KR20180086616A - METHOD OF SILICA PARTICLES FROM SODIΜM SILICATE USING ZnO INORGANIC TEMPLATE PARTICLES - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method of preparing hollow silica particles, comprising the steps of: applying heat to a solution, in which a Zn precursor is mixed with an alkaline precipitating agent, to prepare ZnO inorganic template particles; making a silica precursor and a salt react with the ZnO inorganic template particles, thereby forming a silica shell on the surface of the ZnO inorganic template particles to prepare ZnO/silica core-shell particles; and removing the ZnO inorganic template particles from the ZnO/silica core-shell particles. The present invention can prevent particle agglomeration and contamination problems generated during a template particle removing process using heat treatment and the organic solvent by producing hollow silica particles with the ZnO inorganic template particles that can be easily removed through an acid treatment process without using separate heat treatment or an organic solvent. Further, the present invention improves hollow efficiency and can provide hollow silica particles required according to application fields by controlling size and shape of the ZnO inorganic template particles, thereby maximizing hollow size of hollow silica particles.

Description

ZnO 무기주형입자를 이용한 소듐실리케이트부터의 중공 실리카 입자 제조방법{METHOD OF SILICA PARTICLES FROM SODIΜM SILICATE USING ZnO INORGANIC TEMPLATE PARTICLES}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for preparing hollow silica particles from sodium silicate using ZnO inorganic mold particles,

본 발명은 ZnO 무기주형입자를 이용한 소듐실리케이트부터의 중공 실리카 입자 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ZnO를 합성하여 무기 주형입자로 사용하고 소듐실리케이트를 실리카 전구체로 사용하여 중공 실리카 입자를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing hollow silica particles starting from sodium silicate using ZnO inorganic mold particles, and more particularly, to a method for producing hollow silica particles using ZnO as inorganic mold particles and sodium silicate as a silica precursor ≪ / RTI >

중공구조의 무기물 입자는 나노 기공을 포함하는 쉘이 외각에 둘러싸인 입자로 속이 비어있는 형태를 가지고 있다. 마이크로, 나노크기의 중공형 무기물 입자는 상대적으로 낮은 밀도와 큰 비표면적, 표면 투과기능 등의 독특한 물리적 성질 때문에 학문 및 산업 분야에 높은 응용잠재력을 가지고 있다. The inorganic particles in the hollow structure have a shape in which the shell containing the nanopore is hollow with particles enclosed by the outer shell. Micro- and nano-sized hollow inorganic particles have high application potential in the academic and industrial fields due to their unique physical properties such as relatively low density, large specific surface area, and surface permeability.

중공형 무기물 입자를 합성하기 위한 다양한 제조방법들이 여러 연구자들에 의해 연구되어왔는데, 현재 일반적인 중공 실리카 합성방법으로는 폴리스티렌 라텍스(PSS) 유기주형을 이용하여 TEOS(tetraethylorthosilicate) 로부터 중공실리카를 형성하는 액상합성법이 알려져 있다. Various methods for synthesizing hollow inorganic particles have been studied by a number of researchers. Currently, a general method for synthesizing hollow silica is to use a polystyrene latex (PSS) organic mold to prepare a hollow silica from TEOS (tetraethylorthosilicate) The synthesis method is known.

유기주형을 이용할 경우 TEOS로부터 생성된 실리카가 유기주형 표면 위에 코팅되어 코어쉘 구조를 1차적으로 형성한 후, 열처리 또는 유기용매를 이용하여 유기주형을 제거함으로써 최종적으로 중공 실리카 입자를 얻을 수 있다. When an organic template is used, the silica produced from TEOS is coated on the surface of the organic mold to form the core shell structure, and then the organic silica mold is removed by heat treatment or organic solvent to finally obtain the hollow silica particles.

그러나 상기와 같은 유기주형 입자를 사용할 경우 유기용매를 이용하여 유기주형을 제거하는 공정에서 발생하는 유기 주형의 잔여물로 인한 중공실리카 오염 문제 및 잔여물의 세척공정이 어렵고 번거롭다는 문제가 있다. 또한 높은 온도로 소성하여 유기주형을 제거할 경우 합성된 중공 실리카의 응집이 발생한다는 문제점이 있었다. 또한 실리카 전구체가 TEOS 일 경우 반응용매를 알코올과 암모니아수를 사용하기 때문에 이에 따른 폐수발생으로 인한 환경적인 문제도 존재하는 실정이었다.However, in the case of using the organic mold particles as described above, there is a problem that the problem of the contamination of the hollow silica due to the residual organic template occurring in the process of removing the organic template by using the organic solvent and the washing process of the residue are difficult and cumbersome. Further, when the organic mold is removed by firing at a high temperature, the resultant hollow silica is agglomerated. Also, when the silica precursor is TEOS, alcohol and ammonia water are used as the reaction solvent. Therefore, there is an environmental problem due to the generation of the waste water.

본 발명의 목적은 별도의 소성공정이나 유기용매를 이용하지 않고, 산(acid) 처리 공정을 통해 손쉽게 제거될 수 있는 ZnO 무기주형을 이용한 소듐실리케이트로부터의 중공 실리카 입자 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing hollow silica particles from sodium silicate using a ZnO inorganic mold which can be easily removed through an acid treatment process without using a separate firing step or an organic solvent.

본 발명의 또 다른 목적은 ZnO 무기주형입자의 형상과 크기를 제어하여 다양한 형상과 다양한 중공크기를 가지는 중공실리카 입자를 제조하여 적용분야에 따라 요구되는 중공 실리카 입자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide hollow silica particles which are required according to application fields by preparing hollow silica particles having various shapes and various hollow sizes by controlling the shape and size of ZnO inorganic mold particles.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따르는 ZnO 무기주형입자는 Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합하는 단계 및 상기 용액에 열을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ZnO nanoporous inorganic particle according to the present invention, which comprises mixing a Zn precursor and an alkaline precipitant, and applying heat to the solution.

또한 상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), zinc acetate(Zn(CH3COO)2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The Zn precursor is characterized by being one of zinc chloride (ZnCl 2 ) and zinc acetate (Zn (CH 3 COO) 2 ).

또한 상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH, LiOH, NaCO3 중 어느 하나로, 상기 ZnO 무기주형입자는 직경 190nm 내지 200nm의 구형인 것을 특징으로 한다.The Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), and the alkaline precipitant is NaOH, LiOH, NaCO 3 , And the ZnO inorganic template particles are spherical with a diameter of 190 nm to 200 nm.

또한 상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH로, 상기 ZnO 무기주형입자는 입자크기 200nm 내지 300nm 판상형인 것을 특징으로 한다.Further, the Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), the alkaline precipitant is NaOH, and the ZnO inorganic mold particles have a particle size of 200 nm to 300 nm.

또한 상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH로, 상기 ZnO 무기주형입자는 500nm 내지 2.0μm의 기둥형인 것을 특징으로 한다.Also, the Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), the alkaline precipitant is NaOH, and the ZnO inorganic mold particles have a columnar shape of 500 nm to 2.0 μm.

또한 상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NH4OH인 것을 특징으로 한다.The Zn precursor is characterized by zinc chloride (ZnCl 2 ) and the alkaline precipitant is NH 4 OH.

또한 상기 ZnO 무기주형입자는 0.4μm 내지 1.0μm의 판상형인 것을 특징으로 한다.And the ZnO inorganic mold particles are in the form of a plate having a thickness of 0.4 mu m to 1.0 mu m.

또한 상기 ZnO 무기주형입자는 입자 길이 2.0μm 내지 3.0μm의 타원형인 것을 특징으로 한다.Further, the ZnO inorganic mold particles are elliptical with a particle length of 2.0 탆 to 3.0 탆.

또한 상기 열을 가한 Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합한 용액에 초음파를 가하여 상기 ZnO 무기주형입자를 분산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And further dispersing the ZnO inorganic template particles by applying ultrasonic waves to a solution obtained by mixing the heat-applied Zn precursor and the alkaline precipitant.

본 발명에 따르는 중공 실리카 입자는 Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합한 용액에 열을 가해 ZnO 무기주형입자를 제조하는 단계(S100), 실리카(silica) 전구체 및 염을 상기 ZnO 무기주형입자와 반응시켜 상기 ZnO 무기주형입자 표면에 실리카 쉘을 형성하여 ZnO/실리카 코어쉘(core-shell)입자를 제조하는 단계(S200) 및 상기 ZnO/실리카 코어쉘입자에서 상기 ZnO 무기주형입자를 제거하는 단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hollow silica particles according to the present invention can be prepared by reacting a solution of a Zn precursor and an alkaline precipitant with heat to form ZnO inorganic template particles (S100), reacting a silica precursor and a salt with the ZnO inorganic template particles A step (S200) of forming a silica shell on the surface of ZnO inorganic mold particles to produce ZnO / silica core-shell particles (S200) and removing the ZnO inorganic mold particles (S300) from the ZnO / And a control unit.

또한 상기 S200 단계의 상기 실리카 전구체는 소듐실리케이트(sodiμm silicate)인 것을 특징으로 한다.The silica precursor in step S200 may be sodium silicate.

또한 상기 소듐실리케이트의 농도는 0.2 M 내지 0.6 M인 것을 특징으로 한다.And the concentration of the sodium silicate is 0.2 M to 0.6 M.

또한 상기 S200 단계의 상기 염은 (NH4)2SO4 또는 NaH(CO3)2 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the salt of the step S200 is (NH 4) 2 SO 4 Or NaH (CO 3 ) 2 .

또한 상기 S200 단계의 ZnO/실리카 코어쉘(core-shell)입자를 형성하는 반응온도는 60℃ 내지 90℃인 것을 특징으로 한다.The reaction temperature for forming the ZnO / silica core-shell particles in step S200 is 60 ° C to 90 ° C.

또한 상기 S300 단계의 상기 ZnO 무기주형입자의 제거는 증류수에 상기 ZnO/실리카의 코어쉘 입자를 분산시킨 후, 교반하고 산(acid) 용액을 적하하여 ZnO 무기주형입자를 녹여내는 과정으로 수행되는 것을 특징으로 한다.The removal of the ZnO inorganic mold particles in step S300 may be performed by dispersing the core shell particles of ZnO / silica in distilled water, and then stirring and dissolving an acid solution to dissolve the ZnO inorganic mold particles .

또한 상기 산(acid) 용액은 염산희석액 또는 황산희석액 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The acid solution may be a hydrochloric acid dilution solution or a sulfuric acid dilution solution.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은 별도의 열처리나 유기용매를 이용하지 않고 산처리 공정을 통해 용이하게 제거될 수 있는 ZnO 무기주형입자를 이용하여 중공실리카 입자를 생성하는바, 열처리 및 유기용매를 이용한 주형입자 제거 공정시 발생하는 입자 응집과 오염문제를 방지할 수 있다.According to the present invention, hollow silica particles are produced by using ZnO inorganic mold particles which can be easily removed through an acid treatment process without using a heat treatment or an organic solvent. As a result, It is possible to prevent the problem of particle agglomeration and contamination that occur during the mold particle removal process using the mold.

또한 ZnO 무기주형입자 형상 및 크기의 조절이 비교적 용이하므로, ZnO 무기주형입자의 크기 및 형상을 제어함으로써 중공실리카의 중공크기를 최대화하여 중공 효율을 향상 시킬 수 있으며, 적용분야에 따라 요구되는 중공 실리카 입자를 제공할 수 있다.In addition, since the shape and size of the ZnO inorganic mold particles can be easily controlled, the hollow size of the hollow silica can be maximized by controlling the size and shape of the ZnO inorganic mold particles, thereby improving the hollow efficiency. Particles can be provided.

또한 소듐실리케이트를 실리카 전구체로 사용하기 때문에 TEOS에 비해 제조원가가 낮다. In addition, the manufacturing cost is lower than that of TEOS because sodium silicate is used as a silica precursor.

또한 반응용매가 물이므로, TEOS를 실리카 전구체로 이용한 중공실리카 합성방식보다 환경 친화적인 효과가 있다.Further, since the reaction solvent is water, it is more eco-friendly than the hollow silica synthesis method using TEOS as a silica precursor.

다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 ZnO 무기주형입자를 이용한 소듐실리케이트부터의 중공 실리카 입자 제조방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effect of the method for producing hollow silica particles from sodium silicate using ZnO inorganic mold particles according to the embodiments of the present invention is not limited to those mentioned above, It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be understood by those skilled in the art.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 중공 실리카 입자의 제조 공정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중공 실리카 입자를 형성하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 ZnO 무기주형입자를 제조하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4의 (a), (b)는 ZnO 전구체의 종류에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 5의 (a), (b), (c)는 ZnO 전구체의 농도에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 6의 (a), (b), (c)는 알칼리성 침전제의 종류에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 7의 (a), (b), (c)는 pH에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 8의 (a), (b), (c)는 반응온도에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 9은 본 발명에 따른 타원형의 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.
도 10는 본 발명에 따른 0.1μm내지 0.2μm 크기의 구형 ZnO 무기주형입자의 SEM 이미지이다.
도 11은 0.1μm 내지 0.2μm 크기의 구형 ZnO 무기주형입자를 사용하여 합성한 중공실리카를 기판에 코팅한 후 코팅막의 단면을 촬영한 SEM 이미지이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a flow chart showing a process for producing hollow silica particles according to the present invention.
2 is a schematic view showing a process of forming hollow silica particles according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a process for preparing a ZnO inorganic template particle according to the present invention.
4 (a) and 4 (b) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the kind of ZnO precursor.
5 (a), 5 (b) and 5 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the concentration of the ZnO precursor.
6 (a), 6 (b) and 6 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to kinds of alkaline precipitants.
7 (a), 7 (b) and 7 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to pH.
8 (a), 8 (b) and 8 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the reaction temperature.
9 is an SEM image showing an elliptical ZnO inorganic mold particle according to the present invention.
10 is an SEM image of spherical ZnO inorganic mold particles having a size of 0.1 mu m to 0.2 mu m according to the present invention.
11 is a SEM image of a cross-section of a coating film formed by coating a hollow silica synthesized using spherical ZnO inorganic mold particles having a size of 0.1 m to 0.2 m in size on a substrate.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 ZnO 무기주형입자 제조방법 및 이를 기반으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor shall appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present. Hereinafter, a method for manufacturing a ZnO inorganic mold particle according to an embodiment of the present invention and a hollow silica particle manufacturing method based thereon will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 중공 실리카 입자의 제조 공정을 나타내는 순서도이다.1 is a flow chart showing a process for producing hollow silica particles according to the present invention.

본 발명에 따르는 중공(hollow) 실리카 입자 제조는 Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합한 용액에 열을 가해 ZnO 무기주형입자를 제조하는 단계(S100), 실리카(silica) 전구체 및 염을 상기 ZnO 무기주형입자와 반응시켜 상기 ZnO 무기주형입자 표면에 실리카 쉘을 형성하여 ZnO/실리카 코어쉘(core-shell)입자를 제조하는 단계(S200) 및 상기 ZnO/실리카 코어쉘입자에서 상기 ZnO 무기주형입자를 제거하는 단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hollow silica particles according to the present invention can be prepared by preparing a ZnO inorganic mold particle by heating a solution prepared by mixing a Zn precursor and an alkaline precipitant (S100), adding a silica precursor and a salt to the ZnO inorganic mold particle (S200) of preparing a ZnO / silica core shell particle by forming a silica shell on the surface of the ZnO inorganic mold particle by reacting the ZnO / inorganic core particle with the ZnO / (Step S300).

도 3을 함께 참조하여 ZnO 무기주형입자를 형성하는 단계(S100) 및 상기 무기주형입자의 크기 및 형상을 조절하는 요인에 대하여 설명한다.Referring to FIG. 3, the step (S100) of forming the ZnO inorganic template particles and the factors controlling the size and shape of the inorganic template particles will be described.

ZnO 무기주형입자는 중공 실리카입자의 기본 골격이 되는바, ZnO 무기주형입자의 형태를 조절하는 것은, 중공 실리카입자의 형태에 영향을 미치게 된다.ZnO inorganic mold particles become the basic skeleton of the hollow silica particles, and controlling the shape of the ZnO inorganic mold particles affects the shape of the hollow silica particles.

기본적으로 침전법(sedimentation method)을 이용하여 Zn전구체와 알칼리성 침전제를 혼합한 후, 열을 가해 반응시켜 ZnO 무기주형입자를 형성한다. 이 때, 상기 Zn전구체는 zinc chloride(ZnCl2), zinc acetate (Zn(CH3COO)2)등일 수 있으며, 상기 알칼리성 침전제로는 NaOH, LiOH, NaCO3, NH4OH 등 일 수 있다. Basically, a Zn precursor and an alkaline precipitant are mixed using a sedimentation method, followed by reaction with heat to form ZnO inorganic mold particles. In this case, the Zn precursor may be zinc chloride (ZnCl 2 ), zinc acetate (Zn (CH 3 COO) 2 ), and the alkaline precipitant may be NaOH, LiOH, NaCO 3 or NH 4 OH.

ZnO 무기주형입자의 형상 및 크기는, Zn전구체 종류, Zn전구체 농도, 알칼리성 침전제의 종류, pH, 반응온도 등에 의해 결정될 수 있다. ZnO 무기주형입자의 형상 및 크기는 중공 실리카의 형상 및 중공효율을 결정하는 가장 큰 요인이 되는바 이를 조절 및 제어하는 것이 중요하다.The shape and size of the ZnO inorganic mold particles can be determined by the kind of Zn precursor, the concentration of Zn precursor, the kind of alkaline precipitant, the pH, the reaction temperature and the like. It is important to control and control the shape and size of ZnO inorganic mold particles as they are the most important factors for determining the shape and hollow efficiency of hollow silica.

Zn전구체의 종류에 따라 ZnO 입자의 크기 및 형상을 조절 할 수 있다. 이는 반응 메카니즘은 동일하나, 반응중에 생성되는 염(salt) 및 침전제와의 반응 속도가 상이하기 때문이다. 일실시예로서 염화아연(zinc chloride)의 경우 아세트산 아연(zinc acetate)보다 침전제와의 반응속도가 빠르므로 입자 형성이 빠르게 진행됨에 따라 입자크기가 크게 형성된다.The size and shape of the ZnO particles can be controlled depending on the kind of the Zn precursor. This is because the reaction mechanism is the same, but the rate of reaction with salt and precipitant formed during the reaction is different. In one embodiment, the zinc chloride has a faster reaction rate with the precipitant than the zinc acetate, so that the particle size is rapidly increased as the particle formation proceeds rapidly.

또한, Zn 전구체의 농도에 있어 Zn 전구체의 농도가 높을수록 입자크기가 증가한다. 즉, 농도가 낮을수록 핵 생성 속도가 느리므로, 형성된 핵간의 응집이 적어 입자 크기가 작게 형성되기 때문이다. 일실시예로서 염화아연(zinc chloride) 0.5M 에서는 100nm구형 입자가 염화아연(zinc choride) 1.5M에선 200nm 구형입자가 형성된다.Also, the higher the Zn precursor concentration in the Zn precursor concentration, the larger the particle size. That is, since the nucleation rate is slower as the concentration is lower, the aggregation of the formed nuclei is less so that the particle size is small. In one embodiment, spherical particles of 100 nm in zinc chloride 0.5 M and spherical particles of 200 nm in 1.5 M of zinc choride are formed.

알칼리성 침전제 종류에 따라 ZnO주형입자의 형상 및 크기를 달리할 수 있다. 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 리튬(LiOH), 탄산나트륨(Na2CO3)를 사용할 경우, 수 나노미터 정도의 구형입자가 형성되며, 수산화 암모늄((NH4)OH)을 사용할 경우 다른 침전제와 달리 마이크로미터 정도의 입자를 형성할 수 있으며, 긴 타원형 형상 혹은 판상형 ZnO 무기주형입자를 얻을 수 있다.Depending on the type of alkaline precipitant, the shape and size of the ZnO template particles can be varied. When sodium hydroxide (NaOH), lithium hydroxide (LiOH) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) are used, spherical particles of the order of several nanometers are formed and ammonium hydroxide ((NH 4 ) OH) Micrometer particles can be formed, and long elliptical or plate-shaped ZnO inorganic mold particles can be obtained.

반응용매의 pH가 높아질수록 입자의 표면에너지를 줄이기 위한 방향인 결정 c축 방향으로 입자가 성장하여 구형입자가 아닌 판상에 가까운 ZnO가 형성된다. 실험적으로 pH 12이상에서는 판상형 입자가 형성된다.As the pH of the reaction solvent increases, the particles grow in the direction of the crystal c axis, which is a direction for reducing the surface energy of the particles, so that ZnO near the plate is formed instead of spherical particles. Experimental results show that at pH 12 or higher, a platelet-like particle is formed.

반응온도가 증가할 경우 구형입자 크기는 증가하고, 판상입자의 경우 c축 방향으로 성장하여 기둥형 입자가 형성된다. 실험적으로 반응온도 70℃ 이상에서 입자크기가 현저히 증가한다.As the reaction temperature increases, the spherical particle size increases. In the case of the plate-like particles, the c-axis grows to form columnar particles. Experimentally, the particle size increases significantly at reaction temperatures above 70 ℃.

실리카 쉘을 형성하는 단계(S200) 및 상기 실리카 쉘의 두께 및 형상을 조절하는 요인에 대하여 설명한다.The step of forming a silica shell (S200) and the factors controlling the thickness and shape of the silica shell will be described.

실리카 쉘을 형성하는 단계는 상기 ZnO 무기주형입자를 형성하는 단계(S100) 이후에 실리카 전구체와 암모늄 염 혹은 금속염을 ZnO 무기주형입자가 분산된 용액 내에 동시에 적하(適下)하여, 상기 ZnO 무기주형입자의 표면에 실리카 쉘을 형성시켜 ZnO/실리카의 코어쉘 입자를 획득하는 단계이다. 일실시예로서 상기 실리카 전구체는 소듐실리케이트(Sodiμm Silicate)가 사용될 수 있으며, 암모늄 염 혹은 금속염은 황산 암모늄((NH4)2SO4), 탄산수소나트륨(NaH(CO3)2)이 사용될 수 있다.In the step of forming the silica shell, the silica precursor and the ammonium salt or the metal salt are simultaneously dropped in a solution in which the ZnO inorganic mold particles are dispersed, after the step (S100) of forming the ZnO inorganic mold particles, And a silica shell is formed on the surface of the particles to obtain core shell particles of ZnO / silica. The silica precursor in one embodiment is a sodium silicate (Sodiμm Silicate) that can be used, ammonium salt or metal salt is ammonium sulfate ((NH 4) 2 SO 4 ), sodium bicarbonate (NaH (CO 3) 2) may be used have.

실리카 쉘 형성반응을 시작하기 전 ZnO 무기주형입자를 용액 내에 완전히 분산시키는 것이 바람직한데, 이는 ZnO 무기주형입자가 응집 또는 침전이 되어있으면 ZnO 무기주형입자의 표면적에 비해 실리카 전구체 함량이 많아지게 되어 의도한 두께나 형상의 실리카 쉘을 형성할 수 없기 때문이다. 이에 따라 초음파를 가하여 용액 내 ZnO 무기 주형입자가 잘 분산될 수 있도록 함으로써 모든 ZnO 무기 주형입자가 코어쉘 반응에 사용되도록 하는 것이 요구된다. 일실시예로서 상기 초음파는 약 40khz 주파수로 약 20분 동안 가해질 수 있다.It is preferable to completely disperse the ZnO inorganic template particles in the solution before starting the silica shell forming reaction because if the ZnO inorganic template particles are aggregated or precipitated, the silica precursor content becomes larger than the surface area of the ZnO inorganic template particles, It is impossible to form a silica shell of one thickness or shape. Accordingly, it is required to apply ultrasonic waves to disperse the ZnO inorganic template particles in the solution so that all the ZnO inorganic template particles are used in the core shell reaction. In one embodiment, the ultrasonic waves may be applied at a frequency of about 40 kHz for about 20 minutes.

쉘 형성 반응 시 ZnO 무기주형입자의 크기 및 형상, ZnO 무기주형입자의 분산도, 실리카 전구체의 농도 및 반응 온도 등에 의해 중공 실리카의 쉘 두께 및 형상을 조절할 수 있다.The shell thickness and shape of the hollow silica can be controlled by the size and shape of the ZnO inorganic mold particles, the dispersity of the ZnO inorganic mold particles, the concentration of the silica precursor, and the reaction temperature during the shell forming reaction.

실리카 쉘 형성 반응 시, 실리카 전구체의 농도를 낮춰 형성되는 실리카 쉘의 두께를 얇게 제어함으로 중공의 효율을 확대할 수 있다. 그러나 실리카 전구체 농도가 극히 적을 경우 ZnO 무기 주형입자 표면의 표면적에 비해 생성되는 실리카 양이 부족하여 실리카 쉘이 깨진 형태로 중공실리카가 형성된다. 반대로 실리카 전구체 농도를 높여 실리카 쉘 두께를 두껍게 제어할 수 있으나, 농도가 너무 높을 경우, 과량의 실리카가 생성되어 ZnO 무기주형 표면을 완전히 코팅하고 남은 잔여 실리카의 표면 흡착에 의해 쉘 표면에 원치 않는 구형입자가 형성되게 된다. 사용한 ZnO 무기주형입자의 크기와 형상에 대한 표면적에 따라 적절한 농도의 실리카 전구체가 투입되는 것이 바람직하다.In the silica shell forming reaction, the hollow silica can be made thin by reducing the concentration of the silica precursor, thereby increasing the hollow efficiency. However, when the silica precursor concentration is extremely low, the amount of silica produced is insufficient relative to the surface area of the ZnO inorganic mold particle surface, and hollow silica is formed as a broken silica shell. On the other hand, silica shell thickness can be controlled to be high by increasing the silica precursor concentration. However, when the concentration is too high, excess silica is generated and the surface of the inorganic ZnO template is completely coated, Particles are formed. It is preferable that an appropriate concentration of the silica precursor is added according to the surface area of the size and shape of the ZnO inorganic mold particles used.

실험적으로 0.1 내지 0.2μm 크기의 구형 ZnO 무기주형을 사용하였을 때, 소듐실리케이트 약 0.2M에서 쉘 형성이 가장 잘 형성된다. 0.2M 이하의 농도에서는 쉘이 깨진 형태로 형성되며, 0.2M 이상에서는 쉘 두께가 점점 증가하고 0.6M이상에서는 쉘 표면에 원치 않는 구형 실리카 입자가 형성된다.Experimental shell formation is best formed at about 0.2M sodium silicate when using spherical ZnO inorganic molds of 0.1 to 0.2μm size. At a concentration of 0.2M or less, the shell is formed in a broken shape. At 0.2M or more, the shell thickness gradually increases. At 0.6M or more, unwanted spherical silica particles are formed on the shell surface.

또한 실리카 쉘 형성 시 동일한 반응시간을 기준으로 반응온도가 낮을 경우 실리카 쉘을 구성하는 실리카 구형입자 크기가 작아 쉘 두께를 얇게 제어할 수 있다. 그러나 반응온도가 너무 낮을 경우 쉘 형성 반응 속도가 느려지게 되어 ZnO 무기주형 표면에 실리카가 모두 코팅되지 않아 깨진 형태의 중공실리카가 형성된다. 반면 반응 온도가 높은 경우 쉘 형성 반응 속도가 빨라지게 되어 ZnO 무기주형 표면에 실리카 쉘이 용이하게 형성될 수 있으나 실리카 쉘을 구성하는 실리카 구형입자 크기가 증가하여 표면 거칠기가 거친 실리카 쉘이 형성될 수 있다. 실제로 반응온도 60℃ 이하에서는 쉘이 깨진 형태로 형성되며, 60℃ 이상 온도에서는 비교적 쉘 형성이 잘 되나 90℃ 이상에서는 쉘 표면이 거칠어 진다.In addition, when the reaction temperature is low based on the same reaction time in the formation of the silica shell, the silica spherical particle size constituting the silica shell is small and the shell thickness can be controlled to be thin. However, when the reaction temperature is too low, the rate of shell formation reaction becomes slow, so that silica is not coated on the surface of ZnO inorganic mold, resulting in the formation of broken hollow silica. On the other hand, when the reaction temperature is high, the shell forming reaction rate is accelerated so that the silica shell can be easily formed on the ZnO inorganic mold surface. However, since the silica spherical particle size constituting the silica shell is increased, a rough silica shell can be formed have. In fact, the shell is broken at a reaction temperature of 60 ° C or less, and the shell is relatively easily formed at a temperature of 60 ° C or more, but the shell surface becomes rough at 90 ° C or more.

반응 온도는 첨가한 ZnO 무기주형 크기와 실리카 전구체 농도에 따라 조절하는 것이 바람직하며, 이러한 반응온도 조절에 의한 실리카 쉘을 이루는 실리카 구형입자 크기를 제어하여 궁극적으로 중공실리카 쉘 두께를 조절할 수 있다.The reaction temperature is preferably controlled according to the ZnO inorganic mold size and the silica precursor concentration, and the hollow silica shell thickness can ultimately be controlled by controlling the silica spherical particle size of the silica shell by controlling the reaction temperature.

ZnO 무기주형입자를 제거하는 단계(S300)에 대하여 설명한다.The step of removing the ZnO inorganic template particles (S300) will be described.

상기 S200 단계를 통하여 ZnO/실리카의 코어쉘입자를 형성한 후, 여과기를 이용하여 세척 한 후 ZnO/실리카의 코어쉘입자를 획득한다. 이 후 증류수에 ZnO/실리카의 코어쉘 입자를 분산시킨 후 교반하면서 상온에서 산 용액을 적하하여 ZnO 무기주형입자를 녹여냄으로서 중공실리카를 형성한다. 이 때 산 용액은 염산희석액 혹은 황산희석액 일 수 있다. After forming core shell particles of ZnO / silica through step S200, the core shell particles of ZnO / silica are obtained after washing with a filter. After that, the core shell particles of ZnO / silica are dispersed in distilled water, and the acid solution is dropped at room temperature while stirring to dissolve the ZnO inorganic mold particles to form hollow silica. The acid solution may be a hydrochloric acid dilution solution or a sulfuric acid dilution solution.

ZnO 무기주형입자가 제거된 중공실리카 분산액을 여과기를 이용하여 증류수로 세척한 후 최종적으로 중공실리카 입자를 획득한다. 상기 S300 단계는 산 용액을 이용하여 상기 실리카 쉘 내의 코어를 용이하게 제거할 수 있기에 소성 공정 또는 유기 용제를 이용한 추출 공정 등을 거치지 않고도 간단한 방법으로 중공 실리카 입자를 제조할 수 있다.The hollow silica dispersion from which the ZnO inorganic mold particles have been removed is washed with distilled water using a filter, and finally the hollow silica particles are obtained. Since the core in the silica shell can be easily removed using the acid solution, the hollow silica particles can be prepared by a simple method without using a sintering process or an extraction process using an organic solvent.

도 2는 본 발명에 따른 중공 실리카 입자를 형성하는 과정을 나타낸 모식도이다.2 is a schematic view showing a process of forming hollow silica particles according to the present invention.

(a), (b), (c)는 실리카 전구체가 ZnO 무기 주형입자 표면에 실리카 쉘을 형성하여 ZnO/실리카 코어쉘 입자를 형성하는 과정을 나타내며, (d)는 형성된 ZnO/실리카의 코어쉘 입자에서 ZnO 무기주형입자를 제거하여 형성되는 중공실리카 입자를 나타낸 것이다.(a), (b) and (c) show a process in which a silica precursor forms a silica shell on the surface of a ZnO inorganic mold particle to form a ZnO / silica core shell particle, And hollow silica particles formed by removing ZnO inorganic mold particles from the particles.

도 4의 (a), (b)는 Zn 전구체의 종류에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다. 4 (a) and 4 (b) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the kind of Zn precursor.

Zn 전구체로 (a)는 염화아연(Zinc chloride)을 (b)는 아세트산아연(Zinc acetate)를 사용하였다. 사용되는 Zn 전구체에 따라 ZnO 무기주형입자의 크기가 변하는 것을 알 수 있다. 구체적인 실험조건은 하기 표 1과 같다. Zn precursor, (a) zinc chloride (Zinc chloride) and (b) zinc acetylacetonate. It can be seen that the size of the ZnO inorganic mold particles varies depending on the Zn precursor used. Specific experimental conditions are shown in Table 1 below.

실험변수Experimental variable Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn
몰농도
Zn
Molar concentration
pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
(a)(a) Zn 전구체
종류
Zn precursor
Kinds
Zinc chlorideZinc chloride NaOHNaOH 1M1M 77 80℃80 ℃ 구형(105nm)Spherical (105 nm)
(b)(b) Zinc
actate
Zinc
actate
구형(100nm)Spherical (100 nm)

도 5의 (a), (b), (c)는 ZnO 전구체의 농도에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.5 (a), 5 (b) and 5 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the concentration of the ZnO precursor.

(a), (b), (c) 모두 Zn 전구체로 염화아연(Zinc chloride)을 사용하여, 각각 몰농도 0.5M, 1M, 1.5M에서 실험하였다. Zn 전구체의 농도가 0.5M에서 1M 또는 1.5M로 증가함에 따라 ZnO 무기주형입자크기가 커지는 것을 알 수 있다. 구체적인 실험조건은 하기 표 2와 같다.(a), (b) and (c) were tested at molar concentrations of 0.5 M, 1 M and 1.5 M, respectively, using zinc chloride as Zn precursor. As the concentration of Zn precursor increases from 0.5M to 1M or 1.5M, it can be seen that the size of ZnO inorganic mold particle becomes larger. Specific experimental conditions are shown in Table 2 below.

실험변수Experimental variable Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn
몰농도
Zn
Molar concentration
pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
(a)(a) Zn 전구체
농도
Zn precursor
density
Zinc chlorideZinc chloride NaOHNaOH 0.5M0.5M 77 80℃80 ℃ 구형
(약100nm)
rectangle
(About 100 nm)
(b)(b) 1.0M1.0M 구형
(약200nm)
rectangle
(About 200 nm)
(c)(c) 1.5M1.5M 구형
(약200nm)
rectangle
(About 200 nm)

도 6의 (a), (b), (c)는 알칼리성 침전제의 종류에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.6 (a), 6 (b) and 6 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to kinds of alkaline precipitants.

알칼리성 침전제로 (a)는 NaOH, (b)는 LiOH, (c)는 NH4OH를 사용하였다. NaOH와 LiOH의 경우 ZnO 무기주형입자의 모양 및 크기에 별다른 차이점이 없었으나, NH4OH를 사용하는 경우, NaOH, LiOH와 다르게 모양이 판상형 또는 기둥형으로 형성되며, 크기 또한 0.4 내지 1 마이크로 미터(μm)로 더 크게 형성되는 것을 알 수 있다. 구체적인 실험조건은 하기 표 3과 같다.As the alkaline precipitant, (a) was NaOH, (b) was LiOH, and (c) was NH 4 OH. In the case of NaOH and LiOH, there was no difference in shape and size of the ZnO inorganic mold particles. However, when NH 4 OH was used, the shape was formed in a plate or column shape different from that of NaOH and LiOH and the size was also 0.4 to 1 micrometer ([mu] m). Specific experimental conditions are shown in Table 3 below.

실험변수Experimental variable Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn
몰농도
Zn
Molar concentration
pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
(a)(a) 알칼리성 침전제
종류
Alkaline precipitant
Kinds
Zinc chlorideZinc chloride NaOHNaOH 1M1M 77 80℃80 ℃ 구형
(약200nm)
rectangle
(About 200 nm)
(b)(b) LiOHLiOH 구형
(약200nm)
rectangle
(About 200 nm)
(c)(c) NH4OHNH 4 OH 판상형
(0.4
내지 1μm)
Plate type
(0.4
To 1 [mu] m)

도 7의 (a), (b), (c)는 pH에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.7 (a), 7 (b) and 7 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to pH.

pH 7에서는 구형에 크기가 200nm로 형성되나, pH가 12 또는 13으로 높아지는 경우 판상형에 크기가 200 내지 300nm로 형성되는 것을 알 수 있다. 구체적인 실험조건은 하기 표 4와 같다.At pH 7, the spherical shape was formed to have a size of 200 nm. However, when the pH was increased to 12 or 13, the size was found to be 200 to 300 nm in the plate-like shape. Specific experimental conditions are shown in Table 4 below.

실험변수Experimental variable Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn
몰농도
Zn
Molar concentration
pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
(a)(a) pHpH Zinc chlorideZinc chloride NaOHNaOH 1M1M 77 30℃30 ℃ 구형
(200nm)
rectangle
(200 nm)
(b)(b) 1212 판상형
(200 내지 300nm)
Plate type
(200 to 300 nm)
(c)(c) 1313 판상형
(200 내지 300nm)
Plate type
(200 to 300 nm)

도 8의 (a), (b), (c)는 반응온도에 따른 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다.8 (a), 8 (b) and 8 (c) are SEM images showing ZnO inorganic mold particles according to the reaction temperature.

기본적으로 온도가 높아짐에 따라 모양은 판상형에서 기둥형으로 변화하며, 입자크기는 커지는 것을 알 수 있다. 구체적인 실험조건은 하기 표 5와 같다.Basically, as the temperature increases, the shape changes from a plate-like shape to a columnar shape, and the particle size increases. Specific experimental conditions are shown in Table 5 below.

실험변수Experimental variable Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn
몰농도
Zn
Molar concentration
pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
(a)(a) 반응온도Reaction temperature Zinc chlorideZinc chloride NaOHNaOH 1M1M 1313 30℃30 ℃ 판상형
(200 내지 300nm)
Plate type
(200 to 300 nm)
(b)(b) 50℃50 ℃ 판상형(300nm)Plate type (300 nm) (c)(c) 70℃70 ℃ 기둥형(500nm)The columnar (500 nm) (d)(d) 95℃95 ℃ 기둥형
(1 내지 2μm)
Columnar
(1 to 2 m)

도 9은 본 발명에 따른 타원형의 ZnO 무기주형입자를 나타내는 SEM 이미지이다. 실험을 통해 형성된 타원형 ZnO 무기주형입자의 크기는 2 내지 3 마이크로미터(μm)를 나타내었다. 구체적인 실험조건은 하기 표 6과 같다.9 is an SEM image showing an elliptical ZnO inorganic mold particle according to the present invention. The size of the elliptical ZnO inorganic mold particles formed through the experiment was 2 to 3 micrometers (μm). Specific experimental conditions are shown in Table 6 below.

Zn 전구체Zn precursor 알칼리성침전제Alkaline precipitant Zn 몰농도Zn molar concentration pHpH 반응온도Reaction temperature 모양
(크기)
shape
(size)
Zinc chlorideZinc chloride NH4OHNH 4 OH 0.2M0.2M 77 80℃80 ℃ 타원형
(크기 2 내지 3μm)
Oval
(Size 2 to 3 [micro] m)

도 10는 본 발명에 따른 ZnO 무기주형입자의 SEM 이미지, 도 11은 중공실리카의 단면을 촬영한 SEM 이미지이다.10 is an SEM image of a ZnO inorganic mold particle according to the present invention, and FIG. 11 is a SEM image of a cross section of hollow silica.

도 10에 나타난 바와 같이, ZnO 무기주형입자를 구형의 형상으로 직경이 0.1 내지 0.2μm가 되도록 제조하였다. 도 11은 상기 구형의 ZnO 무기주형입자(0.1 내지 0.2μm)를 이용하여 형성된 중공실리카를 기판에 도포한 후 그 단면을 SEM 이미지로 나타낸 것이다.As shown in Fig. 10, the ZnO inorganic mold particles were formed into spherical shapes having a diameter of 0.1 to 0.2 占 퐉. FIG. 11 is a SEM image of the cross-section of the hollow silica formed by using the spherical ZnO inorganic mold particles (0.1 to 0.2 .mu.m) on a substrate.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

Claims (16)

Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합하는 단계; 및
상기 용액에 열을 가하는 단계;
를 포함하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
Zn precursor and an alkaline precipitant; And
Applying heat to the solution;
≪ / RTI >
제1항에 있어서,
상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), zinc acetate(Zn(CH3COO)2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Zn precursor is any one of zinc chloride (ZnCl 2 ) and zinc acetate (Zn (CH 3 COO) 2 ).
제1항에 있어서,
상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH, LiOH, NaCO3 중 어느 하나로, 상기 ZnO 무기주형입자는 직경 190nm 내지 210nm의 구형인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자를 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
The Zn precursor may be zinc chloride2), The alkaline precipitant is NaOH, LiOH, NaCO3 Wherein the ZnO inorganic mold particles are spherical with a diameter of 190 nm to 210 nm.
제1항에 있어서,
상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH로, 상기 ZnO 무기주형입자는 입자크기 200nm 내지 300nm 판상형인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형 입자 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), the alkaline precipitant is NaOH, and the ZnO inorganic mold particle has a particle size of 200 nm to 300 nm in a plate form.
제1항에 있어서,
상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NaOH로, 상기 ZnO 무기주형입자는 500nm 내지 2.0μm의 기둥형인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), the alkaline precipitant is NaOH, and the ZnO inorganic mold particles have a columnar shape of 500 nm to 2.0 μm.
제1항에 있어서,
상기 Zn 전구체는 zinc chloride(ZnCl2), 상기 알칼리성 침전제는 NH4OH인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Zn precursor is zinc chloride (ZnCl 2 ), and the alkaline precipitant is NH 4 OH.
제6항에 있어서,
상기 ZnO 무기주형입자는 입자크기 0.4μm 내지 1.0μm의 판상형인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the ZnO inorganic template particles are in the form of a plate having a particle size of 0.4 mu m to 1.0 mu m.
제6항에 있어서,
상기 ZnO 무기주형입자는 입자크기 2.0μm 내지 3.0μm의 타원형인 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the ZnO inorganic mold particles have an elliptical shape with a particle size of 2.0 占 퐉 to 3.0 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 열을 가한 Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합한 용액에 초음파를 가하여 상기 ZnO 무기주형입자를 분산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ZnO 무기주형입자를 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of dispersing the ZnO inorganic template particles by applying ultrasonic waves to a solution prepared by mixing the heat-treated Zn precursor and the alkaline precipitant.
Zn 전구체 및 알칼리성 침전제를 혼합한 용액에 열을 가해 ZnO 무기주형입자를 제조하는 단계(S100);
실리카(silica) 전구체 및 염을 상기 ZnO 무기주형입자와 반응시켜 상기 ZnO 무기주형입자 표면에 실리카 쉘을 형성하여 ZnO/실리카 코어쉘(core-shell)입자를 제조하는 단계(S200); 및
상기 ZnO/실리카 코어쉘입자에서 상기 ZnO 무기주형입자를 제거하는 단계(S300);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
Zn precursor and an alkaline precipitant to prepare a ZnO inorganic template particle (S100);
Reacting a silica precursor and a salt with the ZnO inorganic template particles to form a silica shell on the surface of the ZnO inorganic template particles to produce ZnO / silica core-shell particles (S200); And
Removing the ZnO inorganic template particles from the ZnO / silica core shell particle (S300);
≪ / RTI >
제10항에 있어서,
상기 S200 단계의 상기 실리카 전구체는 소듐실리케이트(sodiμm silicate)인 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the silica precursor in step S200 is sodium silicate.
제11항에 있어서,
상기 소듐실리케이트의 농도는 0.2 M 내지 0.6 M인 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the concentration of the sodium silicate is 0.2 M to 0.6 M.
제10항에 있어서,
상기 S200 단계의 상기 염은 (NH4)2SO4 또는 NaH(CO3)2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
11. The method of claim 10,
The salts of the step S200 is (NH 4) 2 SO 4 Or NaH (CO 3 ) 2 .
제10항에 있어서,
상기 S200 단계의 ZnO/실리카 코어쉘(core-shell)입자를 형성하는 반응온도는 60℃ 내지 90℃인 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the reaction temperature for forming the ZnO / silica core-shell particles in step S200 is in the range of 60 ° C to 90 ° C.
제10항에 있어서,
상기 S300 단계의 상기 ZnO 무기주형입자의 제거는 증류수에 상기 ZnO/실리카의 코어쉘 입자를 분산시킨 후, 교반하고 산(acid) 용액을 적하하여 ZnO 무기주형입자를 녹여내는 과정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.
11. The method of claim 10,
The removal of the ZnO inorganic mold particles in step S300 is performed by dispersing the core shell particles of ZnO / silica in distilled water, and then stirring and dissolving an acid solution to dissolve the ZnO inorganic mold particles. By weight based on the total weight of the hollow silica particles.
제15항에 있어서,
상기 산(acid) 용액은 염산희석액 또는 황산희석액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중공 실리카 입자 제조방법.

16. The method of claim 15,
Wherein the acid solution is any one of a hydrochloric acid dilution solution and a sulfuric acid dilution solution.

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