KR20220103342A - hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same - Google Patents

hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220103342A
KR20220103342A KR1020210005811A KR20210005811A KR20220103342A KR 20220103342 A KR20220103342 A KR 20220103342A KR 1020210005811 A KR1020210005811 A KR 1020210005811A KR 20210005811 A KR20210005811 A KR 20210005811A KR 20220103342 A KR20220103342 A KR 20220103342A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mesoporous silica
hydrophobic
fluorine
alkylsilane
solution
Prior art date
Application number
KR1020210005811A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102531279B1 (en
Inventor
장정호
표채은
Original Assignee
한국세라믹기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국세라믹기술원 filed Critical 한국세라믹기술원
Priority to KR1020210005811A priority Critical patent/KR102531279B1/en
Publication of KR20220103342A publication Critical patent/KR20220103342A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102531279B1 publication Critical patent/KR102531279B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to hydrophobic mesoporous silica by non-fluorine-based alkylsilane surface treatment and a preparation method thereof. The preparation method comprises the step of: a) adding mesoporous silica to a solution to prepare a mesoporous silica dispersion; and b) adding fluorine-free alkylsilane satisfying chemical formula 1 to the mesoporous silica dispersion and stirring the same to obtain surface-modified mesoporous silica, wherein the solution is pH 0 to 3 or pH 10 to 14.

Description

비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카 및 이의 제조방법 {hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same}Hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same

본 발명은 비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrophobic mesoporous silica by surface treatment with a non-fluorine-based alkylsilane and a method for preparing the same.

다공성 물질은 기공의 크기가 2 ㎚ 이하인 경우 마이크로포러스(microporous), 2 내지 50 ㎚ 인 경우 메조포러스(mesoporous), 및 50 ㎚ 이상인 경우 마크로포러스(macroporous)로 분류한다. 특히, 메조포러스(mesoporous) 물질은 높은 표면적(700 내지 1500 ㎡/g)과 우수한 화학적, 열적 안정성을 지닐 수 있다. 또한 메조포러스(mesoporous) 물질은 균일한 크기의 미세 기공이 규칙적으로 배열되어 분자 레벨의 물질들을 선택적으로 분리 및 흡착시킬 수 있고 분자를 기공 내에 제어할 수 있기 때문에 화학 반응 촉매 및 촉매의 담체로 많이 활용되고 있다. 최근에는 약물전달 시스템 및 생화학 반응검출 등의 바이오 센서 분야, 및 연료전지 및 에너지 관련 기술 분야 등 높은 비표면적을 요구하는 다양한 기술 분야에 활용되고 있다. Porous materials are classified as microporous when the pore size is 2 nm or less, mesoporous when the pore size is 2 to 50 nm, and macroporous when the pore size is 50 nm or more. In particular, the mesoporous material may have a high surface area (700 to 1500 m 2 /g) and excellent chemical and thermal stability. In addition, mesoporous material is a chemical reaction catalyst and catalyst carrier because micropores of uniform size are regularly arranged to selectively separate and adsorb molecules at the molecular level and control molecules in the pores. is being utilized Recently, it has been used in various technological fields requiring high specific surface area, such as biosensors such as drug delivery systems and biochemical reaction detection, and fuel cells and energy-related technologies.

메조포러스(mesoporous) 물질 중의 하나인, 메조포러스(mesoporous) 실리카는 구성 원소로서 알루미늄을 함유하지 않고 기공의 크기가 2 내지 50 ㎚ 인 실리카이다. 메조포러스 실리카는 높은 비표면적의 특징을 나타내지만, 소수성이 낮은 문제가 있다. 메조포러스 실리카는 수 접촉각이 20 내지 23°로 높지 않기 때문에, 메조포러스 실리카의 표면 소수성을 증가시키는 공정 방법 개발이 필요하다. 소수성 표면은 오염 방지, 김 서림 방지, 및 세균 부착 방지 등의 특성을 구현할 수 있기 때문에, 다양한 산업 분야에서 소수성 표면에 대한 필요가 증가 되고 있다. One of the mesoporous materials, mesoporous silica, is silica having a pore size of 2 to 50 nm without containing aluminum as a constituent element. Although mesoporous silica exhibits a high specific surface area, it has a problem of low hydrophobicity. Since the mesoporous silica does not have a high water contact angle of 20 to 23°, it is necessary to develop a process method for increasing the surface hydrophobicity of the mesoporous silica. Since the hydrophobic surface can implement properties such as pollution prevention, fogging prevention, and bacterial adhesion prevention, the need for a hydrophobic surface is increasing in various industrial fields.

소수성 표면 구현 공정 시, 주로 졸-겔(sol-gel) 방법을 통하여 표면을 개질한다. 졸-겔(sol-gel) 방법은 고온에서 축합 반응을 통하여 표면을 개질하는 방법이다. 졸-겔(sol-gel) 방법은 가열처리로 인해 공정이 복합해지고 비용이 증가하는 문제가 있다. 종래의 기술보다 공정 방법이 간단하고, 제조비용까지 절감될 수 있는 소수성 표면 구현 공정 방법 개발이 필요하다. 또한, 소수성 표면 구현하기 위해 대표적으로 불소계 화합물을 사용한다. 불소계 화합물은 원자 직경이 작고 전기 음성도가 큰 특징을 갖고 있다. 이러한 특징 때문에 불소계 화합물은 화합물의 표면 자유 에너지를 낮추기가 용이하다. 그러나, 불소계 화합물은 환경뿐만 아니라, 인체에 유해한 문제가 있다. 특히, 불소계 성분에 노출되면 면역 장애, 호르몬 장애 및 암 등과 같은 난치병 발병률이 높아진다고 보고되었다. 따라서, 최근 불소계 화합물의 사용에 대한 많은 제약이 발생되고 있다. 환경 및 인체에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 불소를 사용하지 않고 표면 자유 에너지를 낮추는 방법으로 소수성을 갖는 탄소 사슬 유기물과 알킬 실란 등의 비불소계 화합물을 이용하여 소수성 표면 구현 기술들이 개발되고 있다. In the hydrophobic surface realization process, the surface is mainly modified through a sol-gel method. The sol-gel method is a method of modifying a surface through a condensation reaction at a high temperature. The sol-gel method has a problem in that the process is complicated and the cost is increased due to heat treatment. It is necessary to develop a process method for implementing a hydrophobic surface that is simpler than the prior art and can reduce manufacturing costs. In addition, a fluorine-based compound is typically used to implement a hydrophobic surface. The fluorine-based compound has a small atomic diameter and a large electronegativity. Due to these characteristics, the fluorine-based compound easily lowers the surface free energy of the compound. However, fluorine-based compounds have a problem that is harmful not only to the environment but also to the human body. In particular, it has been reported that exposure to fluoride components increases the incidence of incurable diseases such as immune disorders, hormonal disorders, and cancer. Therefore, there have been many restrictions on the use of fluorine-based compounds in recent years. Hydrophobic surface realization technologies are being developed using hydrophobic carbon chain organic materials and non-fluorine-based compounds such as alkyl silanes as a method of lowering surface free energy without using fluorine, which can have a harmful effect on the environment and human body.

불소계 화합물을 사용하지 않고도 낮은 표면 자유 에너지를 형성하여, 우수한 소수성 표면을 구현할 수 있고 종래의 기술보다 공정 비용을 절감할 수 있는 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법이 필요하다.There is a need for a method for producing hydrophobic mesoporous silica that can form a low surface free energy without using a fluorine-based compound, realize an excellent hydrophobic surface, and reduce process costs compared to conventional techniques.

이에 대한 유사 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-2006-0136388호가 개시되어 있다.As a similar prior document for this, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0136388 is disclosed.

대한민국 등록특허공보 제10-2006-0136388호 (2006.12.28)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0136388 (2006.12.28)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 불소계 화합물을 사용하지 않고도 낮은 표면 자유 에너지를 형성하여, 우수한 소수성 표면을 구현할 수 있으며, 종래의 기술보다 공정 비용을 절감할 수 있는 비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention forms a low surface free energy without using a fluorine-based compound, so that an excellent hydrophobic surface can be realized, and a non-fluorine-based alkylsilane surface treatment that can reduce process costs compared to the prior art An object of the present invention is to provide a hydrophobic mesoporous silica and a method for preparing the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 a) 용액에 메조포러스 실리카를 첨가하여 메조포러스 실리카 분산액을 제조하는 단계; 및One aspect of the present invention for achieving the above object is a) preparing a mesoporous silica dispersion by adding mesoporous silica to a solution; and

b) 상기 메조포러스 실리카 분산액에 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란을 첨가하고 교반하여, 표면 개질된 메조포러스 실리카를 수득하는 단계;를 포함하며,b) adding a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1) to the mesoporous silica dispersion and stirring to obtain a surface-modified mesoporous silica;

상기 용액은 pH 0 내지 3 또는 pH 10 내지 14인 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법에 관한 것이다.The solution relates to a method for producing hydrophobic mesoporous silica, characterized in that pH 0 to 3 or pH 10 to 14.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(상기 화학시 1에서, 상기 R1, R2, 및 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며, 상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)(In Chemical 1, the R 1 , R 2 , and R 3 is optionally an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)

상기 일 양태에 있어, 상기 a)단계의 용액은 pH 12 내지 14인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, the solution in step a) may be characterized in that the pH is 12 to 14.

상기 일 양태에 있어, 상기 화학식 1에서 R4는 탄소수 2 내지 5의 알킬인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, in Formula 1, R 4 may be an alkyl having 2 to 5 carbon atoms.

상기 일 양태에 있어, 상기 b)단계의 교반은 35 내지 80 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, the stirring of step b) may be characterized in that it is carried out at 35 to 80 ℃.

상기 일 양태에 있어, 상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수 접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.In one aspect, the hydrophobic mesoporous silica may be characterized in that it has a water contact angle of 90 ° to 120 °.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는 메조포러스 실리카의 표면이 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란으로 개질된 소수성 메조포러스 실리카로,In addition, another aspect of the present invention is a hydrophobic mesoporous silica in which the surface of the mesoporous silica is modified with a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1),

상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카에 관한 것이다.The hydrophobic mesoporous silica relates to a hydrophobic mesoporous silica, characterized in that it has a water contact angle of 90 ° to 120 °.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

(상기 화학시 1에서, 상기 R1, R2, 및 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며, 상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)(In Chemical 1, the R 1 , R 2 , and R 3 is optionally an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)

본 발명에 따른 비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카는 메조포러스 실리카에 인체 유해성이 없는 비불소계 단쇄 실란으로 표면 개질하여 소수성이 향상될 수 있으며, 고온으로 가열하는 졸-겔(sol-gel) 방법 대신, 반응물의 pH를 조절하는 공정 방법을 실시하여 종래의 기술보다 제조비용을 절감할 수 있다.The hydrophobic mesoporous silica by surface treatment with a non-fluorine-based alkylsilane according to the present invention can be surface-modified with a non-fluorine-based short-chain silane that is not harmful to the human body to the mesoporous silica, thereby improving hydrophobicity, and heating the sol-gel (sol-gel) at a high temperature Instead of the gel) method, it is possible to reduce the manufacturing cost compared to the conventional technique by performing a process method of adjusting the pH of the reactant.

이하 본 발명에 따른 비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, hydrophobic mesoporous silica by surface treatment with a non-fluorine-based alkylsilane according to the present invention and a method for preparing the same will be described in detail. The drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

메조포러스 실리카는 높은 비표면적의 특징을 나타내지만, 소수성이 낮은 문제가 있다. 불소계 화합물은 원자 직경이 작고 전기 음성도가 크기 때문에, 화합물의 표면 자유 에너지를 낮추기가 용이하여, 소수성 표면을 구현하기 위해 대표적으로 사용된다. 그러나, 불소계 화합물은 환경뿐만 아니라, 인체에 유해한 문제가 있다. 또한, 소수성 표면 구현 공정 방법인 졸-겔(sol-gel) 방법은 고온에서 축합 반응을 실시하기 때문에 가열로 인하여, 공정이 복합해지고 공정 비용이 증가하는 문제가 있다. Although mesoporous silica exhibits a high specific surface area, it has a problem of low hydrophobicity. Since the fluorine-based compound has a small atomic diameter and high electronegativity, it is easy to lower the surface free energy of the compound, and is typically used to implement a hydrophobic surface. However, fluorine-based compounds have a problem that is harmful not only to the environment but also to the human body. In addition, the sol-gel method, which is a process method for implementing a hydrophobic surface, has a problem in that the process is complicated and the process cost is increased due to heating because the condensation reaction is performed at a high temperature.

이에 본 발명자들은 불소계 화합물을 사용하지 않고도 낮은 표면 자유 에너지를 형성하여, 우수한 소수성 표면을 구현할 수 있고 종래의 기술보다 소수성 표면 제조 비용을 절감할 수 있는 소수성 메조포러스 실리카 제조방법을 개발하기 위하여 거듭 연구한 끝에, 메조포러스 실리카에 인체 유해성이 없는 비불소계 단쇄 실란으로 표면 개질하고 축합 반응 시, 고온으로 가열하는 대신에 반응물의 pH를 조절하여 합성하는 공정 방법을 실시할 경우 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have repeatedly studied to develop a method for producing hydrophobic mesoporous silica that can realize an excellent hydrophobic surface and reduce the cost of producing a hydrophobic surface compared to conventional techniques by forming a low surface free energy without using a fluorine-based compound At one end, the above object can be achieved if the surface is modified with a non-fluorine-based short-chain silane that is not harmful to the human body to mesoporous silica and the process method of synthesizing the reaction product by adjusting the pH of the reactant instead of heating it at a high temperature during the condensation reaction. was found and led to the completion of the present invention.

상세하게, 본 발명의 일 예에 따른 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법은 a) 용액에 메조포러스 실리카를 첨가하여 메조포러스 실리카 분산액을 제조하는 단계; 및Specifically, the method for preparing hydrophobic mesoporous silica according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: a) preparing a mesoporous silica dispersion by adding mesoporous silica to a solution; and

b) 상기 메조포러스 실리카 분산액에 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란을 첨가하고 교반하여, 표면 개질된 메조포러스 실리카를 수득하는 단계;를 포함하며,b) adding a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1) to the mesoporous silica dispersion and stirring to obtain a surface-modified mesoporous silica;

상기 용액은 pH 0 내지 3 또는 pH 10 내지 14인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The solution may be characterized as having a pH of 0 to 3 or a pH of 10 to 14.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

(상기 화학시 1에서, 상기 R1, R2 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며, 상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)(In Chemical 1, the R 1 , R 2 and R 3 is optionally an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)

상기와 같이 메조포러스 실리카에 인체 유해성이 없는 비불소계 단쇄 실란으로 표면 개질을 실시하면, 표면 개질된 메조포러스 실리카는 불소계 화합물을 사용하지 않고도 낮은 표면 에너지를 형성할 수 있어 우수한 소수성 표면을 구현할 수 있다. 또한, 단쇄 실란을 사용하고 pH를 조절하여 합성하는 공정 방법을 실시하여, 종래의 기술보다 소수성 표면 제조 공정 비용을 절감할 수 있다.As described above, when the surface modification of the mesoporous silica with a non-fluorine-based short-chain silane that is not harmful to the human body is performed, the surface-modified mesoporous silica can form a low surface energy without using a fluorine-based compound, so that an excellent hydrophobic surface can be realized. . In addition, it is possible to reduce the cost of the hydrophobic surface preparation process compared to the prior art by using a short-chain silane and performing a process method for synthesizing by adjusting the pH.

이하, 본 발명에 따른 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법의 각 단계에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each step of the method for producing hydrophobic mesoporous silica according to the present invention will be described in more detail.

먼저, a) 용액에 메조포러스 실리카를 첨가하여 메조포러스 실리카 분산액을 제조하는 단계에 대하여 설명한다.First, a) step of preparing a mesoporous silica dispersion by adding mesoporous silica to the solution will be described.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 메조포러스 실리카는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 비 한정적인 일 예시로 후술하는 바와 같이 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(poly(ethyleneoxide)-poly(propyleneoxide)-poly(ethyleneoxide) 및 테트라에틸 오르토 실리케이트(Tetraethyl-orthosilicate, TEOS)를 반응시킨 후 하소처리하여 제조된 것을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 메조포러스 실리카는 상기 용액 100 mL에 대하여 0.5 내지 5 g, 보다 좋게는 1 내지 3 g을 첨가할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In an example of the present invention, the mesoporous silica may be used without particular limitation as long as it is commonly used in the art, and as described below as a non-limiting example, polyethylene oxide-polypropylene oxide-polyethylene oxide (poly (ethyleneoxide)-poly(propyleneoxide)-poly(ethyleneoxide) and tetraethyl-orthosilicate (Tetraethyl-orthosilicate, TEOS) may be reacted and then calcined may be used, but is not limited thereto. 0.5 to 5 g, more preferably, 1 to 3 g may be added to 100 mL of the solution, but is not limited thereto.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 용액은 산성 또는 염기성 용액일 수 있다. 상기 산성 용액은 증류수, 정제수 등의 물에 염산, 질산, 및 황산 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 희석된 것일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 산성 용액은 pH 0 내지 3일 수 있으며, 보다 좋게는 pH 0 내지 1일 수 있다. pH 0 내지 3 범위의 산성 용액에 의해 표면 개질된 메조포러스 실리카의 소수성이 더욱 증가할 수 있다. 반면, 산성 용액이 pH 3 초과일 경우에는 표면 개질된 메조포러스 실리카의 수소 결합이 증가 하지만, 극성이 증가하여 소수성이 낮아 질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the solution may be an acidic or basic solution. The acidic solution may be any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid in distilled water, purified water, and the like diluted, but is not necessarily limited thereto. In addition, the acidic solution may have a pH of 0 to 3, more preferably a pH of 0 to 1. The hydrophobicity of the surface-modified mesoporous silica may be further increased by an acidic solution in a pH range of 0 to 3. On the other hand, when the acidic solution is more than pH 3, the hydrogen bonding of the surface-modified mesoporous silica increases, but the polarity increases and the hydrophobicity may decrease.

또한, 상기 염기성 용액은 증류수, 정제수 등의 물에 수산화나트륨, 수산화칼륨, 및 수산화칼슘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 희석된 것일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 염기성 용액은 pH 10 내지 14일 수 있으며, 보다 좋게는 pH 12 내지 14일 수 있다. pH 10 내지 14 범위의 염기성 용액에 의해 표면 개질된 메조포러스 실리카의 소수성이 더욱 증가할 수 있다. 반면, 염기성 용액이 pH 10 미만일 경우에는 표면 개질된 메조포러스 실리카의 수소 결합이 적어 소수성이 낮을 수 있다.In addition, the basic solution may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide diluted in water such as distilled water or purified water, but is not necessarily limited thereto. In addition, the basic solution may have a pH of 10 to 14, more preferably a pH of 12 to 14. The hydrophobicity of the surface-modified mesoporous silica may be further increased by the basic solution in the pH range of 10 to 14. On the other hand, when the basic solution has a pH of less than 10, the hydrophobicity of the surface-modified mesoporous silica may be low due to the small number of hydrogen bonds.

다음으로, b) 상기 메조포러스 실리카 분산액에 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란을 첨가하고 교반하여, 표면 개질된 메조포러스 실리카를 수득하는 단계를 수행할 수 있다.Next, a step of b) adding a non-fluorinated alkylsilane satisfying the following formula (1) to the mesoporous silica dispersion and stirring may be performed to obtain a surface-modified mesoporous silica.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

(상기 화학시 1에서, 상기 R1, R2 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며, 상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)(In Chemical 1, the R 1 , R 2 and R 3 is optionally an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)

상기 b)단계에서 상기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란은 단쇄 알킬 체인임에도 높은 수 접촉각을 나타내어 소수성 메조포러스 실리카의 공정 비용을 절감할 수 있다.In step b), the non-fluorinated alkylsilane satisfying Chemical Formula 1 exhibits a high water contact angle even though it is a short-chain alkyl chain, thereby reducing the process cost of hydrophobic mesoporous silica.

상기 일 양태에 있어, 상기 a)단계의 용액은 pH 12 내지 14인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 소수성 메조포러스 실리카의 제조시, 이와 같은 pH 범위를 만족함으로써, 표면 개질된 메조포러스 실리카는 비극성이 더욱 강해지고 수소 결합이 더욱 증가하여, 소수성이 보다 우수하게 증가할 수 있다.In one aspect, the solution in step a) may be characterized in that the pH is 12 to 14. When the hydrophobic mesoporous silica is prepared, by satisfying such a pH range, the surface-modified mesoporous silica becomes more non-polar and hydrogen bonds are further increased, so that hydrophobicity can be more excellently increased.

보다 바람직하게, 상기 화학식 1에서 R4는 탄소수 2 내지 5의 알킬인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 일반적으로 작용기의 탄소 체인의 길이가 증가할수록 무극성이 높아짐에 따라 소수성이 증가하나, 상기 화학식 1을 만족하는 단쇄 알킬 체인을 가진 비불소계 알킬실란을 사용할 시, 장쇄 알킬 체인을 가진 비불소계 알킬실란 보다 수 접촉각이 높아질 수 있다. 즉, 탄소수가 2 내지 5인 알킬 체인을 가진 비불소계 알킬실란으로 표면 개질된 메조포러스 실리카의 소수성이 보다 우수할 수 있다. 상기 비불소계 알킬실란은 상기 용액 100 mL에 대하여 1 내지 20 g, 보다 좋게는 3 내지 10 g을 첨가할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.More preferably, in Formula 1, R 4 may be an alkyl having 2 to 5 carbon atoms. In general, hydrophobicity increases as the nonpolarity increases as the length of the carbon chain of the functional group increases. The water contact angle can be high. That is, the hydrophobicity of the mesoporous silica surface-modified with a non-fluorine-based alkylsilane having an alkyl chain having 2 to 5 carbon atoms may be more excellent. The non-fluorine-based alkylsilane may be added in an amount of 1 to 20 g, preferably 3 to 10 g, based on 100 mL of the solution, but is not limited thereto.

상기 일 양태에 있어, 상기 b)단계의 교반은 35 내지 80 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게 40 내지 50 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. In one aspect, the stirring of step b) may be characterized in that it is carried out at 35 to 80 ℃, more preferably, it may be characterized in that it is carried out at 40 to 50 ℃.

상기 메조포러스 실리카와 상기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란의 결합 과정에서 메조포러스 실리카의 표면에 규칙적으로 잘 정렬된 유기 분자막을 형성할 수 있다. 35 내지 80 ℃의 반응 온도를 만족함으로써, 반응 분자의 운동성이 향상될 수 있다. 반응 온도 상승은 메조포러스 실리카 표면에 물리 흡착된 용매 분자와 외부 물질의 탈착 속도가 증가 된다. 또한, 흡착물 사슬의 재정렬로 인하여 활성화 에너지 장벽을 넘을 수 있어, 메조포러스 실리카의 표면과 막을 이루는 분자들 사이에 화학결합으로 강하게 결합 될 수 있어, 상기 표면 개질된 메조포러스 실리카는 우수한 소수성을 가질 수 있다. 특히 40 내지 50 ℃의 온도에서 반응을 실시할 경우 메조포러스 실리카의 표면과 막을 이루는 분자들 사이에 화학결합이 더욱 강하게 형성될 수 있기 때문에, 표면 개질된 메조포러스 실리카는 보다 더 우수한 소수성을 나타낼 수 있다. 그러나 반응 온도가 80 ℃ 초과 시, 메조포러스 실리카의 표면과 막을 이루는 분자들 사이에 수증기 응축이 발생하여, 소수성의 손실을 초래할 수 있다.During the bonding process between the mesoporous silica and the non-fluorinated alkylsilane satisfying Chemical Formula 1, an organic molecular film that is regularly and well aligned on the surface of the mesoporous silica may be formed. By satisfying the reaction temperature of 35 to 80 °C, the mobility of the reacting molecules can be improved. As the reaction temperature increases, the desorption rate of solvent molecules and foreign substances physically adsorbed on the surface of the mesoporous silica increases. In addition, due to the rearrangement of the adsorbate chains, the activation energy barrier can be crossed, so that the surface of the mesoporous silica and the molecules constituting the membrane can be strongly bonded by a chemical bond, so that the surface-modified mesoporous silica has excellent hydrophobicity. can In particular, when the reaction is carried out at a temperature of 40 to 50 ° C, a stronger chemical bond can be formed between the surface of the mesoporous silica and the molecules constituting the film, so the surface-modified mesoporous silica can exhibit better hydrophobicity. have. However, when the reaction temperature exceeds 80 °C, condensation of water vapor may occur between the surface of the mesoporous silica and the molecules forming the film, resulting in loss of hydrophobicity.

이와 같은 방법으로 제조된 상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수 접촉각을 가지는 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게 90°내지 115°의 수 접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이와 같은 높은 수 접촉각을 나타내는 상기 소수성 메조포러스 실리카는 오염 방지, 김 서림 방지, 및 세균 부착 방지 등의 효과를 더욱 우수하게 발현할 수 있다.The hydrophobic mesoporous silica prepared in this way may be characterized as having a water contact angle of 90° to 120°, and more preferably having a water contact angle of 90° to 115°. The hydrophobic mesoporous silica exhibiting such a high water contact angle may exhibit more excellent effects such as pollution prevention, fogging prevention, and bacterial adhesion prevention.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는 전술한 메조포러스 실리카의 제조 방법으로부터 제조된 메조포러스 실리카에 관한 것으로, 상세하게는, 메조포러스 실리카의 표면이 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란으로 개질된 소수성 메조포러스 실리카로, 상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카에 관한 것이다.In addition, another aspect of the present invention relates to a mesoporous silica prepared by the above-described method for preparing mesoporous silica, in detail, the surface of the mesoporous silica is modified with a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1) As a hydrophobic mesoporous silica, the hydrophobic mesoporous silica relates to a hydrophobic mesoporous silica, characterized in that it has a water contact angle of 90° to 120°.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

(상기 화학시 1에서, 상기 R1, R2 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며, 상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)(In Chemical 1, the R 1 , R 2 and R 3 is optionally an alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)

이때, 상기 메조포러스 실리카 및 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란은 전술한 바와 동일함에 따라 중복 설명은 생략한다.In this case, since the mesoporous silica and the non-fluorinated alkylsilane satisfying Chemical Formula 1 are the same as those described above, duplicate descriptions are omitted.

보다 바람직하게 상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 115°의 수 접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. More preferably, the hydrophobic mesoporous silica may be characterized in that it has a water contact angle of 90° to 115°.

표면 개질 전의 상기 메조포러스 실리카는 20 내지 23°의 낮은 수 접촉각을 나타내지만, 상기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란으로 표면 개질을 실시하면, 물질의 표면 에너지가 낮아져 소수성 특성이 증가할 수 있다. 상기 표면 개질된 메조포러스 실리카는 표면 에너지가 낮아 높은 수 접촉각을 나타낼 수 있어, 오염 방지, 김 서림 방지, 및 세균 부착 방지 등의 효과를 더욱 우수하게 발현할 수 있다. The mesoporous silica before surface modification exhibits a low water contact angle of 20 to 23°, but when the surface modification is performed with a non-fluorine-based alkylsilane satisfying Formula 1, the surface energy of the material is lowered, so that the hydrophobic property can be increased. . The surface-modified mesoporous silica may exhibit a high water contact angle due to a low surface energy, and thus may exhibit more excellent effects such as pollution prevention, fogging prevention, and bacterial adhesion prevention.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 비불소계 알킬실란 표면 처리에 의한 소수성 메조포러스 실리카 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the hydrophobic mesoporous silica by surface treatment with a non-fluorine-based alkylsilane according to the present invention and a method for preparing the same will be described in more detail through Examples. However, the following examples are only a reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Also, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. In addition, the unit of additives not specifically described in the specification may be weight %.

[실시예 1] [Example 1]

150 mL의 증류수에 4.0g의 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드-폴리에틸렌옥사이드(poly(ethyleneoxide)-poly(propyleneoxide)-poly(ethyleneoxide), Pluronic P123 )를 첨가하여, 40 ℃에서 8 시간 동안 교반을 실시한 다음, 8.5 g 의 테트라에틸 오르토 실리케이트(Tetraethyl-orthosilicate, TEOS)를 드롭와이즈(dropwise)한 후, 40 ℃에서 24 시간 동안 교반 하였다. 교반을 실시한 물질을 스틸 봄(steel bomb)에 담은 뒤, 진공 오븐에 넣어 120 ℃에서 8 시간 동안 에이징하였다. 생성된 파우더를 필터 하고 물과 에탄올로 세척하여 실온에서 건조했다. 상온에서 550 ℃까지 온도를 가해 6시간 동안 유지한 후 하소하여 메조포러스 실리카 를 수득하였다.4.0 g of polyethylene oxide-polypropylene oxide-polyethylene oxide (poly(ethyleneoxide)-poly(propyleneoxide)-poly(ethyleneoxide), Pluronic P123) was added to 150 mL of distilled water, followed by stirring at 40 °C for 8 hours. , 8.5 g of Tetraethyl-orthosilicate (TEOS) was dropwise, followed by stirring at 40 °C for 24 hours. After the stirred material was put in a steel bomb, it was put in a vacuum oven and aged at 120° C. for 8 hours. The resulting powder was filtered, washed with water and ethanol, and dried at room temperature. The temperature was applied from room temperature to 550 °C and maintained for 6 hours, followed by calcination to obtain mesoporous silica.

pH 0인 염산 60 mL에 1.0 g의 상기 메조포러스 실리카를 첨가하여, 2 시간 동안 교반을 실시한 다음, 3.0 g의 프로필트리에톡시실란(propyl triethoxysilane, PTES)을 첨가하여 24 시간 동안 교반 후 필터하여 건조하여 실란 화합물로 표면 개질된 메조포러스 실리카를 수득하였다.1.0 g of the mesoporous silica was added to 60 mL of hydrochloric acid having a pH of 0, stirred for 2 hours, and then 3.0 g of propyl triethoxysilane (PTES) was added and stirred for 24 hours, followed by a filter. After drying, mesoporous silica surface-modified with a silane compound was obtained.

[실시예 2 내지 12, 및 비교예 1 내지 12] [Examples 2 to 12, and Comparative Examples 1 to 12]

하기 표 1에 기재된 바와 같이, 첨가 용액의 pH 및 첨가된 실란 화합물의 종류를 달리한 것 외에 실시예 1과 동일하게 진행하였다. As shown in Table 1 below, the same procedure as in Example 1 was performed except that the pH of the addition solution and the type of the added silane compound were changed.

[특성 평가 방법][Characteristic evaluation method]

1) 소수성 평가1) Hydrophobicity evaluation

실온에서 상기 소수성 메조포러스 실리카에 증류수(Distilled water) 10 μL 를 떨어뜨린 후, 접촉각을 측정하였다. 접촉각 분석기(Contact angle analysis; UNI-CAM/VA, GIT soft tech, Korea)를 사용하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.After dropping 10 μL of distilled water on the hydrophobic mesoporous silica at room temperature, the contact angle was measured. A contact angle analysis (UNI-CAM/VA, GIT soft tech, Korea) was used, and the results are shown in Table 1 below.

실란 화합물silane compound 용액 pHsolution pH 수 접촉각(°)Male contact angle (°) 실시예1Example 1 프로필 트리에톡시실란propyl triethoxysilane pH 0pH 0 93.293.2 실시예2Example 2 pH 2pH 2 91.391.3 실시예3Example 3 pH 11pH 11 94.894.8 실시예4Example 4 pH 13pH 13 110.2110.2 실시예5Example 5 펜틸 트리에톡시실란pentyl triethoxysilane pH 0pH 0 96.596.5 실시예6Example 6 pH 2pH 2 94.894.8 실시예7Example 7 pH 11pH 11 97.297.2 실시예8Example 8 pH 13pH 13 113.5 113.5 실시예9Example 9 헥실 트리에톡시실란Hexyl Triethoxysilane pH 0pH 0 94.194.1 실시예10Example 10 pH 2pH 2 91.591.5 실시예11Example 11 pH 11pH 11 95.795.7 실시예12Example 12 pH 13pH 13 111.3 111.3 비교예1Comparative Example 1 옥틸 트리에톡시실란Octyl Triethoxysilane pH 0pH 0 92.692.6 비교예2Comparative Example 2 pH 2pH 2 81.381.3 비교예3Comparative Example 3 pH 11pH 11 65.565.5 비교예4Comparative Example 4 pH 13pH 13 81.181.1 비교예5Comparative Example 5 도데실 트리에톡시실란dodecyl triethoxysilane pH 0pH 0 93.893.8 비교예6Comparative Example 6 pH 2pH 2 82.182.1 비교예7Comparative Example 7 pH 11pH 11 86.186.1 비교예8Comparative Example 8 pH 13pH 13 90.890.8 비교예9Comparative Example 9 옥타데실 트리에톡시실란 Octadecyl Triethoxysilane pH 0pH 0 95.295.2 비교예10Comparative Example 10 pH 2pH 2 83.883.8 비교예11Comparative Example 11 pH 11pH 11 94.694.6 비교예12Comparative Example 12 pH 13pH 13 94.3 94.3

상기 표 1 을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 12의 경우, 91.3 내지 113.5°의 수 접촉각을 나타내고 비교예 1 내지 12의 경우, 65.5 내지 95.2°의 수 접촉각을 나타내었다.As can be seen from Table 1, Examples 1 to 12 showed a water contact angle of 91.3 to 113.5°, and Comparative Examples 1 to 12 showed a water contact angle of 65.5 to 95.2°.

특히, 실시예 8의 경우 pH 13 조건에서 탄소수 5 이하의 단쇄 알킬실란으로 메조포러스 실리카의 표면을 개질함에 따라 수 접촉각이 113.5°로 가장 높았으며, 비교예 1 내지 12 보다 최대 48.2°만큼 높았다. 높은 수 접촉각을 나타낼수록 소수성이 우수하기 때문에, 가장 높은 수 접촉각을 나타내는 실시예 8이 가장 우수한 소수성을 보일 수 있음을 알 수 있었다. 이로부터, 메조포러스 실리카를 pH 13에서 펜틸 트리에톡시실란(pentyltriethoxysilane)으로 표면 개질할 시, 메조포러스 실리카의 소수성이 가장 우수하게 증가할 수 있음을 명확하게 확인할 수 있었다.In particular, in the case of Example 8, as the surface of the mesoporous silica was modified with a short-chain alkylsilane having 5 or less carbon atoms at pH 13, the water contact angle was the highest at 113.5°, and was higher than Comparative Examples 1 to 12 by 48.2° at most. Since the higher the water contact angle, the better the hydrophobicity, so it was found that Example 8 exhibiting the highest water contact angle exhibited the best hydrophobicity. From this, it was clearly confirmed that the hydrophobicity of the mesoporous silica can be most excellently increased when the mesoporous silica is surface-modified with pentyltriethoxysilane at pH 13.

이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. Although the present invention has been described through the specific matters and limited examples as described above, these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above examples, and the present invention pertains to Various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (6)

a) 용액에 메조포러스 실리카를 첨가하여 메조포러스 실리카 분산액을 제조하는 단계; 및
b) 상기 메조포러스 실리카 분산액에 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란을 첨가하고 교반하여, 표면 개질된 메조포러스 실리카를 수득하는 단계;를 포함하며,
상기 용액은 pH 0 내지 3 또는 pH 10 내지 14인 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법.
[화학식 1]
Figure pat00006

(상기 화학시 1에서,
상기 R1, R2, 및 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며,
상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)
a) adding mesoporous silica to the solution to prepare a mesoporous silica dispersion; and
b) adding a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1) to the mesoporous silica dispersion and stirring to obtain a surface-modified mesoporous silica;
The solution is a method for producing a hydrophobic mesoporous silica, characterized in that pH 0 to 3 or pH 10 to 14.
[Formula 1]
Figure pat00006

(In Chemistry 1 above,
The R 1 , R 2 , and R 3 is optionally alkyl having 1 to 3 carbon atoms,
wherein R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)
제 1항에 있어서,
상기 a)단계의 용액은 pH 12 내지 14인 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법.
The method of claim 1,
The solution of step a) is a method for producing a hydrophobic mesoporous silica, characterized in that the pH of 12 to 14.
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 R4는 탄소수 2 내지 5의 알킬인 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법.
The method of claim 1,
In Formula 1, R 4 is an alkyl having 2 to 5 carbon atoms, a method for producing hydrophobic mesoporous silica.
제 1항에 있어서,
상기 b)단계의 교반은 35 내지 80 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법.
The method of claim 1,
The stirring in step b) is a method for producing hydrophobic mesoporous silica, characterized in that it is carried out at 35 to 80 ℃.
제 1항에 있어서,
상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing hydrophobic mesoporous silica, characterized in that the hydrophobic mesoporous silica has a water contact angle of 90 ° to 120 °.
메조포러스 실리카의 표면이 하기 화학식 1을 만족하는 비불소계 알킬실란으로 개질된 소수성 메조포러스 실리카로,
상기 소수성 메조포러스 실리카는 90°내지 120°의 수 접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는, 소수성 메조포러스 실리카.
[화학식 1]
Figure pat00007

(상기 화학시 1에서,
상기 R1, R2, 및 R3은 선택적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬이며,
상기 R4는 탄소수 2 내지 6의 알킬이다.)
A hydrophobic mesoporous silica in which the surface of the mesoporous silica is modified with a non-fluorine-based alkylsilane satisfying the following formula (1),
The hydrophobic mesoporous silica is characterized in that it has a water contact angle of 90 ° to 120 °, hydrophobic mesoporous silica.
[Formula 1]
Figure pat00007

(In Chemistry 1 above,
The R 1 , R 2 , and R 3 is optionally alkyl having 1 to 3 carbon atoms,
wherein R 4 is an alkyl having 2 to 6 carbon atoms.)
KR1020210005811A 2021-01-15 2021-01-15 hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same KR102531279B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210005811A KR102531279B1 (en) 2021-01-15 2021-01-15 hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210005811A KR102531279B1 (en) 2021-01-15 2021-01-15 hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220103342A true KR20220103342A (en) 2022-07-22
KR102531279B1 KR102531279B1 (en) 2023-05-11

Family

ID=82606119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210005811A KR102531279B1 (en) 2021-01-15 2021-01-15 hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102531279B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003313024A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Japan Science & Technology Corp Surface modified porous silica and method for manufacturing the same
KR20060136388A (en) 2004-05-24 2007-01-02 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Plasma Display Panel Driving Method
KR20080061551A (en) * 2006-12-28 2008-07-03 연세대학교 산학협력단 Hydrophobicity control process of silica particle using trialkoxysilane comprising alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group and silica particle thereby
KR20100038423A (en) * 2007-08-10 2010-04-14 가부시키가이샤 알박 Porous silica precursor composition and method for preparing the same, porous silica film and method for forming the same, semiconductor device, image display device, and liquid crystal display device
KR20180011379A (en) * 2016-07-21 2018-02-01 연세대학교 산학협력단 Polymer-silica composition porous structure and method of fabricating the same
KR101847624B1 (en) * 2017-03-31 2018-04-10 성균관대학교산학협력단 Preparation method of hydrophobic porous silica

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4443998B2 (en) 2004-05-24 2010-03-31 パナソニック株式会社 Driving method of plasma display panel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003313024A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Japan Science & Technology Corp Surface modified porous silica and method for manufacturing the same
KR20060136388A (en) 2004-05-24 2007-01-02 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Plasma Display Panel Driving Method
KR20080061551A (en) * 2006-12-28 2008-07-03 연세대학교 산학협력단 Hydrophobicity control process of silica particle using trialkoxysilane comprising alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group and silica particle thereby
KR20100038423A (en) * 2007-08-10 2010-04-14 가부시키가이샤 알박 Porous silica precursor composition and method for preparing the same, porous silica film and method for forming the same, semiconductor device, image display device, and liquid crystal display device
KR20180011379A (en) * 2016-07-21 2018-02-01 연세대학교 산학협력단 Polymer-silica composition porous structure and method of fabricating the same
KR101847624B1 (en) * 2017-03-31 2018-04-10 성균관대학교산학협력단 Preparation method of hydrophobic porous silica

Also Published As

Publication number Publication date
KR102531279B1 (en) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107683173B (en) Preparation method of metal oxide-silicon dioxide composite aerogel and prepared metal oxide-silicon dioxide composite aerogel
US10941043B2 (en) Method of preparing metal oxide-silica composite aerogel and metal oxide-silica composite aerogel prepared by using the same
KR101907737B1 (en) Method for preparing metal oxide-silica complex aerogel and metal oxide-silica complex aerogel prepared by using the same
JP5555225B2 (en) Method for producing metal oxide porous body
US20100028237A1 (en) Amorphous Aluminum Silicate and Adsorbent Each having Excellent Moisture Adsorption/Desorption Characteristics in Medium-Humidity Range
KR101598696B1 (en) manufacturing method of hollow/rattle/raspberry/mesoporous type silica particles by a selective etching process
JP2008127405A (en) Core-shell type spherical silica-based mesoporous body and catalyst and adsorbent using the same
KR20140022491A (en) Superhydrophobic coating solution composition and method for producing the coating composition
KR102531279B1 (en) hydrophobic mesoporous silicas by treatment of non-fluorinated alkylsilane surface, and method for manufacturing the same
Zhang et al. Direct synthesis and characterization of highly ordered functional mesoporous silica thin films with high amino-groups content
EP3670580B1 (en) Fluorine-containing titanium oxide - nano-silica composite particles and method for producing the same
WO2019039541A1 (en) Low-density gel and production method therefor
Gu et al. A new approach to synthesis of periodic mesoporous organosilicas: taking advantage of self-assembly and reactivity of organic precursors
WO2011132585A1 (en) Phosphorous-containing mesoporous silica and preparation method therefor
KR20090033216A (en) Composition for hydrophobic treatment and glazing
JP2008214314A (en) Organic silane compound and organic silica obtained using the same
KR101845609B1 (en) Nano-zeolite modified alkylenediamine, and preparation method thereof
Khalameida et al. Sol-gel synthesis and properties of compositions containing heteropoly compounds in porous silica matrix
JP2006027985A (en) Method for producing spherical silica-based mesoporous body
Xia et al. Preparation of bifunctionalized phenylene-bridged periodic mesoporous organosilica for solid-phase microextraction
KR20080011515A (en) Mesoporous silica gel having aromatic groups for adsorbing organic compounds
KR101443718B1 (en) Manufacturing method of composite for the adsorption of mercury and method for removing mercury in water
JP2005022899A (en) Organic group-containing silica gel
JP2008145190A (en) Microcapsule, filler for liquid chromatograph, and column for liquid chromatograph using it
KR100925235B1 (en) A method for producing alumina-silica pillared clay using post intercalation of organic template

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant