NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 36, No. 1, 2018 … 21
신기술 소개
넓은 표면적을 지닌 다공성 담지체에 고르게 분 산된 이종 합금 나노입자는 여러 화학 반응을 위한 촉매 및 화학 센서로 광범위하게 활용이 가능하기 때문에, 이를 효과적으로 제조하는 합성법의 개발은 큰 중요성을 지닌다. 기존에 가장 널리 사용되어 온 함침법(impregnation, IMP)의 경우 제조법이 매우 간 단하지만, 크기와 조성이 균일하게 제어된 합금 나 노입자를 합성하기 어렵다는 한계를 지닌다. 본 연 구에서는 간단히 금속 전구체와 담지체를 포함한 용 액의 pH를 조절함으로써, 다공성 실리카에 균일하게 고분산된 Pt, Pd, Cu, Ni, Co 금속간 이종 합금 나노 입자를 합성하는 방법을 소개하고 있다. 적절히 제 어된 pH 조건에서 금속 전구체와 담지체의 강한 정 전기적 흡착(Strong Electrostatic Adsorption, SEA)에 의해 제조된 다양한 나노입자들은 함침법으로 제조
된 나노입자들과 달리, 수소 환원 후 ~1 nm의 매우 균일한 크기로 실리카 표면 위에 고르게 분산되는 결과를 나타내었다. 또한 함침법으로는 합금이 불완 전하게 형성되는 것과는 달리, 이종 합금이 잘 혼합 된 형태로 고르게 형성되는 것을 보여주었다. 표면 적이 ~200 m2/g인 실리카를 기준으로, 이 합성법으 로 담지 가능한 나노입자의 함량은 수 wt% 정도이기 때문에, 담지량을 증가시키기 위해서는 합성과 수소 환원의 단계를 여러 번 반복해야 한다. 그러나 이종 합금 나노입자의 크기와 조성을 정교하게 제어하는 콜로이드 합성법에 비해 간단한 방법으로 다양한 금 속의 합금 나노입자를 합성할 수 있으며 표면 안정 제(capping agent)와 관련된 문제를 야기하지 않는다 는 점에서 또 다른 이종 합금 합성법으로서 그 의의 를 지니는 것으로 평가된다.
