WO2016195380A1 - Method for preparing metal oxide-silica composite aerogel and metal oxide-silica composite aerogel prepared by means of same - Google Patents

Method for preparing metal oxide-silica composite aerogel and metal oxide-silica composite aerogel prepared by means of same Download PDF

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WO2016195380A1
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silica composite
airgel
silica
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김종훈
최재훈
이제균
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주식회사 엘지화학
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    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols

Definitions

  • An object of the present invention is to minimize the shrinkage of silica gel generated during the drying process of a metal oxide-silica composite airgel, thereby facilitating a metal oxide-silica composite aerogel having low tap density and high specific surface area with excellent pore properties. It is to provide a manufacturing method that can be manufactured.
  • the silicate solution may include the water glass (Na 2 SiO 3 ) in an amount to include 0.04M to 6.0M silica when based on silica (SiO 2 ) included in the water glass.
  • a separation process of separating the precipitate from the solvent using a conventional method, specifically, a vacuum filter or the like may optionally be further performed.
  • the method of manufacturing a composite airgel according to an embodiment of the present invention may further include a separation process with a solvent after the formation of the metal oxide-silica composite precipitate.
  • the washing process may be performed according to a conventional method such as dipping, spraying, or spraying using a washing solvent.
  • the washing solvent is water; Alcohol compounds such as methanol, ethanol, isopropanol or propanol; Hydrocarbon-based compounds such as hexane, octane, n-decane, n-heptane, n-undodecane, cyclohexane or toluene; Or ketone compounds such as methyl ethyl ketone or acetone, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.
  • Alcohol-based compounds having excellent miscibility with water as a reaction solvent, easy penetration into pores inside silica gel particles, and no drying effect and subsequent pore shrinkage and deformation when combined with subsequent drying processes, More specifically ethanol can be used.
  • the water content control process may be performed by a conventional solid / liquid separation method such as a vacuum filter, more specifically, the water content in the metal oxide-silica composite precipitate is 110% by weight or less based on the total weight of the metal oxide-silica composite precipitate. More specifically, it may be performed to be 85% by weight or less. This moisture content control can shorten the drying time during the drying process and at the same time increase the fairness.
  • the metal oxide-silica composite airgel may have an average particle diameter (D 50 ) of 7 ⁇ m to 15 ⁇ m, more specifically 7 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the average particle diameter (D 50 ) of the metal oxide-silica composite airgel may be defined as the particle size based on 50% of the particle size distribution, wherein the average particle diameter of the metal oxide-silica composite airgel is laser diffraction method (laser) diffraction method) or as a dry analysis model, a particle size analyzer (Macrotrac Particle Size Analyzer S3500) was used to calculate the average particle diameter (D 50 ) at 50% of the particle size distribution in the measuring device. can do.
  • the silica airgel has a BET (Brunauer-Emmett-Teller) surface area of 50 m 2 / g to 700 m 2 / g, an average particle diameter (D 50 ) of 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, and a porosity of 0.5 cm 3 / g to 2.4 Cm 3 / g, and the average pore diameter of pores included in the silica airgel may be 0.5nm to 40nm.
  • BET Brunauer-Emmett-Teller
  • the metal oxide may be used without particular limitation as long as it is fixed by silanol groups on the surface of the silica airgel and used to form the composite airgel.
  • the metal oxide may be an oxide containing any one or two or more metals selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, actinides, transition metals, and metals of Group 13 (IIIA), More specifically, calcium (Ca), magnesium (Mg), copper (Cu), zinc (Zn), manganese (Mn), cadmium (Cd), lead (Pb), nickel (Ni), chromium (Cr), silver (Ag), titanium (Ti), vanadium (V), cobalt (Co), molybdenum (Mo), tin (Sn), antimony (Sb), strontium (Sr), barium (Ba), and tungsten (W) It may be an oxide containing any one or two or more metal elements selected from the group consisting of
  • the metal oxide-silica composite aerogel provided with 0.009 g / ml to 0.055 g / ml and having a BET specific surface area of 450 m 2 / g or more, and more specifically 450 m 2 / g to 600 m 2 / g do.
  • the precipitate was spontaneously precipitated and then the transparent solvent was removed.
  • the separated precipitate was washed three times with ethanol and then vacuum filtered.
  • the resulting cake (water content of about 85% by weight) was placed on a substrate of a MIR drying apparatus equipped with a MIR lamp, and irradiated with MIR under the conditions described in Table 1 below, thereby containing a plurality of micropores.
  • a metal oxide-silica composite aerogel comprising a porous porous silica, and a metal oxide dispersed in the porous silica. The amount of each compound was used as described in Table 1 below.
  • a metal oxide-silica composite aerogel was prepared in the same manner as in Example 1 except that the washing and drying processes were performed under the conditions described in Table 1 below.
  • the tap density was measured using a tap density meter (TAP-2S, Logan Istruments co.). The results are shown in Table 1 below.
  • Drying condition 'IR 90%' in Table 1 means performing by adjusting the intensity (intensity) of the infrared irradiation device to 90%, and as a result, the drying temperature at IR 90% is lower than when the IR 100% do.
  • the MIR wavelength penetrates inside the aerogel structure and directly resonates energy by resonating in the wavelength range of 2 ⁇ 4 ⁇ m with the hydroxyl group (-OH) included in the molecular structure of water and ethanol used as reaction solvent and washing solvent.
  • the drying of the solvent may proceed within the pores of the gel structure, and at the same time, the surface of the gel particles is dried by increasing the ambient temperature by the MIR lamp, thereby minimizing shrinkage of the airgel particles during the drying process compared to the conventional oven drying. Because. Accordingly, it can be seen that the tap density of the composite airgel finally prepared during drying by MIR irradiation can significantly increase the specific surface area.
  • Examples 1 to 3 irradiated with MIR in the wavelength range of 2 ⁇ m to 8 ⁇ m differed only from the wavelength range under the use of the same washing solvent and under the same IR 90% or IR 100% drying conditions.
  • NIR Near Infrared Ray, NIR
  • Example 1 using the ethanol single solvent as the washing solvent, the tap density reduction effect was greater than in Example 2 using a mixed solvent of water and ethanol as the washing solvent under the same IR 90% conditions. From these results, it can be seen that the tap density of the metal oxide-silica composite aerogel can be further lowered through simultaneous control of the washing solvent together with the drying process by infrared irradiation.
  • Example 1 the metal oxide-silica composite aerogels prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the adsorption / desorption amount of nitrogen according to the partial pressure (0.11 ⁇ p / p o ⁇ 1) using an ASAP 2010 device of Micrometrics was measured, and from this, the BET specific surface area of the composite airgel was evaluated.
  • Example 1 subjected to the drying process by MIR irradiation showed a BET specific surface area increased by about 25.9% or more compared with Comparative Example 1 subjected to the oven drying process. From these results, it can be seen that the specific surface area of the final composite airgel with the tap density during drying through infrared irradiation can be significantly improved.

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Abstract

The present invention provides a method for preparing metal oxide-silica composite aerogel and metal oxide-silica composite aerogel which is prepared by means of same and has excellent porous properties as well as excellent properties such as a low tap density, a high specific surface area and the like. The method comprises the steps of: preparing a metal oxide-silica composite precipitate by adding a metal salt solution to a silicate solution and reacting same; and drying the metal oxide-silica composite precipitate by irradiating infrared rays having a wavelength region from 2 ㎛ to 8 ㎛.

Description

금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔Method for preparing metal oxide-silica composite airgel and metal oxide-silica composite airgel prepared using the same
관련출원과의 상호인용Citation with Related Applications
본 출원은 2015년 6월 1일자 한국특허출원 제2015-0077280호 및 2016년 6월 1일자 한국특허출원 제2016-0067867호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.This application claims the benefit of priority based on Korean Patent Application No. 2015-0077280 dated June 1, 2015 and Korean Patent Application No. 2016-0067867 dated June 1, 2016. The contents are included as part of this specification.
기술분야Technical Field
본 발명은 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조시 건조과정에서 발생하는 수축현상을 최소화하여, 우수한 기공 특성과 함께 낮은 탭밀도 및 높은 비표면적을 갖는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조하는 방법 및 이를 이용하여 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 관한 것이다.The present invention minimizes the shrinkage occurring during the drying process in the preparation of the metal oxide-silica composite airgel, a method for producing a metal oxide-silica composite airgel having low tap density and high specific surface area with excellent pore properties and using the same It relates to a metal oxide-silica composite airgel prepared by.
최근들어 산업기술이 첨단화되면서 단열특성이 뛰어난 에어로겔(aerogel)에 대한 관심이 증대되고 있다. 지금까지 개발된 에어로겔로는 레졸시놀-포름알데하이드 또는 멜라민-포름알데하이드 에어로겔 입자 등의 유기 에어로겔과, 실리카(Silica, SiO2), 알루미나(Alumina, Al2O3), 티타니아(Titania, TiO2) 또는 탄소(Carbon, C) 에어로겔 등의 금속 산화물을 포함하는 무기 에어로겔이 있다.Recently, as industrial technologies are advanced, interest in aerogels having excellent thermal insulation properties is increasing. The aerogels developed so far include organic aerogels such as resorcinol-formaldehyde or melamine-formaldehyde aerogel particles, silica (Silica, SiO 2 ), alumina (Alumina, Al 2 O 3 ), titania (Titania, TiO 2). Or inorganic aerogels containing metal oxides such as carbon (C) aerogels.
이중에서도 실리카 에어로겔은 고다공성 물질로서, 높은 기공률(porosity)과 비표면적, 그리고 낮은 열전도도를 가져 우수한 단열효과를 나타낼 수 있기 때문에 단열재, 촉매, 흡음재, 충진재, 반도체 회로의 층간 절연물질 등 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있다. Among them, silica airgel is a highly porous material, and has high porosity, specific surface area, and low thermal conductivity, and thus can exhibit excellent thermal insulation effect. Therefore, silica airgel has various fields such as insulation, catalyst, sound absorbing material, filler, and interlayer insulating material of semiconductor circuit. Application in is expected.
실리카 에어로겔은 다공성 구조로 인해 낮은 기계적 강도를 갖기 때문에, 통상 유리섬유, 세라믹 섬유, 또는 고분자 섬유 등의 기재와 함께 복합화하여 에어로겔 블랑켓 또는 에어로겔 시트 등과 같은 형태로 제품화되고 있다. 그러나, 실리카 에어로겔은 구조적으로 내부 기공에 공기를 90부피% 이상 함유하기 때문에, 밀도가 너무 낮아 가공시 비산이 심하고, 기재에 함침시키기 어려운 문제가 있다. 또, 일부 함침되더라도 기재와의 밀도 차이가 너무 커서 잘 섞이지 않기 때문에 외관 불량 및 물성 저하 등의 문제를 발생시킨다. 또, 부피 분율로 50부피% 이상 섞여야 열전달을 효율적으로 차단하여 충진에 의한 단열 효과를 발휘하게 되지만, 분말 자체로는 이러한 높은 수준의 혼합 비율로 가공하는 것이 용이하지 않다.Since silica airgel has a low mechanical strength due to its porous structure, the silica airgel is usually combined with a substrate such as glass fiber, ceramic fiber, or polymer fiber to produce a product such as an airgel blanket or airgel sheet. However, since the silica airgel structurally contains 90% by volume or more of air in the internal pores, the density is too low, there is a severe scattering during processing, difficult to impregnate the substrate. In addition, even if impregnated in part, the difference in density from the substrate is too large and does not mix well, resulting in problems such as poor appearance and physical properties. In addition, a volume fraction of 50% by volume or more must be mixed to effectively block heat transfer to exert an insulating effect by filling, but the powder itself is not easy to process at such a high level of mixing ratio.
이에 따라, 실리카 에어로겔의 가공성을 높이는 동시에, 단열성, 흡읍성, 촉매활성 등의 에어로겔의 특성을 증진시키거나 또는 부가적으로 요구되는 성질을 부여하기 위해 첨가제를 에어로겔에 혼합시키는 방법이 제안되었다. 구체적으로는 실리카 에어로겔의 중합 전에 첨가제를 졸에 첨가하거나 또는 제조된 실리카 에어로겔을 첨가제를 함유하는 액상 또는 기상의 스트림과 접촉시키는 방법 등을 통해, 실리카 에어로겔 골격에 Ti, Fe 등과 같이 Si에 비해 무거운 원소들을 도입하여 구조 강화 및 밀도 증진하는 방법, 판상 구조의 무기물과 함께 복합체를 형성하는 방법 등이 제안되었다.Accordingly, a method of mixing an additive with an airgel has been proposed to enhance the processability of the silica airgel, and to enhance the properties of the airgel such as heat insulating property, suction ability, catalytic activity, or to impart additionally required properties. Specifically, the additives are added to the sol before the silica airgel is polymerized, or the prepared silica airgel is contacted with a liquid or gaseous stream containing the additive. The method of introducing the elements to strengthen the structure and increase the density, and the method of forming a composite with the plate-like inorganic material has been proposed.
그러나, 종래 방법들은 첨가제 물질들의 크기, 입자크기 분포 등의 제어가 용이하지 않고, 또 실리카 에어로겔의 제조과정에서 기공 구조의 변형 및 감소가 초래 되는 등의 문제가 있었다.However, the conventional methods are not easy to control the size, particle size distribution, etc. of the additive materials, and there is a problem such as deformation and reduction of the pore structure in the manufacturing process of the silica airgel.
본 발명의 목적은, 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조시 건조 과정에서 발생하는 실리카겔의 수축현상을 최소화하여, 우수한 기공 특성과 함께 낮은 탭밀도 및 높은 비표면적을 갖는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to minimize the shrinkage of silica gel generated during the drying process of a metal oxide-silica composite airgel, thereby facilitating a metal oxide-silica composite aerogel having low tap density and high specific surface area with excellent pore properties. It is to provide a manufacturing method that can be manufactured.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a metal oxide-silica composite airgel prepared by the above production method.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실리케이트 용액에 금속염 용액을 첨가하고 반응시켜 금속산화물-실리카 복합 침전물을 준비하는 단계; 및 상기 금속산화물-실리카 복합 침전물을 2㎛ 내지 8㎛ 파장 영역 대의 적외선을 조사하여 건조하는 단계를 포함하는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, adding a metal salt solution to the silicate solution and reacting to prepare a metal oxide-silica composite precipitate; And it provides a method for producing a metal oxide-silica composite airgel comprising the step of drying the metal oxide-silica composite precipitate by irradiating infrared rays in the wavelength range of 2㎛ 8㎛.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기한 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a metal oxide-silica composite aerogel prepared by the above production method.
본 발명에 따른 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법은, 금속산화물-실리카 복합 침전물에 대한 건조시 에어로겔의 기공 내부에서와 입자 표면에서의 건조가 동시에 진행되도록 함으로써, 건조 과정에서 발생하는 에어로겔의 수축 현상을 최소화할 수 있다. 그 결과, 우수한 기공 특성과 함께 낮은 탭밀도와 높은 비표면적 등의 우수한 물성적 특성을 갖는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조할 수 있다. 이에 따라 상기 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 상기한 기공적, 물성적 특성으로 인해 촉매 또는 단열재 등의 다양한 산업 분야에 적용 가능하다.In the manufacturing method of the metal oxide-silica composite airgel according to the present invention, the drying of the metal oxide-silica composite precipitates is carried out simultaneously in the pores of the airgel and on the particle surface, so that the shrinkage of the airgel generated in the drying process occurs. The phenomenon can be minimized. As a result, metal oxide-silica composite aerogels having excellent physical properties such as low tap density and high specific surface area can be prepared. Accordingly, the metal oxide-silica composite aerogel prepared by the above manufacturing method is applicable to various industrial fields such as catalysts or heat insulating materials due to the pore and physical properties described above.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid in understanding the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
종래 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조시 복합 에어로겔의 입자에 대한 건조 공정은 통상 건조 오븐 내에서 수행되고 있다. 이와 같은 건조 과정은 오븐 내 주변 분위기의 온도에 의해 건조가 진행되기 때문에, 실리카겔 입자의 기공 내부에 존재하는 용매의 경우, 표면으로 확산(diffusion)된 후, 표면에서 증발하게 된다. 이때 용매의 표면장력으로 인한 모세관 현상으로 기공의 수축 현상이 증폭되어, 에어로겔의 탭밀도가 증가하고, 비표면적 및 기공율이 감소하며, 결과적으로 열전도도가 증가하였다.In the preparation of the conventional metal oxide-silica composite airgel, the drying process for the particles of the composite airgel is usually performed in a drying oven. Since the drying process is performed by the temperature of the ambient atmosphere in the oven, in the case of a solvent present inside the pores of the silica gel particles, the solvent is diffused to the surface and then evaporated from the surface. At this time, the capillary phenomenon due to the surface tension of the solvent amplifies the shrinkage of the pores, increases the tap density of the aerogel, decreases the specific surface area and porosity, and consequently increases the thermal conductivity.
이에 대해 본 발명에서는 실리카겔 입자의 기공 내부와 입자 표면에서의 건조가 동시에 진행되도록 용매로 사용된 물 또는 히드록시기와 공명할 수 있는 파장 영역대에 해당하는 중간 영역의 적외선(Middle range Infrared Ray, MIR)을 조사하여 건조 공정을 수행함으로써, 에어로겔 입자의 수축을 최소화하고, 또, 금속산화물에 대해서는 MIR 흡수에 따른 빠른 건조 효과를 나타낼 수 있다. 그 결과로서 개선된 탭밀도, 비표면적 및 기공특성을 갖는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조할 수 있다. On the other hand, in the present invention, the middle range infrared ray (MIR) in the middle region corresponding to the wavelength range that can resonate with the water or the hydroxyl group used as the solvent so that drying inside the pores of the silica gel particles and the particle surface proceed simultaneously. By performing the drying process by irradiating to minimize the shrinkage of the airgel particles, and for the metal oxide can exhibit a quick drying effect according to the MIR absorption. As a result, metal oxide-silica composite aerogels having improved tap density, specific surface area and pore properties can be prepared.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물-실리카 복합 에어로겔(이하 간단히 '복합 에어로겔'이라 함)의 제조방법은, 실리케이트 용액에 금속염 용액 및 선택적으로 산촉매를 첨가하고 반응시켜 금속산화물-실리카 복합 침전물을 준비하는 단계(단계 1); 및 상기 금속산화물-실리카 복합 침전물을 2㎛ 내지 8㎛ 파장 영역 대의 적외선을 조사하여 건조하는 단계(단계 2)를 포함한다. 이하 각 단계별로 보다 상세히 설명한다. That is, in the method of preparing a metal oxide-silica composite airgel (hereinafter, simply referred to as a 'composite aerogel') according to an embodiment of the present invention, a metal salt solution and optionally an acid catalyst are added to the silicate solution to react with the metal oxide-silica composite. Preparing a precipitate (step 1); And drying the metal oxide-silica composite precipitate by irradiating infrared rays in a wavelength range of 2 μm to 8 μm (step 2). Hereinafter, each step will be described in more detail.
단계 1Step 1
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 에어로겔의 제조방법에 있어서, 단계 1은 실리케이트 용액에 금속염 용액 및 선택적으로 산촉매를 첨가하고 반응시킴으로써 금속산화물-실리카 복합 침전물을 형성하는 단계이다.In the method of manufacturing a composite airgel according to an embodiment of the present invention, step 1 is a step of forming a metal oxide-silica composite precipitate by adding and reacting a metal salt solution and optionally an acid catalyst to the silicate solution.
상기 실리케이트 용액은 물유리(Na2SiO3)를 0.125M 내지 3.0M의 농도로 용매, 구체적으로는 물 중에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 물유리의 농도가 0.125M 미만이면 최종 제조되는 복합 에어로겔에서의 실리카 함량이 낮고, 또 3.0M을 초과할 경우, 과도한 복합 에어로겔의 형성으로 탭밀도 증가의 우려가 있다. 탭 밀도 감소 효과를 고려할 때 보다 구체적으로 상기 실리케이트 용액은 물유리를 0.75M 내지 3.0M의 농도로 포함할 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 1.5M 내지 2.0M의 농도로 포함할 수 있다. 이때, 상기 물유리는 특별히 한정되는 것은 아니나, 물유리 총 중량에 대하여 28중량% 내지 35중량%, 보다 구체적으로는 28중량% 내지 30중량%의 실리카(SiO2)를 함유하는 것일 수 있다.The silicate solution may be prepared by dissolving water glass (Na 2 SiO 3 ) in a solvent, specifically water, at a concentration of 0.125M to 3.0M. If the concentration of the water glass is less than 0.125M, the silica content in the final composite airgel is low, and if it exceeds 3.0M, there is a fear of increasing the tap density due to the formation of excessive composite airgel. More specifically, when considering the tap density reduction effect, the silicate solution may include water glass at a concentration of 0.75M to 3.0M, and more specifically, at a concentration of 1.5M to 2.0M. At this time, the water glass is not particularly limited, but may contain 28 wt% to 35 wt%, more specifically 28 wt% to 30 wt% silica (SiO 2 ) based on the total weight of the water glass.
또, 상기 실리케이트 용액은 물유리내 포함된 실리카(SiO2)를 기준으로 할 때, 실리카 0.04M 내지 6.0M을 포함하도록 하는 양으로 상기 물유리(Na2SiO3)를 포함하는 것일 수 있다.In addition, the silicate solution may include the water glass (Na 2 SiO 3 ) in an amount to include 0.04M to 6.0M silica when based on silica (SiO 2 ) included in the water glass.
또, 상기 금속염 용액은, 최종 제조되는 복합 에어로겔에 있어서 금속산화물을 형성하도록 하는 원료물질인 금속염을, 용매중에 용해시켜 제조된 것이다. 상기 금속염은 구체적으로 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 란탄족, 악티늄족, 전이 금속 및 제13족(IIIA)의 금속으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 금속을 포함하는 염일 수 있으며, 보다 구체적으로는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 은(Ag), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 및 텅스텐(W)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 금속원소를 포함하는 염화물일 수 있다. 또 상기한 금속들 중에서도 복합 에어로겔의 용도에 따라 적절히 선택될 수 있는데, 일례로 복합 에어로겔에 대해 단열 효과가 요구되는 용도로의 적용을 고려할 경우, 상기 금속염은 마그네슘, 칼슘 또는 이들의 혼합 금속을 포함하는 염화물일 수 있다. The metal salt solution is prepared by dissolving a metal salt, which is a raw material, to form a metal oxide in a final composite aerogel in a solvent. Specifically, the metal salt may be a salt including one or two or more metals selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, actinides, transition metals, and metals of Group 13 (IIIA), and more specifically, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Copper (Cu), Zinc (Zn), Manganese (Mn), Cadmium (Cd), Lead (Pb), Nickel (Ni), Chromium (Cr), Silver (Ag ), Titanium (Ti), vanadium (V), cobalt (Co), molybdenum (Mo), tin (Sn), antimony (Sb), strontium (Sr), barium (Ba), and tungsten (W) It may be a chloride containing any one or two or more metal elements selected from the group. In addition, among the above metals may be appropriately selected according to the use of the composite aerogel, for example, when considering the application to the application that requires a thermal insulation effect on the composite aerogel, the metal salt includes magnesium, calcium or mixed metals thereof May be chloride.
또, 상기 금속염이 2종의 금속염을 포함하는 경우, 최종 제조되는 복합 에어로겔내 금속산화물에서의 금속 원소의 비를 충족하도록 각각의 금속이온의 농도비를 조절하여 첨가하는 것이 바람직하다. 일례로, 우수한 단열 성능을 갖도록 요구되는 복합 에어로겔의 경우, 금속산화물로서 MgO 및 CaO를 포함할 수 있으며, 이 경우 MgO와 CaO는 2:1 내지 1:2의 몰비로 포함될 수 있다.In addition, when the metal salt includes two metal salts, it is preferable to adjust the concentration ratio of each metal ion so as to satisfy the ratio of the metal element in the metal oxide in the composite aerogel to be finally prepared. For example, in the case of a composite aerogel required to have excellent thermal insulation performance, the metal oxide may include MgO and CaO, in which case MgO and CaO may be included in a molar ratio of 2: 1 to 1: 2.
또, 상기 금속염은 금속염 용액 중 금속염으로부터 유래되는 금속 이온의 농도가 0.125M 내지 3.0M이 되도록 하는 양으로 사용될 수 있다, 금속 이온의 농도가 0.125M 미만이면 복합 에어로겔에 형성되는 금속산화물의 양이 적어, 금속산화물 형성에 따른 개선효과가 미미하고, 3.0M을 초과하면 과량이 금속산화물 형성으로 탭밀도를 비롯한 복합 에어로겔의 물성적 특성이 오히려 저하될 우려가 있다. 보다 구체적으로는 상기 금속염은 금속염 용액 중 금속이온의 농도가 0.25M 내지 1.0M, 보다 더 구체적으로는 0.25M 내지 0.5M로 사용될 수 있다.In addition, the metal salt may be used in an amount such that the concentration of metal ions derived from the metal salt in the metal salt solution is 0.125M to 3.0M. If the concentration of metal ions is less than 0.125M, the amount of metal oxide formed in the composite aerogel may be Less, the improvement effect according to the metal oxide formation is insignificant, and if it exceeds 3.0M there is a fear that the physical properties of the composite aerogel, including the tap density due to the excessive metal oxide formation rather deteriorate. More specifically, the metal salt may be used in a concentration of metal ions in the metal salt solution of 0.25M to 1.0M, even more specifically 0.25M to 0.5M.
또, 상기 금속염은 상기한 농도 범위내에서 실리케이트 용액 중의 물유리의 농도와 비교하여, 물유리:금속이온의 몰비가 1:1 내지 3:1이 되도록 하는 양으로 사용될 수 있다. 상기 몰비 범위를 벗어날 경우, 최종 제조되는 복합 에어로겔의 탭밀도가 증가할 우려가 있다. 보다 구체적으로는 물유리:금속이온의 몰비가 1.5:1 내지 3:1, 보다 더 구체적으로는 3:1의 몰비로 사용될 수 있다.In addition, the metal salt may be used in an amount such that the molar ratio of water glass: metal ion is 1: 1 to 3: 1, compared to the concentration of water glass in the silicate solution within the above concentration range. If the molar ratio is out of range, there is a fear that the tap density of the composite airgel to be manufactured is increased. More specifically, the molar ratio of water glass: metal ion may be used in a molar ratio of 1.5: 1 to 3: 1, and more specifically 3: 1.
또, 상기 금속염 용액의 형성을 위해 사용되는 용매는 상기한 금속염을 용해시킬 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다. 구체적으로는 물 또는 친수성의 극성 유기용매를 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 친수성의 극성 유기용매는, 상기한 실리케이트 용액과의 혼화성이 우수하여, 이후 겔화시 겔 내에 균일하게 존재할 수 있다. Further, the solvent used for forming the metal salt solution can be used without particular limitation as long as it can dissolve the metal salt. Specific examples thereof include water or a hydrophilic polar organic solvent, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. Of these, the hydrophilic polar organic solvent is excellent in miscibility with the above-described silicate solution, and may then be uniformly present in the gel during gelation.
상기 친수성의 극성 유기용매는 구체적으로 알코올계 용매일 수 있다. 또, 상기 알코올계 용매는 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등과 같은 1가 알코올; 또는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 및 솔비톨 등과 같은 다가 알코올일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 물과의 혼화성 및 실리카겔내 균일 분산성을 고려할 때, 상기 알코올계 화합물은 탄소수 1 내지 8의 알코올일 수 있다. 또 상기한 효과와 더불어 이후 실리카 표면에 대한 개질 반응의 효율을 고려할 때, 상기 알코올계 화합물은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 또는 n-부탄올과 같은 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 알코올일 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 더 구체적으로 상기 알코올계 화합물은 메탄올, 에탄올 또는 이의 혼합물일 수 있다.The hydrophilic polar organic solvent may be specifically an alcohol solvent. In addition, the alcohol solvent is specifically a monohydric alcohol such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and the like; Or polyhydric alcohols such as glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, sorbitol, and the like, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. In consideration of the miscibility with water and the uniform dispersibility in silica gel, the alcohol-based compound may be an alcohol having 1 to 8 carbon atoms. In addition to the above effects, when considering the efficiency of the modification reaction on the surface of the silica later, the alcohol-based compound may be a linear alcohol having 1 to 4 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, or n-butanol, One kind alone or a mixture of two or more kinds may be used. More specifically, the alcohol-based compound may be methanol, ethanol or a mixture thereof.
상기 실리케이트 용액과 금속염 용액의 혼합 후, 혼합 공정의 결과로 수득되는 혼합물의 pH를 1.5 내지 10, 보다 구체적으로는 pH를 3 내지 9.5으로 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 혼합물의 pH가 상기한 범위를 벗어날 경우 최종 제조되는 복합 에어로겔의 탭밀도가 증가하고, 비표면적 및 기공특성이 저하될 우려가 있다. After mixing the silicate solution and the metal salt solution, the pH of the mixture obtained as a result of the mixing process may further comprise the step of adjusting the pH to 1.5 to 10, more specifically 3 to 9.5. At this time, when the pH of the mixture is out of the above range, the tap density of the final composite aerogel is increased, and there is a fear that the specific surface area and pore characteristics are lowered.
상기 혼합액의 pH는 실리케이트와 금속염의 혼합비 제어를 통해 조절될 수도 있고, 또는 산촉매를 선택적으로 더 첨가함으로써 제어될 수도 있다.The pH of the mixed solution may be adjusted through controlling the mixing ratio of the silicate and the metal salt, or may be controlled by selectively adding an acid catalyst.
상기 산촉매는 상기 복합 침전물의 형성시, 실리케이트 용액과 금속염 용액의 반응을 촉진시켜 복합 침전물의 생성율을 높이는 역할을 한다. 상기 산촉매로는 구체적으로 염산, 아세트산, 구연산, 황산, 인산 또는 질산 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있으며, 이들 중에서도 염산 등의 무기산일 수 있다. The acid catalyst serves to increase the production rate of the composite precipitate by promoting the reaction of the silicate solution and the metal salt solution in the formation of the composite precipitate. Specifically, the acid catalyst may be hydrochloric acid, acetic acid, citric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, or the like, any one or a mixture of two or more thereof may be used, and among these, an inorganic acid such as hydrochloric acid may be used.
pH 조절에 따른 탭밀도 및 비표면적과 기공특성의 발란스 좋은 개선 효과를 얻기 위해서는 산촉매 투입을 통해 혼합액의 pH를 3 내지 9 로 조절할 수 있으며, 개선 효과의 현저함을 고려할 때, pH를 3 내지 8, 보다 구체적으로는 5 이상 7.5 미만일 수 있다.Balance of tap density, specific surface area and pore characteristics according to pH adjustment To obtain a good improvement effect, the pH of the mixed solution can be adjusted to 3 to 9 through the addition of acid catalyst, and considering the remarkable improvement effect, the pH is 3 to 8 More specifically, it may be 5 or more and less than 7.5.
상기한 실리케이트 용액과 금속염 용액, 그리고 산촉매를 혼합하여 반응시키면, 금속산화물-실리카 복합 침전물이 형성, 침전된다. 일례로, 상기 금속염으로서 MgCl2 및 CaCl2를 사용한 경우, 하기와 같은 반응식 1에서와 같은 반응에 의해 MgO-CaO-SiO2의 복합 침전물이 침전된다. When the silicate solution, the metal salt solution, and the acid catalyst are mixed and reacted, a metal oxide-silica composite precipitate is formed and precipitated. For example, when MgCl 2 and CaCl 2 are used as the metal salt, a composite precipitate of MgO—CaO—SiO 2 is precipitated by the same reaction as in Scheme 1 below.
[반응식 1]Scheme 1
Na2O·nSiO2(I) + 1/2Mg2+ + 1/2Ca2+ -> (Mg, Ca)O·nSiO2(s) + 2Na+ Na 2 O.nSiO 2 (I) + 1 / 2Mg 2+ + 1 / 2Ca 2+ -> (Mg, Ca) O.nSiO 2 (s) + 2Na +
상기 금속산화물-실리카 복합 침전물의 형성 후, 침전물을 통상의 방법, 구체적으로는 진공 필터 등을 이용하여 용매와 분리하는 분리 공정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 에어로겔의 제조방법은 금속산화물-실리카 복합 침전물의 형성 후, 용매와의 분리공정을 더 포함할 수 있다.After the formation of the metal oxide-silica composite precipitate, a separation process of separating the precipitate from the solvent using a conventional method, specifically, a vacuum filter or the like may optionally be further performed. In this case, the method of manufacturing a composite airgel according to an embodiment of the present invention may further include a separation process with a solvent after the formation of the metal oxide-silica composite precipitate.
상기 금속산화물-실리카 복합 침전물의 형성 및/또는 분리 후 건조 공정의 실시에 앞서, 침전물에 잔류하는 미반응된 반응물(예를 들면 Si4 +, Mg2 + 또는 Ca2 +)과 부가 이온(Na+ 또는 Cl- 등)의 제거를 위한 세척 공정이 선택적으로 더 수행될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 에어로겔의 제조방법은 금속산화물-실리카 복합 침전물의 형성 후, 세척공정을 더 포함할 수 있다. After the formation and / or separation of the metal oxide-silica composite precipitate, the unreacted reactant (eg, Si 4 + , Mg 2 + or Ca 2 + ) and the added ions (Na) remaining in the precipitate are carried out. Washing process for removal of + or Cl −, etc.) may optionally be further performed. In this case, the manufacturing method of the composite airgel according to an embodiment of the present invention may further include a washing step after the formation of the metal oxide-silica composite precipitate.
상기 세척 공정은 세척용매를 이용하여 침지, 분무, 또는 분사 등의 통상의 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 세척용매로는 구체적으로는 물; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 프로판올 등의 알코올계 화합물; 헥산, 옥탄, n-데칸, n-헵탄, n-운도데칸, 사이클로헥산 또는 톨루엔 등의 탄화수소계 화합물; 또는 메틸에틸케톤 또는 아세톤 등의 케톤계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 반응용매인 물과의 혼화성이 우수하고, 실리카겔 입자 내부의 기공까지 침투가 용이하며, 후속의 건조 공정과의 조합시 건조 효과 및 그에 따른 기공의 수축 및 변형 우려가 없는 알코올계 화합물, 보다 구체적으로는 에탄올이 사용될 수 있다.The washing process may be performed according to a conventional method such as dipping, spraying, or spraying using a washing solvent. Specifically, the washing solvent is water; Alcohol compounds such as methanol, ethanol, isopropanol or propanol; Hydrocarbon-based compounds such as hexane, octane, n-decane, n-heptane, n-undodecane, cyclohexane or toluene; Or ketone compounds such as methyl ethyl ketone or acetone, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. Among these, alcohol-based compounds having excellent miscibility with water as a reaction solvent, easy penetration into pores inside silica gel particles, and no drying effect and subsequent pore shrinkage and deformation when combined with subsequent drying processes, More specifically ethanol can be used.
상기 세척 공정은 1회 또는 2회 이상, 구체적으로는 3회 내지 5회 반복 수행될 수 있다. 또, 상기 세척 공정이 2회 이상 수행될 경우, 동일한 세척용매를 이용하여 수행될 수도 있고, 서로 다른 이종의 세척용매를 이용하여 수행될 수도 있다.The washing process may be performed once or twice or more, specifically, 3 to 5 times. In addition, when the washing process is performed two or more times, it may be performed using the same washing solvent, it may be carried out using a different heterogeneous washing solvent.
또, 후속의 건조 공정 실시에 앞서, 상기 금속산화물-실리카 복합 침전물의 분리 후, 또는 세척 공정 수행 후, 고체/액체 분리를 통한 함수율 제어 공정이 수행될 수 있다. In addition, prior to the subsequent drying process, after the separation of the metal oxide-silica composite precipitate, or after performing the washing process, a water content control process through the solid / liquid separation may be performed.
상기 함수율 제어 공정은 진공필터 등과 같은 통상의 고체/액체 분리 방법에 의해 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 금속산화물-실리카 복합 침전물내 함수율이 금속산화물-실리카 복합 침전물 총 중량에 대하여 110중량% 이하, 보다 구체적으로는 85중량% 이하가 되도록 수행될 수 있다. 이 같은 함수율 제어를 통해 건조 공정시 건조 시간을 단축시키는 동시에 공정성을 높일 수 있다. The water content control process may be performed by a conventional solid / liquid separation method such as a vacuum filter, more specifically, the water content in the metal oxide-silica composite precipitate is 110% by weight or less based on the total weight of the metal oxide-silica composite precipitate. More specifically, it may be performed to be 85% by weight or less. This moisture content control can shorten the drying time during the drying process and at the same time increase the fairness.
단계 2Step 2
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 에어로겔의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 형성된 금속산화물-실리카 복합 침전물을 건조하여 복합 에어로겔을 제조하는 단계이다. In the method of manufacturing a composite airgel according to an embodiment of the present invention, step 2 is a step of preparing a composite airgel by drying the metal oxide-silica composite precipitate formed in step 1.
상기 건조 공정은 2㎛ 내지 8㎛의 파장 영역대의 적외선을 이용하여 수행될 수 있다. 상기한 범위 내의 파장은 실리카 에어로겔 입자 내부로 투과하여 용매로 사용된 물, 또는 용매 분자내 히드록시기(-OH)와 2㎛ 내지 8㎛의 파장 영역에서 공명하게 된다. 그 결과 실리카 에어로겔 입자 내부에 존재하는 용매에 직접적으로 에너지를 가해 에어로겔 내부에서 건조가 일어나도록 하며, 동시에 주변 분위기 온도의 상승을 통해 에어로겔 입자 표면에서도 건조가 진행되도록 함으로써 에어로겔 입자 내 기공 수축을 최소화할 수 있다. 보다 구체적으로는 2㎛ 내지 4㎛ 파장 영역대의 적외선, 또는 적외선 조사시 메인 피크의 평균 파장값이 2㎛ 내지 4㎛인 것을 이용할 수 있다. The drying process may be performed using infrared rays in the wavelength range of 2 ㎛ to 8 ㎛. The wavelength within the above-mentioned range is resonated in the wavelength range of 2 μm to 8 μm with the water used as the solvent and penetrated into the silica airgel particles, or the hydroxyl group (-OH) in the solvent molecule. As a result, energy is applied directly to the solvent present in the silica airgel particles to allow drying to occur inside the airgel, and at the same time, the drying of the airgel particles is performed at the surface of the airgel particles by increasing the ambient temperature, thereby minimizing pore shrinkage in the airgel particles. Can be. More specifically, the average wavelength value of the main peak at the time of infrared rays or infrared irradiation of 2 micrometers-4 micrometers wavelength range can be used.
또, 상기와 같은 파장 영역대의 적외선 조사시 강도 조절을 통해 건조 공정이 수행되는 분위기의 온도를 용이하게 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 적외선 조사시 분위기 온도가 130℃ 내지 300℃가 되도록 하는 강도로 조사될 수 있다. 이에 따라 상기 건조 공정은 적외선 조사에 의해 건조가 완전히 완료될 수도 있다. 적외선 조사시의 강도 조절에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 상기 적외선 조사시 분위기 온도가 190℃ 내지 300℃, 혹은 220℃ 내지 300℃가 되도록 하는 강도로 조사될 수 있다. 또는 적외선 조사에 의해 80% 이상, 보다 구체적으로는 80% 내지 95%의 1차 건조 공정이 수행된 후, 상기 적외선 조사시 적외선 강도에 의해 증가된 분위기 온도에 의해 잔부의 건조, 즉 2차 건조 공정이 수행될 수도 있다. In addition, it is possible to easily control the temperature of the atmosphere in which the drying process is performed by adjusting the intensity during infrared irradiation of the wavelength range as described above. Specifically, the infrared radiation may be irradiated with an intensity such that the ambient temperature is 130 ℃ to 300 ℃. Accordingly, the drying process may be completely completed by the infrared irradiation. Considering the remarkable effect of the improvement according to the intensity control during the infrared irradiation, it can be irradiated with an intensity such that the ambient temperature during the infrared irradiation is 190 ℃ to 300 ℃, or 220 ℃ to 300 ℃. Or after the primary drying process of 80% or more, more specifically 80% to 95% by infrared irradiation, is carried out, and the remainder is dried by the ambient temperature increased by the infrared intensity during the infrared irradiation, that is, secondary drying The process may be performed.
상기와 같은 적외선 조사는 상기한 파장 영역대의 적외선 발생이 가능한 적외선 램프가 장착된 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 구체적으로는 건조할 금속산화물-실리카 복합 침전물을 기판 위에 올려놓은 후, 적외선 램프의 파장 및 강도를 조절하여 적외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 이때 장치 내부에서 증발된 용매의 농도가 지나치게 높아져 건조효율이 감소하지 않도록 배출(venting) 장치가 선택적으로 더 구비될 수도 있다. The infrared irradiation as described above may be performed using a device equipped with an infrared lamp capable of generating infrared rays in the wavelength range. Specifically, the metal oxide-silica composite precipitate to be dried may be placed on a substrate and then irradiated with infrared rays by adjusting the wavelength and intensity of the infrared lamp. At this time, the concentration of the solvent evaporated inside the apparatus may be further provided with a venting device (venting) so as not to reduce the drying efficiency.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법은, 최종 제조되는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 탭밀도 및 BET 비표면적의 발란스 좋은 개선을 위해, 세척 공정시의 세척 용매의 조건과 건조 공정시의 건조 조건을 조합하여 보다 최적화함으로써 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법은, 실리케이트 용액에, 금속염 용액 및 산촉매를 첨가하고 반응시켜 금속산화물-실리카 복합 침전물을 준비하는 단계; 및 상기 금속산화물-실리카 복합 침전물을 알코올계 화합물의 세척 용매로 세척한 후, 실리케이트 용액 및 금속염 용액의 제조시 사용된 용매내 물 분자 또는 히드록시기와 공명할 수 있는 파장 영역대의 적외선을 분위기 온도가 130℃ 내지 300℃, 보다 구체적으로는 190℃ 내지 300℃, 보다 더 구체적으로는 220℃ 내지 300℃가 되도록 하는 강도로 조사하여 건조하는 단계를 포함한다. 이때 각 단계에서의 사용 물질의 종류와 함량, 구체적인 공정 조건은 앞서 설명한 바와 동일하다.In addition, the method for producing the metal oxide-silica composite airgel according to an embodiment of the present invention, in order to improve the balance of the tap density and BET specific surface area of the metal oxide-silica composite airgel to be produced finally, during the washing process It can be performed by further optimizing the combination of the conditions of the solvent and the drying conditions in the drying process. Specifically, the method for producing a metal oxide-silica composite aerogel, comprising: preparing a metal oxide-silica composite precipitate by adding and reacting a metal salt solution and an acid catalyst to the silicate solution; And washing the metal oxide-silica composite precipitate with a washing solvent of an alcohol-based compound, and then irradiating infrared rays of infrared rays in a wavelength range capable of resonating with water molecules or hydroxyl groups in the solvent used in the preparation of the silicate solution and the metal salt solution. And irradiating with an intensity to be in the range of from 0.degree. C. to 300.degree. C., more specifically from 190.degree. C. to 300.degree. At this time, the type and content of the materials used in each step, the specific process conditions are the same as described above.
상기와 같은 제조 공정에 의해, 건조 공정 중에 발생하는 실리카겔의 수축현상을 최소화함으로써, 낮은 탭밀도, 높은 비표면적과 기공도 등의 우수한 물성적 특성을 갖는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조할 수 있다. By minimizing the shrinkage of the silica gel generated during the drying process, the metal oxide-silica composite airgel having excellent physical properties such as low tap density, high specific surface area and porosity can be prepared by the above manufacturing process. .
이에 따라 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 상기한 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔이 제공된다.Accordingly, according to another embodiment of the present invention there is provided a metal oxide-silica composite aerogel prepared by the above-described manufacturing method.
상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 복합 에어로겔 구조체 내에 실리카 에어로겔과 금속산화물이 혼재되어 있는 복합체로서, 그 제조과정에서의 조건 제어를 통해 낮은 탭밀도, 높은 비표면적, 그리고 낮은 열전도도를 갖는다.The metal oxide-silica composite airgel is a composite in which a silica airgel and a metal oxide are mixed in the composite airgel structure. The metal oxide-silica composite airgel has a low tap density, a high specific surface area, and a low thermal conductivity through controlling the conditions in the manufacturing process.
구체적으로 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 0.2g/ml 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 0.055g/ml 이하, 보다 더 구체적으로는 0.009g/ml 내지 0.055g/ml의 탭밀도를 갖는다. 이때 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 탭 밀도는 탭 밀도 측정기(TAP-2S, Logan Istruments co.)를 이용하여 측정할 수 있다.Specifically, the metal oxide-silica composite airgel may be 0.2g / ml or less, more specifically 0.055g / ml or less, and more specifically 0.009g / ml to 0.055g / ml. In this case, the tap density of the metal oxide-silica composite airgel may be measured using a tap density meter (TAP-2S, Logan Instruments co.).
또, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 상기한 탭밀도와 함께, BET 비표면적(specific surface area)이 400m2/g 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로는 450m2/g 이상, 보다 더 구체적으로는 450m2/g 내지 600m2/g인 것일 수 있다. 본 발명에 있어서, 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 비표면적은 Micrometrics의 ASAP 2010 기기를 이용하여 부분압(0.11<p/po<1)에 따른 질소의 흡/탈착량으로 측정할 수 있다.In addition, the metal oxide-silica composite airgel is more specifically 450m than with the above-described tap density, BET specific surface area (specific surface area), and the number is more than 400m 2 / g, more particularly to 450m 2 / g or more, It may be from 2 / g to 600 m 2 / g. In the present invention, the specific surface area of the metal oxide-silica composite airgel can be measured by the adsorption / desorption amount of nitrogen according to the partial pressure (0.11 <p / p o <1) using the ASAP 2010 device of Micrometrics.
또, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 평균입경(D50)이 7㎛ 내지 15㎛, 보다 구체적으로는 7㎛ 내지 12㎛인 것일 수 있다. 본 발명에 있어서, 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 평균입경(D50)은 입경 분포의 50% 기준에서의 입경으로 정의할 수 있으며, 이때 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 평균입경은 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수도 있고, 또는 건식분석 모델로서, 입도측정기(Macrotrac Particle Size Analyzer S3500)를 이용하여 측정 장치에 있어서의 입경 분포의 50% 기준에서의 평균 입경(D50)을 산출할 수 있다.In addition, the metal oxide-silica composite airgel may have an average particle diameter (D 50 ) of 7 μm to 15 μm, more specifically 7 μm to 12 μm. In the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the metal oxide-silica composite airgel may be defined as the particle size based on 50% of the particle size distribution, wherein the average particle diameter of the metal oxide-silica composite airgel is laser diffraction method (laser) diffraction method) or as a dry analysis model, a particle size analyzer (Macrotrac Particle Size Analyzer S3500) was used to calculate the average particle diameter (D 50 ) at 50% of the particle size distribution in the measuring device. can do.
또, 상기한 탭밀도, 비표면적 및 입자크기 범위 내에서는 기공이 차지하는 부피로 인하여 낮은 열전도도 및 향상된 단열효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 30mW/mK 이하의 열전도도를 나타낼 수 있다. 이때 상기 열전도도는 열전도도 측정기(NETZSCH, HFM436 Lambda)를 이용하여 25℃에서 측정할 수 있다. In addition, due to the volume occupied by the pores within the tap density, the specific surface area, and the particle size, it may exhibit low thermal conductivity and improved thermal insulation effect. Specifically, the metal oxide-silica composite airgel may exhibit a thermal conductivity of 30 mW / mK or less. In this case, the thermal conductivity may be measured at 25 ° C. using a thermal conductivity meter (NETZSCH, HFM436 Lambda).
더 나아가, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 그 제조 공정시 특징적 건조 공정을 통해 우수한 기공 특성을 갖는다. 구체적으로 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 기공률이 80부피% 이상, 혹은 90부피% 내지 98부피%이고, 평균기공직경이 20nm 이하, 혹은 5nm 내지 15nm인 미세기공을 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 있어서의 평균기공직경 및 기공률은 Micrometrics의 ASAP 2010 기기를 이용하여 부분압(0.11<p/po<1)에 따른 질소의 흡/탈착량으로 측정할 수 있다.Furthermore, the metal oxide-silica composite airgel has excellent pore properties through a characteristic drying process in its manufacturing process. Specifically, the metal oxide-silica composite airgel may have a porosity of 80% by volume or more, or 90% by volume to 98% by volume, and an average pore diameter of 20nm or less, or 5nm to 15nm. In this case, the average pore diameter and porosity of the metal oxide-silica composite aerogel can be measured by the adsorption / desorption amount of nitrogen according to the partial pressure (0.11 <p / p o <1) using an ASAP 2010 device of Micrometrics. .
또, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 기공부피 0.4cm3/g 내지 1.0cm3/g, 보다 구체적으로는 0.4cm3/g 내지 0.7cm3/g를 갖는 것일 수 있다. 이때, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 있어서의 기공부피는 수은 침투법(Mercury porosimeter) 분석을 통해 측정한 기공으로의 수은의 침입량으로부터 결정할 수 있다.In addition, the metal oxide-silica composite airgel may have a pore volume of 0.4 cm 3 / g to 1.0 cm 3 / g, more specifically 0.4 cm 3 / g to 0.7cm 3 / g. At this time, the pore volume in the metal oxide-silica composite airgel can be determined from the amount of mercury intrusion into the pores measured by mercury porosimeter analysis.
한편, 상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 있어서, 상기 실리카 에어로겔은 복수 개의 미세기공을 포함하는 입자상의 다공성 구조체로서, 나노사이즈의 1차 입자들, 구체적으로는 평균입경(D50)이 100nm 이하, 혹은 1nm 내지 50nm의 1차 입자들이 결합되어 그물망 형태의 클러스터(cluster)를 형성하는 미세구조, 즉 3차원 망목 구조를 포함할 수 있다.On the other hand, in the metal oxide-silica composite airgel, the silica airgel is a particulate porous structure containing a plurality of micropores, the nano-sized primary particles, specifically, the average particle diameter (D 50 ) is 100nm or less, Alternatively, the nanoparticle may include a microstructure, that is, a three-dimensional network structure, in which primary particles of 1 nm to 50 nm are combined to form a network-shaped cluster.
또, 상기 실리카 에어로겔 표면에 존재하는 실라놀기에 의해 금속산화물이 고정되기 때문에, 실리카 에어로겔 표면의 음의 하전과 금속산화물의 양의 하전 사이에서 고정화 효율을 높게 하기 위해서는 실리카 에어로겔 표면에 존재하는 실라놀기의 밀도를 적절히 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 실리카 에어로겔의 표면에 존재하는 실라놀기의 밀도가 10개/nm2 이하, 혹은 5개/nm2 내지 7개/nm2일 수 있다. In addition, since the metal oxide is fixed by the silanol groups present on the surface of the silica airgel, the silanol groups present on the surface of the silica airgel in order to increase the immobilization efficiency between the negative charge on the surface of the silica airgel and the positive charge of the metal oxide. It is preferable to appropriately control the density of. Specifically, the density of silanol groups present on the surface of the silica airgel may be 10 / nm 2 or less, or 5 / nm 2 to 7 / nm 2 .
이에 따라, 상기 실리카 에어로겔은 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 표면적이 50m2/g 내지 700m2/g이고, 평균입경(D50)이 10㎛ 내지 150㎛이며, 기공율이 0.5㎤/g 내지 2.4㎤/g이고, 상기 실리카 에어로겔 내 포함되는 기공의 평균기공직경이 0.5nm 내지 40nm인 것일 수 있다. 실리카 에어로겔의 BET 비표면적, 평균입경, 기공율 또는 평균기공직경이 상기한 범위를 벗어날 경우, 일례로 평균기공직경이 0.5nm 미만이면 실라놀기의 밀도가 상대적으로 증가하여 음의 하전의 절대값이 크게 되고 그 결과 양의 하전을 띤 금속산화물과의 고정화 효율은 높아지지만 친수성 또한 높아지게 되어 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 분산성이 저하되게 된다. 또, 평균기공직경이 40nm를 초과하면 실라놀기 밀도가 상대적으로 낮아져 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 분산성 저하 우려는 없지만, 음의 하전의 절대값이 낮아서 고정화 효율이 낮아질 수 있다. Accordingly, the silica airgel has a BET (Brunauer-Emmett-Teller) surface area of 50 m 2 / g to 700 m 2 / g, an average particle diameter (D 50 ) of 10 μm to 150 μm, and a porosity of 0.5 cm 3 / g to 2.4 Cm 3 / g, and the average pore diameter of pores included in the silica airgel may be 0.5nm to 40nm. If the BET specific surface area, average particle diameter, porosity or average pore diameter of the silica airgel is outside the above-mentioned ranges, for example, if the average pore diameter is less than 0.5 nm, the density of silanol groups is relatively increased and the absolute value of negative charge is greatly increased. As a result, the immobilization efficiency with the positively charged metal oxide is increased, but the hydrophilicity is also increased, thereby reducing the dispersibility of the metal oxide-silica composite aerogel. In addition, when the average pore diameter exceeds 40 nm, the silanol group density is relatively low, so that there is no fear of lowering the dispersibility of the metal oxide-silica composite aerogel, but the absolute value of the negative charge is low, so that the immobilization efficiency may be lowered.
상기 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 있어서, 금속산화물은 실리카 에어로겔 표면의 실라놀기에 의해 고정되어 복합 에어로겔을 형성하는데 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 금속산화물은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 란탄족, 악티늄족, 전이 금속 및 제13족(IIIA)의 금속으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 금속을 포함하는 산화물일 수 있으며, 보다 구체적으로는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 은(Ag), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 및 텅스텐(W)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 금속원소를 포함하는 산화물일 수 있고, 보다 더 구체적으로는 산화마그네슘, 산화칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In the metal oxide-silica composite airgel, the metal oxide may be used without particular limitation as long as it is fixed by silanol groups on the surface of the silica airgel and used to form the composite airgel. Specifically, the metal oxide may be an oxide containing any one or two or more metals selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, actinides, transition metals, and metals of Group 13 (IIIA), More specifically, calcium (Ca), magnesium (Mg), copper (Cu), zinc (Zn), manganese (Mn), cadmium (Cd), lead (Pb), nickel (Ni), chromium (Cr), silver (Ag), titanium (Ti), vanadium (V), cobalt (Co), molybdenum (Mo), tin (Sn), antimony (Sb), strontium (Sr), barium (Ba), and tungsten (W) It may be an oxide containing any one or two or more metal elements selected from the group consisting of, and more specifically may be magnesium oxide, calcium oxide or a mixture thereof.
상기 금속산화물은 실리카의 표면에 존재하는 실라놀기에 기인되는 음의 하전과 상대적으로 양의 하전을 띤 금속산화물 사이에서 일어나는 전기적 인력에 의해 실리카의 표면에 불연속적으로 물리적으로 고정화된다. 이에 따라 실리카 에어로겔 표면에 용이하게 그리고 우수한 효율로 고정되는 동시에 금속산화물에 의한 충분한 효과를 나타내기 위해서는, 상기 금속산화물은 적절한 입자크기 및 비표면적을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 금속산화물은 비표면적이 20m2/g 내지 100m2/g이고, 평균입경(D50)이 5nm 내지 300nm일 수 있다. The metal oxides are discontinuously physically immobilized on the surface of the silica by electrical attraction occurring between the negatively charged and relatively positively charged metal oxides resulting from the silanol groups present on the surface of the silica. Accordingly, in order to be easily and efficiently fixed on the surface of the silica airgel and to exhibit a sufficient effect by the metal oxide, the metal oxide preferably has an appropriate particle size and specific surface area. Specifically, the metal oxide may have a specific surface area of 20 m 2 / g to 100 m 2 / g and an average particle diameter (D 50 ) of 5 nm to 300 nm.
또, 상기 금속산화물은 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 용도에 따라 복합 에어로겔내 포함되는 금속산화물의 함량이 조절될 수 있으나, 구체적으로, 상기 금속산화물은 복합 에어로겔 총 중량에 대하여 5중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 또, 상기 금속산화물은 금속산화물-실리카 복합 에어로겔 내에 포함된 실리콘(Si)과 금속산화물내 포함된 금속(Me)이 1:1 내지 3:1의 몰비(Si/Me의 몰비), 보다 구체적으로는 1.5:1 내지 3:1, 보다 더 구체적으로는 3:1을 충족하도록 하는 양으로 포함될 수 있다.In addition, the metal oxide may be adjusted in the content of the metal oxide contained in the composite airgel according to the use of the metal oxide-silica composite airgel, specifically, the metal oxide is 5 to 80% by weight based on the total weight of the composite airgel May be included as a%. In addition, the metal oxide is a silicon oxide (Si) contained in the metal oxide-silica composite aerogel and a metal (Me) contained in the metal oxide (mole ratio of 1: 1 to 3: 1 (molar ratio of Si / Me)), more specifically May be included in an amount such that 1.5: 1 to 3: 1, and more specifically 3: 1.
보다 구체적으로, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 그 제조과정에서 세척용매의 종류와 건조 공정시의 조건을 보다 최적 조합하여 구성한 제조 공정을 통해, 복수 개의 미세기공을 포함하는 입자상의 다공성 실리카 에어로겔, 및 상기 다공성 실리카 에어로겔 중에 분산되어 존재하는 금속산화물을 포함하고, 평균입경(D50)이 7㎛ 내지 15㎛, 보다 구체적으로는 7㎛ 내지 12㎛이고, 탭 밀도가 0.055g/ml 이하, 보다 구체적으로는 0.009g/ml 내지 0.055g/ml이며, BET 비표면적이 450m2/g 이상, 보다 더 구체적으로는 450m2/g 내지 600m2/g인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔이 제공된다.More specifically, according to another embodiment of the present invention, through the manufacturing process configured by more optimal combination of the type of the washing solvent and the conditions of the drying process in the manufacturing process, particulate porous including a plurality of micropores A silica airgel, and a metal oxide dispersed in the porous silica airgel, and having an average particle diameter (D 50 ) of 7 μm to 15 μm, more specifically 7 μm to 12 μm, and a tap density of 0.055 g / ml. Hereinafter, more specifically, the metal oxide-silica composite aerogel provided with 0.009 g / ml to 0.055 g / ml and having a BET specific surface area of 450 m 2 / g or more, and more specifically 450 m 2 / g to 600 m 2 / g do.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔은 낮은 탭밀도와 높은 비표면적 등의 우수한 물성적 특성을 가짐으로써, 촉매, 또는 각종 산업용 설비의 배관이나 공업용 로와 같은 보온보냉용 플랜트 시설은 물론, 항공기, 선박, 자동차, 건축 구조물 등의 단열재, 보온재, 또는 불연재로서 유용하다.As described above, the metal oxide-silica composite aerogel prepared by the manufacturing method according to the present invention has excellent physical properties such as low tap density and high specific surface area, and thus, catalysts or industrial furnace pipes or industrial furnaces. Insulation facilities such as thermal insulation, such as aircraft, ships, automobiles, building structures, such as insulation, insulation, or non-combustible materials are useful.
이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Experimental Examples. However, the following Examples and Experimental Examples are for illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited by these Examples and Experimental Examples.
실시예 1Example 1
물유리(Na2SiO3)에 증류수를 첨가하고 혼합하여 Na2SiO3의 농도 1.5M 농도의 실리케이트 용액을 제조하였다. 별도로 MgCl2 및 CaCl2를 증류수에 용해시켜 금속염 용액(금속이온의 총 농도=0.5M, Mg2 +:Ca2 +의 몰비 =1:1)을 제조한 후, 상기 실리케이트 용액에 첨가하고, 혼합하였다. 결과의 혼합물에 HCl 산촉매를 혼합물의 pH가 7.3이 될 때까지 첨가하였다. 상기 금속염 용액과 실리케이트 용액의 반응 즉시 백색의 침전물이 발생하였다. Distilled water was added to the water glass (Na 2 SiO 3 ) and mixed to prepare a silicate solution having a concentration of 1.5 M of Na 2 SiO 3 . Additionally, MgCl 2 and CaCl 2 were dissolved in the distilled water, the metal salt solution (total concentration of the metal ion = 0.5M, Mg + 2: 1 molar ratio of Ca + 2: 1) was prepared by adding the silicate solution and mixed It was. HCl acid catalyst was added to the resulting mixture until the pH of the mixture was 7.3. A white precipitate formed immediately upon reaction of the metal salt solution with the silicate solution.
침전물을 자연 침전시킨 후 상층에 뜬 투명한 용매를 분리 제거하였다. 분리한 침전물을 에탄올로 3회 반복 세척한 후, 진공필터하였다. 결과로 생성된 케잌(cake)(함수율 약 85중량%)을 MIR 램프가 장착된 MIR 건조 장치의 기판 위에 올려놓고, 하기 표 1에 기재된 조건으로 MIR을 조사하여 건조함으로써, 복수 개의 미세기공을 포함하는 입자상의 다공성 실리카, 및 상기 다공성 실리카 중에 분산되어 존재하는 금속산화물을 포함하는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조하였다. 이때 각 화합물의 사용량은 하기 표 1에 기재된 대로 사용하였다. The precipitate was spontaneously precipitated and then the transparent solvent was removed. The separated precipitate was washed three times with ethanol and then vacuum filtered. The resulting cake (water content of about 85% by weight) was placed on a substrate of a MIR drying apparatus equipped with a MIR lamp, and irradiated with MIR under the conditions described in Table 1 below, thereby containing a plurality of micropores. To prepare a metal oxide-silica composite aerogel comprising a porous porous silica, and a metal oxide dispersed in the porous silica. The amount of each compound was used as described in Table 1 below.
실시예 2 및 3Examples 2 and 3
하기 표 1에 기재된 조건으로 세척 및 건조 공정을 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조하였다.A metal oxide-silica composite aerogel was prepared in the same manner as in Example 1 except that the washing and drying processes were performed under the conditions described in Table 1 below.
비교예 1 내지 8Comparative Examples 1 to 8
하기 표 1에 기재된 조건으로 세척 및 건조 공정을 수행하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수행하여 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 제조하였다. A metal oxide-silica composite aerogel was prepared in the same manner as in Example 1 except that the washing and drying processes were performed under the conditions described in Table 1 below.
실험예Experimental Example
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 금속산화물-실리카 복합 에어로겔을 이용하여, 건조 방법에 따른 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 탭밀도 및 평균입경를 각각 평가하였다. Using the metal oxide-silica composite airgel prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 8, the tap density and the average particle diameter of the metal oxide-silica composite airgel according to the drying method were evaluated, respectively.
이때, 탭밀도는 탭 밀도 측정기(TAP-2S, Logan Istruments co.)를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.At this time, the tap density was measured using a tap density meter (TAP-2S, Logan Istruments co.). The results are shown in Table 1 below.
또, 평균입경(D50)는 건식분석 모델로서, 입도측정기(Macrotrac Particle Size Analyzer S3500)를 이용하여 3회 반복 측정 후 평균값으로 나타내었다.In addition, the average particle diameter (D 50 ) is a dry analysis model, represented as the average value after three repeated measurements using a particle size analyzer (Macrotrac Particle Size Analyzer S3500).
세척용매Solvent 건조방법Drying method 건조조건Drying condition 파장영역(㎛)Wavelength range (㎛) 메인피크의 파장영역Wavelength range of main peak 메인피크의 평균파장(㎛)Average wavelength of main peak (㎛) 분위기 온도(℃)Atmosphere temperature (℃) 탭밀도 (g/ml)Tap Density (g / ml) 평균입경(D50, ㎛)Average particle size (D 50 , ㎛)
실시예1Example 1 에탄올ethanol MIR 조사MIR survey IR 90%* IR 90% * 2~82 ~ 8 2~42 ~ 4 33 190190 0.0510.051 8.58.5
실시예2Example 2 물과 에탄올 혼합액(혼합중량비=60:40)Water and ethanol mixture (mixed weight ratio = 60:40) MIR 조사MIR survey IR 90%IR 90% 2~82 ~ 8 2~42 ~ 4 33 190190 0.0540.054 8.88.8
실시예3Example 3 에탄올ethanol MIR 조사MIR investigation IR 100%IR 100% 2~82 ~ 8 2~42 ~ 4 33 220220 0.0450.045 7.87.8
비교예1Comparative Example 1 에탄올ethanol 오븐 건조Oven drying -- -- -- -- 105105 0.0840.084 10.510.5
비교예2Comparative Example 2 물과 에탄올 혼합액(혼합중량비=60:40)Water and ethanol mixture (mixed weight ratio = 60:40) 오븐 건조Oven drying -- -- -- -- 105105 0.1100.110 12.112.1
비교예3Comparative Example 3 에탄올ethanol 오븐 건조Oven drying -- -- -- -- 150150 0.0800.080 9.49.4
비교예4Comparative Example 4 에탄올ethanol 오븐 건조Oven drying -- -- -- 190190 0.0780.078 8.98.9
비교예5Comparative Example 5 에탄올ethanol NIR 조사NIR investigation IR 90%IR 90% 0.75~20.75 ~ 2 0.8~1.50.8-1.5 1.151.15 9595 0.0710.071 9.79.7
비교예6Comparative Example 6 에탄올ethanol NIR 조사NIR investigation IR 100%IR 100% 0.75~20.75 ~ 2 0.8~1.50.8-1.5 1.151.15 110110 0.0670.067 8.68.6
비교예7Comparative Example 7 에탄올ethanol FIR 조사FIR investigation IR 90%IR 90% 9~159-15 9~159-15 1212 125125 0.0730.073 9.39.3
비교예 8Comparative Example 8 에탄올ethanol FIR 조사FIR investigation IR 100%IR 100% 9~159-15 9~159-15 1212 140140 0.0630.063 8.78.7
상기 표 1에서 건조 조건 'IR 90%'이란 적외선 조사 장치의 강도(intensity)를 90%로 조절하여 수행하는 것을 의미하며, 그 결과 IR 90%에서의 건조 온도는 IR 100%일 때에 비해 낮게 형성된다. Drying condition 'IR 90%' in Table 1 means performing by adjusting the intensity (intensity) of the infrared irradiation device to 90%, and as a result, the drying temperature at IR 90% is lower than when the IR 100% do.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, MIR 조사를 통해 실리카겔 입자 내부와 표면에서 동시에 용매 증발이 일어나도록 한 실시예 1 내지 3의 복합 에어로겔은, 건조용 오븐을 이용하여 건조한 비교예 1 내지 4 대비 감소된 탭밀도를 나타내었다. 구체적으로, 실시예 3의 경우, 비교예 1 대비 46.4%, 비교예 2 대비 59.1%, 비교예 3 대비 43.8%, 비교예 4 대비 42.3% 의 탭밀도 감소가 있었다.As shown in Table 1, the composite aerogels of Examples 1 to 3, in which solvent evaporation occurred simultaneously on the inside and the surface of silica gel particles through MIR irradiation, were reduced compared to Comparative Examples 1 to 4 dried using a drying oven. Tap density is shown. Specifically, in the case of Example 3, there was a decrease in tap density of 46.4% compared to Comparative Example 1, 59.1% compared to Comparative Example 2, 43.8% compared to Comparative Example 3, 42.3% compared to Comparative Example 4.
이 같은 결과는 MIR 파장이 에어로겔 구조 내부로 투과하여 반응용매 및 세척 용매로 사용된 물과 에탄올의 분자 구조에 포함된 히드록시기(-OH)와 2~4㎛의 파장 영역에서 공명함으로써 직접적으로 에너지를 가해 겔 구조의 기공 내부에서 용매의 건조가 진행될 수 있고, 이와 동시에 MIR 램프에 의한 주변 분위기 온도 상승으로 겔 입자 표면 건조가 진행되기 때문에 종래 오븐 건조에 비해 건조 공정 중 에어로겔 입자의 수축 현상이 최소화되었기 때문이다. 이에 따라 MIR 조사를 통한 건조시 최종 제조되는 복합 에어로겔의 탭밀도를 감소시키고, 비표면적을 크게 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.The result is that the MIR wavelength penetrates inside the aerogel structure and directly resonates energy by resonating in the wavelength range of 2 ~ 4㎛ with the hydroxyl group (-OH) included in the molecular structure of water and ethanol used as reaction solvent and washing solvent. The drying of the solvent may proceed within the pores of the gel structure, and at the same time, the surface of the gel particles is dried by increasing the ambient temperature by the MIR lamp, thereby minimizing shrinkage of the airgel particles during the drying process compared to the conventional oven drying. Because. Accordingly, it can be seen that the tap density of the composite airgel finally prepared during drying by MIR irradiation can significantly increase the specific surface area.
또, 2㎛ 내지 8㎛ 파장 영역의 MIR을 조사한 실시예 1 내지 3은, 동일한 세척용매의 사용 및 동일한 IR 90% 또는 IR 100%의 건조 조건 하에서 파장 범위만을 달리하여 FIR(Far Infrared Ray, 원적외선) 또는 NIR(Near Infrared Ray, 근적외선)을 조사한 비교예 5 내지 8과 비교하여도, 크게 감소된 탭밀도를 나타내었다. 이 같은 결과로부터 건조시 적외선 파장의 제어만으로도 최종 제조되는 복합 에어로겔의 탭밀도를 현저히 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.In addition, Examples 1 to 3 irradiated with MIR in the wavelength range of 2 μm to 8 μm differed only from the wavelength range under the use of the same washing solvent and under the same IR 90% or IR 100% drying conditions. ), Or compared with Comparative Examples 5 to 8 irradiated with NIR (Near Infrared Ray, NIR), the tap density was greatly reduced. From these results, it can be seen that only the control of the infrared wavelength during drying can significantly improve the tap density of the final composite aerogel.
또, 세척용매로서 에탄올 단일 용매를 사용한 실시예 1은, 동일한 IR 90% 조건에서 세척용매로서 물과 에탄올의 혼합용매를 사용한 실시예 2와 비교하여, 탭밀도 감소 효과가 더 컸다. 이 같은 결과로부터, 적외선 조사에 의한 건조 공정과 함께 세척 용매의 동시 제어를 통해 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 탭밀도를 더욱 낮출 수 있음을 알 수 있다.In addition, Example 1 using the ethanol single solvent as the washing solvent, the tap density reduction effect was greater than in Example 2 using a mixed solvent of water and ethanol as the washing solvent under the same IR 90% conditions. From these results, it can be seen that the tap density of the metal oxide-silica composite aerogel can be further lowered through simultaneous control of the washing solvent together with the drying process by infrared irradiation.
또, 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 금속산화물-실리카 복합 에어로겔에 대해서는 추가적으로, Micrometrics의 ASAP 2010 기기를 이용하여 부분압(0.11<p/po<1)에 따른 질소의 흡/탈착량을 측정하고, 이로부터 복합 에어로겔의 BET 비표면적을 평가하였다. In addition, for the metal oxide-silica composite aerogels prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the adsorption / desorption amount of nitrogen according to the partial pressure (0.11 <p / p o <1) using an ASAP 2010 device of Micrometrics Was measured, and from this, the BET specific surface area of the composite airgel was evaluated.
복합 에어로겔의 BET 비표면적(m2/g)BET specific surface area of composite airgels (m 2 / g)
실시예1Example 1 540540
비교예1Comparative Example 1 400400
그 결과, MIR 조사에 의한 건조 공정을 실시한 실시예 1의 경우 오븐 건조 공정을 실시한 비교예 1에 비해 약 25.9% 이상 증가된 BET 비표면적을 나타내었다. 이 같은 결과로부터 적외선 조사를 통한 건조시 탭 밀도와 함께 최종 제조되는 복합 에어로겔의 비표면적을 현저히 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.As a result, Example 1 subjected to the drying process by MIR irradiation showed a BET specific surface area increased by about 25.9% or more compared with Comparative Example 1 subjected to the oven drying process. From these results, it can be seen that the specific surface area of the final composite airgel with the tap density during drying through infrared irradiation can be significantly improved.

Claims (17)

  1. 실리케이트 용액에 금속염 용액을 첨가하고 반응시켜 금속산화물-실리카 복합 침전물을 준비하는 단계; 및 Adding a metal salt solution to the silicate solution and reacting to prepare a metal oxide-silica composite precipitate; And
    상기 금속산화물-실리카 복합 침전물을 2㎛ 내지 8㎛ 파장 영역 대의 적외선을 조사하여 건조하는 단계Drying the metal oxide-silica composite precipitate by irradiating infrared rays in a wavelength range of 2 μm to 8 μm
    를 포함하는 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.Method for producing a metal oxide-silica composite airgel comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 건조는 실리케이트 용액 및 금속염 용액의 제조시 사용된 용매 내 물 분자 또는 히드록시기와 공명하는 파장 영역대의 적외선을 조사하여 수행되는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The drying is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is carried out by irradiating infrared rays in the wavelength range resonating with water molecules or hydroxyl groups in the solvent used in the preparation of the silicate solution and the metal salt solution.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 건조는 2㎛ 내지 4㎛ 파장 영역 대의 적외선을 조사하여 수행되는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The drying is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is to be carried out by irradiating infrared rays in the wavelength range of 2㎛ 4㎛.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 건조는 분위기 온도가 130℃ 내지 300℃가 되도록 하는 강도로 적외선을 조사하여 수행되는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The drying is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is to be carried out by irradiating infrared rays with an intensity such that the ambient temperature is 130 ℃ to 300 ℃.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 적외선 조사에 의한 건조 공정 후, 130℃ 내지 300℃의 분위기 온도에서의 추가의 건조 공정을 더 포함하는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.After the drying step by the infrared irradiation, the method of producing a metal oxide-silica composite aerogel further comprising a further drying step at an ambient temperature of 130 ℃ to 300 ℃.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 실리케이트 용액은 물유리를 0.125M 내지 3.0M의 농도로 물에 용해시켜 제조되는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The silicate solution is prepared by dissolving the water glass in water at a concentration of 0.125M to 3.0M metal oxide-silica composite airgel.
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 금속염 용액은 금속이온의 농도가 0.125M 내지 3.0M인 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The metal salt solution is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is a metal ion concentration of 0.125M to 3.0M.
  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 금속염은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 란탄족, 악티늄족, 전이 금속 및 제13족(IIIA)의 금속으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 금속을 포함하는 염화물인 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The metal salt is a metal oxide-silica which is one or two or more chlorides selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, actinides, transition metals and metals of Group 13 (IIIA). Method for producing a composite airgel.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 금속염은 MgCl2 및 CaCl2로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The metal salt is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel which comprises any one or a mixture thereof selected from the group consisting of MgCl 2 and CaCl 2 .
  10. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 금속염은 마그네슘 이온과 칼슘 이온의 몰비가 2:1 내지 1:2이 되도록 하는 함량으로 MgCl2 및 CaCl2을 포함하는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The metal salt is a method of producing a metal oxide-silica composite airgel containing MgCl 2 and CaCl 2 in a content such that the molar ratio of magnesium ions and calcium ions is 2: 1 to 1: 2.
  11. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 실리케이트 용액과 금속염 용액의 반응은 pH 3 내지 9.5에서 수행되는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The reaction of the silicate solution and the metal salt solution is a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is performed at pH 3 to 9.5.
  12. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 실리케이트 용액과 금속염 용액의 반응시 산촉매를 더 첨가하여 pH가 5 이상이고 7.5 미만에서 반응시키는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The method of producing a metal oxide-silica composite aerogel is to react at a pH of 5 or more and less than 7.5 by further adding an acid catalyst when the silicate solution and the metal salt solution.
  13. 제12항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 산촉매는 염산인 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The acid catalyst is a method of producing a metal oxide-silica composite airgel is hydrochloric acid.
  14. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 건조 단계 전, 금속산화물-실리카 복합 침전물을 세척용매를 이용하여 세척하는 단계를 더 포함하고, Before the drying step, further comprising the step of washing the metal oxide-silica composite precipitate using a washing solvent,
    상기 세척용매는 물, 알코올계 화합물, 탄화수소계 화합물, 및 케톤계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법.The washing solvent is water, an alcohol compound, a hydrocarbon compound, and a method of producing a metal oxide-silica composite aerogel comprising a mixture of one or two or more selected from the group consisting of ketone compounds.
  15. 제14항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 세척용매는 알코올계 화합물을 포함하는 것인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔의 제조방법. The washing solvent is a method for producing a metal oxide-silica composite airgel containing an alcohol compound.
  16. 제1항의 제조방법에 의해 제조된 금속산화물-실리카 복합 에어로겔.Metal oxide-silica composite airgel prepared by the method of claim 1.
  17. 제16항에 있어서.The method of claim 16.
    평균입경(D50)이 7㎛ 내지 15㎛이고, 탭밀도가 0.055g/ml 이하이고, BET 비표면적이 450m2/g 이상인 금속산화물-실리카 복합 에어로겔.A metal oxide-silica composite airgel having an average particle diameter (D 50 ) of 7 µm to 15 µm, a tap density of 0.055 g / ml or less, and a BET specific surface area of 450 m 2 / g or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706914B (en) * 2019-05-03 2020-10-11 中央研究院 Metal oxides silica composite and method of manufacturing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11139819A (en) * 1997-11-05 1999-05-25 Mitsui Chem Inc High strength lightweight silica aerogel molded body and its production
JP2000034117A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Mitsui Chemicals Inc Production of siliceous aerogel sphere
US20110000370A1 (en) * 2004-12-27 2011-01-06 Svenska Aerogel Ab Agglomerates of precipitated silica, method for their preparation and their use as filter medium for gas filtration
KR20110046715A (en) * 2009-10-29 2011-05-06 최진석 Drying heater of paint using carbon lamp
JP2014051643A (en) * 2012-08-09 2014-03-20 Panasonic Corp Two agent type material for aerogel molded body, thermal insulation material and method for manufacturing thermal insulating material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11139819A (en) * 1997-11-05 1999-05-25 Mitsui Chem Inc High strength lightweight silica aerogel molded body and its production
JP2000034117A (en) * 1998-07-16 2000-02-02 Mitsui Chemicals Inc Production of siliceous aerogel sphere
US20110000370A1 (en) * 2004-12-27 2011-01-06 Svenska Aerogel Ab Agglomerates of precipitated silica, method for their preparation and their use as filter medium for gas filtration
KR20110046715A (en) * 2009-10-29 2011-05-06 최진석 Drying heater of paint using carbon lamp
JP2014051643A (en) * 2012-08-09 2014-03-20 Panasonic Corp Two agent type material for aerogel molded body, thermal insulation material and method for manufacturing thermal insulating material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3305726A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI706914B (en) * 2019-05-03 2020-10-11 中央研究院 Metal oxides silica composite and method of manufacturing the same

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