOF MS.
5) 중금속 흡착5) Adsorption of heavy metals
ICP-MS(Agilent Technologies.) 7700s로 측정하였다.
ICP-MS (Agilent Technologies.) 7700s.
[실시예 1][Example 1]
테트라에틸올소실리케이트 1 중량부에 대하여, 30 중량% 암모니아수 0.25 중량부, 탈이온수 2.5 중량부 및 에탄올 10 중량부를 혼합하여 6시간동안 25℃의 온도조건에서 교반하여 160 ㎚크기의 하얀색 콜로이드 실리카졸을 제조하였다.0.25 parts by weight of 30% by weight ammonia water, 2.5 parts by weight of deionized water and 10 parts by weight of ethanol were mixed with 1 part by weight of tetraethyl orthosilicate and stirred for 6 hours at a temperature of 25 ° C to prepare white colloidal silica sol having a size of 160 nm .
상기 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped to the above-prepared silica sol until silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was obtained, Lt; / RTI >
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 메조포러스 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 메조포러스 실리카 입자는 람부탄형태이며, 포어 사이즈 17.62 ㎚, 비표면적 97.2 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and then dried at 25 DEG C to prepare mesoporous silica particles. The prepared mesoporous silica particles are in the form of rambutane and have a pore size of 17.62 nm and a specific surface area of 97.2 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, removal of dye (methyl orange), and removal of microcystin were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1.
중금속 흡착용량 : 상기 제조된 메조포러스 실리카입자 50 ㎎에 각각의 중금속 용액 50 ㎖(1 ㎎/㎖)을 상온에서 24시간 동안 교반하였다. 상기 중금속이온을 포함하는 메조포러스 실리카 입자를 원심분리기에 의해 24시간 분리한 후, 상층액을 ICP-MS로 측정했다.Heavy metal adsorption capacity: To 50 mg of the mesoporous silica particles prepared above, 50 ml (1 mg / ml) of each heavy metal solution was stirred at room temperature for 24 hours. After the mesoporous silica particles containing the heavy metal ions were separated by a centrifuge for 24 hours, the supernatant was measured by ICP-MS.
흡착된 중금속의 양은 처음(분리하기 전) 용액의 농도와 마지막(24시간 분리 후)용액의 농도 차이에 의해 결정했으며, 3회 측정하여 평균값을 표 1에 나타내었다.The amount of heavy metals adsorbed was determined by the difference between the concentration of the first (before separation) solution and the concentration of the last (after 24 hour separation) solution.
중금속 흡착용량은 하기 식 1로 계산되었다.The heavy metal adsorption capacity was calculated by the following formula 1.
[식 1][Formula 1]
중금속 흡착용량 = [(Co-Ce)×(V)]/mAdsorption capacity = [(C o -C e) × (V)] / m
Co는 원심분리기로 분리전 중금속 용액 농도C o is the concentration of the heavy metal solution before separation into a centrifuge
Ce는 원심분리기로 24시간 분리 후 중금속 용액 농도C e was separated by a centrifuge for 24 hours,
V는 중금속 용액의 부피V is the volume of the heavy metal solution
m은 메조포러스 실리카의 질량
m is the mass of the mesoporous silica
메틸오렌지 제거율 : 메틸오렌지 0.25 ㎎에 탈이온수 50 ㎖를 첨가하여 메틸오렌지 용액을 제조하였다. 제조된 메틸오렌지 용액과 메조포러스 실리카 입자 20 ㎎을 바이알에 첨가하여 상온에서 30 시간동안 쉐이크 한 다음, 용액을 수 ㎖ 회수하여 UV-visible 스펙트럼으로 분석하였으며, 메틸오렌지 제거율은 하기 식 2로 계산하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Methyl orange removal rate: Methyl orange solution was prepared by adding 50 ml of deionized water to 0.25 mg of methyl orange. The prepared methyl orange solution and 20 mg of mesoporous silica particles were added to the vial and shaken at room temperature for 30 hours. Then, the solution was recovered in several ml and analyzed by UV-visible spectrum. The methyl orange removal rate was calculated by the following formula , And the results are shown in Table 1.
[식 2][Formula 2]
메틸오렌지 제거율(%) = 100(Ci-Ce)/Ci Methyl orange removal rate (%) = 100 (C i -C e ) / C i
Ci는 쉐이크 전 메틸오렌지의 흡광도이다.C i is the absorbance of methyl orange before shaking.
Ce는 메틸오렌지의 30시간 쉐이크 후 흡광도이다.C e is the absorbance after 30-hour shake of methyl orange.
메틸오렌지의 흡수파장은 462 ㎚이다.
The absorption wavelength of methyl orange is 462 nm.
마이크로시스틴 YR의 제거 : 1 ㎖ 마이크로튜브에 메조포어 실리카 용액 300 ㎕(1 ㎎/㎖), 마이크로시스틴 YR 300 ㎕(100 ㎍/㎖)를 첨가하였다. 그 후, 상기 혼합물을 상온에서 5분동안 진동한 후 원심분리를 이용하여 메조포러스 실리카 입자와 상층액을 분리 후 상층액을 MALDI-TOF mass로 분석하였다. Removal of microcystin YR: 300 쨉 l (1 ㎎ / ml) of mesopore silica solution and 300 袖 l (100 쨉 g / ml) of microcystin YR were added to 1 ml microtube. Thereafter, the mixture was vibrated at room temperature for 5 minutes, and the mesoporous silica particles and supernatant were separated by centrifugation, and the supernatant was analyzed by MALDI-TOF mass.
마이크로시트틴제거율(%)은 마이크로시스틴 용액, 마이크로시스틴 용액에 메조포러스 실리카입자를 첨가하여 세척 후 각각의 Mass를 측정하였다. 세척 후 측정된 Mass intensity를 마이크로시스틴 용액의 Mass intensity로 나누고 100을 곱하여 계산하였다.
The removal rate (%) of microcitin was measured by adding mesoporous silica particles to microcystin solution and microcystin solution, and then measuring the mass of each microcystin. The mass intensity measured after washing was divided by the mass intensity of the microcystin solution and multiplied by 100.
[실시예 2] [Example 2]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 메조포러스 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중공형태이며, 포어 사이즈 37.56 ㎚, 비표면적 53.62 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and then dried at 25 DEG C to prepare mesoporous silica particles. The prepared mesoporous silica particles are hollow and have a pore size of 37.56 nm and a specific surface area of 53.62 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[실시예 3][Example 3]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조 하고, 이를 600℃에서 10시간동안 소성하여 메조포러스 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중공형태이며, 포어 사이즈 4.77 ㎚, 비표면적 1025.87 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, dried at 25 DEG C, and calcined at 600 DEG C for 10 hours to prepare mesoporous silica particles. The prepared mesoporous silica particles are in a hollow form and have a pore size of 4.77 nm and a specific surface area of 1025.87 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 1 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped in the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 1 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 29.49 ㎚, 비표면적 42.32 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 29.49 nm and a specific surface area of 42.32 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 3 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped to the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 3 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 25.23 ㎚, 비표면적 62.72 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 25.23 nm and a specific surface area of 62.72 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 2,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 2,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 31.32 ㎚, 비표면적 39.47 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 31.32 nm and a specific surface area of 39.47 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 4][Comparative Example 4]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 25,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 25,000 g / mol, 1 mg / mL) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 24.40 ㎚, 비표면적 63.23 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 24.40 nm and a specific surface area of 63.23 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 5][Comparative Example 5]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 6시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 6 h.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 32.54 ㎚, 비표면적 42.19 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 32.54 nm and a specific surface area of 42.19 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 6][Comparative Example 6]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 12시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, Lt; / RTI > for 12 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 27.94 ㎚, 비표면적 59.35 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 27.94 nm and a specific surface area of 59.35 m < 2 > / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 7][Comparative Example 7]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 1 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped in the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 1 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 39.48 ㎚, 비표면적 44.29 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 39.48 nm and a specific surface area of 44.29 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 8][Comparative Example 8]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 3 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped to the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 3 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 38.24 ㎚, 비표면적 49.37 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 38.24 nm and a specific surface area of 49.37 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 9][Comparative Example 9]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 2,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 2,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 38.63 ㎚, 비표면적 45.38 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 38.63 nm and a specific surface area of 45.38 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 10][Comparative Example 10]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 25,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 25,000 g / mol, 1 mg / mL) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 37.41 ㎚, 비표면적 51.45 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 37.41 nm and a specific surface area of 51.45 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 11][Comparative Example 11]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 6시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, And the mixture was stirred for 30 minutes. Thereafter, 1 ml of a 0.3 M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 캜 for 6 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 37.94 ㎚, 비표면적 47.39 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 37.94 nm and a specific surface area of 47.39 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 12][Comparative Example 12]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.3 M 수산화나트륨 수용액을 1 ㎖ 드롭하고, 25℃에서 12시간동안 교반하였다.Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 1 ml of a 0.3M sodium hydroxide aqueous solution was dropped, and the mixture was stirred at 25 占 폚 for 12 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 37.81 ㎚, 비표면적 49.97 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 37.81 nm and a specific surface area of 49.97 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[비교예 13] [Comparative Example 13]
상기 실시예 1에서 제조된 실리카졸에 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine : PEI_중량평균분자량 750,000 g/㏖, 1 ㎎/㎖)을 상기 실리카졸 : PEI = 1 : 5 부피비가 될 때까지 드롭하고, 25℃에서 30분 동안 교반한 후, 0.1 M 질산을 pH가 4에 이를 때까지 드롭하고, 25℃에서 24시간동안 교반하였다. Polyethyleneimine (PEI_ weight average molecular weight: 750,000 g / mol, 1 mg / ml) was dropped into the silica sol prepared in Example 1 until the silica sol: PEI = 1: 5 volume ratio was reached, For 30 minutes, 0.1 M nitric acid was dropped until the pH reached 4, and the mixture was stirred at 25 DEG C for 24 hours.
이어서 혼합물을 원심분리하고 에탄올로 세척한 후 25℃에서 건조하여 실리카 입자를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 포어 사이즈 23.05 ㎚, 비표면적 62.04 ㎡/g이다.The mixture was then centrifuged, washed with ethanol, and dried at 25 DEG C to produce silica particles. The prepared silica particles had a pore size of 23.05 nm and a specific surface area of 62.04 m 2 / g.
중금속 흡착용량, 염료(메틸오렌지) 제거 및 마이크로시스틴 제거는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 측정하였으며 결과는 표 1에 나타내었다.
Removal of heavy metal adsorption capacity, dye (methyl orange) removal and microcystin removal were measured by the same method as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[표 1] [Table 1]
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 메조포러스 실리카 입자는 중금속 흡착용량, 마이크로시스틴 제거율 및 메틸 오렌지 분해율이 우수한 것을 확인하였다. As shown in Table 1, the mesoporous silica particles prepared according to the present invention had excellent heavy metal adsorption capacity, microcystin removal rate, and methyl orange decomposition rate.
또한, 상기 실시예 3의 경우, 중공형 실리카 입자를 600℃에서 10시간 동안 소성을 함으로써, 중금속 흡착용량중 납이온을 흡착하였을 때, 소성하기 전 대비 2 배 이상 증가하는 것을 보였다. 이는, 중공형 실리카 입자의 고온처리로 인해 표면의 고분자가 제거됨으로써, 표면적이 늘어나면서 흡착량이 증가한 것으로 판단된다.Further, in the case of Example 3, when the hollow silica particles were fired at 600 ° C for 10 hours, the adsorption capacity of the lead ions in the heavy metal adsorption capacity increased more than twice as much as before the firing. This is because the surface of the hollow silica particles was removed by the high temperature treatment, and the surface area of the hollow silica particles was increased to increase the adsorption amount.
Claims (20)
상기 실리카졸에 폴리알킬렌이민을 첨가하는 단계;
를 포함하는 람부탄형 메조포러스 실리카 입자의 제조방법. Tetraethyl orthosilicate, ammonia water, deionized water and ethanol to prepare a silica sol;
Adding a polyalkyleneimine to the silica sol;
≪ / RTI > by weight of the mesoporous silica particles.
상기 실리카졸은 테트라에틸오소실리케이트 1 중량부에 대하여, 28 ~ 30 중량%의 암모니아수 0.1 ~ 0.4 중량부, 탈이온수 1 ~ 5 중량부 및 에탄올 5 ~ 20 중량부로 혼합하여 제조하는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.The method according to claim 1,
The silica sol is used in an amount of 28 to 30% by weight, based on 1 part by weight of tetraethylorthosilicate, of ammonia water 0.1 to 0.4 parts by weight, deionized water 1 to 5 parts by weight, and ethanol 5 to 20 parts by weight.
폴리알킬렌이민을 첨가하는 단계 이후, 25 ~ 30℃에서 교반, 세척 및 건조하는 단계를 더 포함하는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of stirring, washing and drying at 25 to 30 DEG C after the step of adding the polyalkyleneimine to the mesoporous silica particles.
상기 실리카졸과 상기 폴리알킬렌이민은 1 : 4 ~ 6의 부피비로 혼합되는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the silica sol and the polyalkyleneimine are mixed in a volume ratio of 1: 4 to 6.
상기 교반은 18 ~ 27 시간동안 진행하는 것인 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.5. The method of claim 4,
Wherein the agitation is carried out for 18 to 27 hours.
상기 폴리알킬렌이민은 중량평균분자량이 500,000 ~ 1,000,000 g/㏖인 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the polyalkyleneimine has a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000 g / mol.
비표면적이 50 ~ 200 ㎡/g, 포어 사이즈가 7 ~ 30 ㎚인 람부탄형 메조포러스 실리카 입자.9. The method of claim 8,
A mesoporous silica particle having a specific surface area of 50 to 200 m < 2 > / g and a pore size of 7 to 30 nm.
상기 실리카졸에 폴리알킬렌이민 및 염기 첨가제를 첨가하는 단계;
를 포함하는 중공형 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.Tetraethyl orthosilicate, ammonia water, deionized water and ethanol to prepare a silica sol;
Adding a polyalkyleneimine and a base additive to the silica sol;
≪ / RTI >
상기 실리카졸은 테트라에틸오소실리케이트 1 중량부에 대하여, 28 ~ 30 중량%의 암모니아수 0.1 ~ 0.4 중량부, 탈이온수 1 ~ 5 중량부 및 에탄올 5 ~ 20 중량부로 혼합하여 제조하는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
The silica sol is prepared by mixing 0.1 to 0.4 parts by weight of ammonia water, 1 to 5 parts by weight of deionized water, and 5 to 20 parts by weight of ethanol in an amount of 28 to 30% by weight based on 1 part by weight of tetraethylorthosilicate, Gt;
상기 염기 첨가제를 첨가하는 단계 이후, 25 ~ 30℃에서 교반, 세척 및 건조하는 단계를 더 포함하는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
Further comprising stirring, washing and drying at 25 to 30 DEG C after the step of adding the base additive.
상기 교반, 세척 및 건조하는 단계 이후, 400 ~ 800℃온도에서 7 ~ 15 시간동안 소성하는 단계를 더 포함하는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.14. The method of claim 13,
Further comprising the step of calcining, washing and drying the mixture at a temperature of 400 to 800 ° C for 7 to 15 hours to obtain a mesoporous silica particle.
상기 염기 첨가제는 1.0 ~ 4.0 M의 수산화나트륨 수용액인 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the base additive is a 1.0 to 4.0 M sodium hydroxide aqueous solution.
상기 실리카졸과 상기 폴리알킬렌이민은 1 : 4 ~ 6의 부피비로 혼합되는 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the silica sol and the polyalkyleneimine are mixed in a volume ratio of 1: 4 to 6.
상기 교반은 18 ~ 27 시간동안 진행하는 것인 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.14. The method of claim 13,
Wherein the agitation is carried out for 18 to 27 hours.
상기 폴리알킬렌이민은 중량평균분자량이 500,000 ~ 1,000,000 g/㏖인 메조포러스 실리카 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the polyalkyleneimine has a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000 g / mol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140138847A KR101681953B1 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140138847A KR101681953B1 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160044198A KR20160044198A (en) | 2016-04-25 |
| KR101681953B1 true KR101681953B1 (en) | 2016-12-02 |
Family
ID=55918641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140138847A KR101681953B1 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101681953B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD904836S1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-12-15 | Ji Yeon JEONG | Tongs for cooking |
| CN116216725A (en) * | 2023-02-14 | 2023-06-06 | 无锡萃纯生物材料科技有限公司 | Treatment method for adjusting aperture, specific surface area and pore volume of silica microsphere |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090097443A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-16 | 한국화학연구원 | Synthetic method of mesoporous carbon and mesoporous silica using silica nanosphere-carbon precursor nanocomposite |
| KR20120137111A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-20 | 한국표준과학연구원 | Preparation method of core-shell silica particle with mesoporous shell |
-
2014
- 2014-10-15 KR KR1020140138847A patent/KR101681953B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 화학공학, 제23권, 제4호, 2012.* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160044198A (en) | 2016-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jusoh et al. | Sequential desilication–isomorphous substitution route to prepare mesostructured silica nanoparticles loaded with ZnO and their photocatalytic activity | |
| JP3200623B2 (en) | Method for producing hollow spherical silicate cluster | |
| KR102190185B1 (en) | Mesoporous titanium dioxide nanoparticles and process for their production | |
| JP6172438B2 (en) | Method for producing porous carbon nitride | |
| CN103880020B (en) | Chirality mesoporous organic silica nanotube or core-shell type nanometer rod and preparation method thereof | |
| CN104448381B (en) | The preparation and its application of imidazoles functionalized ordered mesoporous phenolic resin material | |
| Misran et al. | Nonsurfactant route of fatty alcohols decomposition for templating of mesoporous silica | |
| CN104439276B (en) | A kind of quick method and product preparing hollow porous silica/argentum nano composite material | |
| KR101681953B1 (en) | Method for Preparing Mesoporous Silica and the Mesoporous Silica Therefrom | |
| Yu et al. | A novel pathway for the synthesis of ordered mesoporous silica from diatomite | |
| CN105536850A (en) | High-dispersity nano titanium dioxide composite material and preparation method thereof | |
| Suzuki et al. | Synthesis and catalytic properties of sulfonic acid-functionalized monodispersed mesoporous silica spheres | |
| Wang et al. | Simple glycerol-assisted and morphology controllable solvothermal synthesis of CeVO 4/BiVO 4 hierarchical hollow microspheres with enhanced photocatalytic activities | |
| RU2015116258A (en) | OBTAINING CATALYSTS BASED ON BORCEEOLITES | |
| CN107188186A (en) | A kind of method for synthesizing high-sequential super-microporous silicon dioxide | |
| Ivanenko et al. | Low-temperature synthesis, structure-sorption characterisics and photocatalytic activity of TiO 2 nanostructures | |
| CN107840349A (en) | The preparation method of the nanometer multi-stage porous aggregations of ZSM 5 | |
| Chao et al. | Controlling the morphology and mesostructural orderness of the mesoporous silica nanoparticles | |
| Postnova et al. | Synthesis of monolithic mesoporous silica with a regular structure (SBA-15) and macropores in neutral aqueous solution at room temperature | |
| CN105366683B (en) | A kind of preparation method of mesoporous silicon dioxide micro-sphere | |
| CN100531894C (en) | Semi-synthetic bleaching earth | |
| JP2009532318A (en) | Silicon-titanium mixed oxide-containing dispersion for production of titanium-containing zeolite | |
| CN104324684B (en) | A kind of preparation method of mesoporous flowers shape γ TiP and fluorine removal application process | |
| JP6410574B2 (en) | Method for producing porous silica | |
| KR101684691B1 (en) | Method of preparing size controlled mesoporous silica nanoparticles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |