포착을 다루며, 주요 과제를 논의하고, 대규모 산업 적용을 촉진하기 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

현재 반사방지 소재로 코팅하는 것은 스크린 기반 디스플레이의 품질을 향상시키는 매력적인 접근법이다. 본 연구에서는 계면활성제(즉, CTAC-시트릴트리메틸암모늄 클로라이드) 농도에 따라 메조다공성 실리카 입자를 체계적으로 합성하여, 굴절률이 낮은 주된 코팅 필러로 활용하고자 하였다. CTAC 계면활성제의 양을 정밀하게 변화시키면, 평균 직경 50 nm의 실리카 졸은 비특이적 표면적, 기공 크기 및 기공 부피에서 뚜렷하게 다른 특성을 보였다. 이러한 실리카 입자 필러를 포함하는 최종 코팅 용액을 제조하기에 앞서, 고체 함량의 비율을 유리 슬라이드에서 최적화하였다. 고체 함량 50 wt%를 사용했을 때 빛 투과율이 가장 높았다. 다양한 함량 수준의 실리카 졸 중에서는, 고체 함량 기준 실리카 입자 3.5 wt%를 사용했을 때 가장 높은 투과율(즉, 최상의 반사방지성)을 나타냈다. 서로 다른 표면적, 기공 크기 및 기공 부피를 지닌 서로 다른 실리카 입자를 고정량으로 사용하여 거의 동일한 코팅 층을 제조했을 때, 반사방지 특성 향상에는 가장 큰 기공 부피가 가장 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 최적화된 조건에서 굴절률이 낮은 필러 소재의 핵심 특성을 실험적으로 규명하면, 다양한 디스플레이 응용을 위한 고효율 반사방지 소재를 개발하는 데 명확한 관점을 제공할 수 있을 것이다.

/g가 달성되었다. 결론적으로, 적절한 양의 비닐 함량을 갖는 다공성 실리카는 기존의 다공성 실리카에 비해 인장강도가 증가하는 등 향상된 기계적 성능을 보였다. 본 연구는 통합된 비닐 기능기를 포함하여 합성한 다공성 실리카가 재활용 플라스틱의 성능을 효과적으로 향상시킨다는 것을 보여준다.

가정용 제품에서 방출되는 포름알데히드는 인체 건강에 악영향을 미칠 수 있는 유해 물질로 분류된다. 최근에는 포름알데히드 저감과 관련된 다양한 흡착 소재에 대한 연구가 널리 보고되고 있다. 본 연구에서는 아민 기능기가 도입된 메조다공성 및 메조다공성 중공 실리카를 포름알데히드의 흡착 소재로 활용하였다. 잘 발달된 기공을 갖는 메조다공성 및 메조다공성 중공 실리카의 포름알데히드 흡착 특성을, 소성(calcination) 공정의 유무에 따른 합성 방법을 기준으로 비교하였다. 소성 과정을 거치지 않고 합성한 메조다공성 중공 실리카가 가장 우수한 포름알데히드 흡착 특성을 보였으며, 그 다음으로 소성 과정을 거쳐 합성한 메조다공성 중공 실리카와 메조다공성 실리카가 나타났다. 이는 중공 구조가 내부 기공이 크기 때문에 메조다공성 실리카보다 더 나은 흡착 특성을 갖기 때문이다. 또한 소성 과정을 거치지 않고 합성한 메조다공성 중공 실리카의 비표면적이 소성 과정을 거쳐 합성한 경우보다 높아, 더 우수한 흡착 성능으로 이어졌다. 본 연구는 메조다공성 중공 실리카의 손쉬운 합성 방법을 제시하며, 유해 가스 흡착을 위한 지지체로서의 현저한 잠재력을 확인한다.

포착을 다루며, 주요 과제를 논의하고, 대규모 산업 적용을 촉진하기 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

현재 반사방지 소재로 코팅하는 것은 스크린 기반 디스플레이의 품질을 향상시키는 매력적인 접근법이다. 본 연구에서는 계면활성제(즉, CTAC-시트릴트리메틸암모늄 클로라이드) 농도에 따라 메조다공성 실리카 입자를 체계적으로 합성하여, 굴절률이 낮은 주된 코팅 필러로 활용하고자 하였다. CTAC 계면활성제의 양을 정밀하게 변화시키면, 평균 직경 50 nm의 실리카 졸은 비특이적 표면적, 기공 크기 및 기공 부피에서 뚜렷하게 다른 특성을 보였다. 이러한 실리카 입자 필러를 포함하는 최종 코팅 용액을 제조하기에 앞서, 고체 함량의 비율을 유리 슬라이드에서 최적화하였다. 고체 함량 50 wt%를 사용했을 때 빛 투과율이 가장 높았다. 다양한 함량 수준의 실리카 졸 중에서는, 고체 함량 기준 실리카 입자 3.5 wt%를 사용했을 때 가장 높은 투과율(즉, 최상의 반사방지성)을 나타냈다. 서로 다른 표면적, 기공 크기 및 기공 부피를 지닌 서로 다른 실리카 입자를 고정량으로 사용하여 거의 동일한 코팅 층을 제조했을 때, 반사방지 특성 향상에는 가장 큰 기공 부피가 가장 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 최적화된 조건에서 굴절률이 낮은 필러 소재의 핵심 특성을 실험적으로 규명하면, 다양한 디스플레이 응용을 위한 고효율 반사방지 소재를 개발하는 데 명확한 관점을 제공할 수 있을 것이다.

/g가 달성되었다. 결론적으로, 적절한 양의 비닐 함량을 갖는 다공성 실리카는 기존의 다공성 실리카에 비해 인장강도가 증가하는 등 향상된 기계적 성능을 보였다. 본 연구는 통합된 비닐 기능기를 포함하여 합성한 다공성 실리카가 재활용 플라스틱의 성능을 효과적으로 향상시킨다는 것을 보여준다.

가정용 제품에서 방출되는 포름알데히드는 인체 건강에 악영향을 미칠 수 있는 유해 물질로 분류된다. 최근에는 포름알데히드 저감과 관련된 다양한 흡착 소재에 대한 연구가 널리 보고되고 있다. 본 연구에서는 아민 기능기가 도입된 메조다공성 및 메조다공성 중공 실리카를 포름알데히드의 흡착 소재로 활용하였다. 잘 발달된 기공을 갖는 메조다공성 및 메조다공성 중공 실리카의 포름알데히드 흡착 특성을, 소성(calcination) 공정의 유무에 따른 합성 방법을 기준으로 비교하였다. 소성 과정을 거치지 않고 합성한 메조다공성 중공 실리카가 가장 우수한 포름알데히드 흡착 특성을 보였으며, 그 다음으로 소성 과정을 거쳐 합성한 메조다공성 중공 실리카와 메조다공성 실리카가 나타났다. 이는 중공 구조가 내부 기공이 크기 때문에 메조다공성 실리카보다 더 나은 흡착 특성을 갖기 때문이다. 또한 소성 과정을 거치지 않고 합성한 메조다공성 중공 실리카의 비표면적이 소성 과정을 거쳐 합성한 경우보다 높아, 더 우수한 흡착 성능으로 이어졌다. 본 연구는 메조다공성 중공 실리카의 손쉬운 합성 방법을 제시하며, 유해 가스 흡착을 위한 지지체로서의 현저한 잠재력을 확인한다.

지난 10년간 페로브스카이트 소재는 광전자공학과 포토디텍터에서의 주목할 만한 물질적 특성으로 인해 집중적인 관심을 받아왔다. 본 총설은 페로브스카이트 잉크의 마이크로-나노미터 스케일 패터닝에 관한 최근의 발전을 조명하며, 제어된 자기조립을 통해 공간적으로 질서 정연하며 결정학적으로 배향된 구조를 전례 없는 규칙성을 가지고 구현하기 위한 최근의 접근법에 과도한 강조를 두고 있다. 페로브스카이트 소자의 마이크로 또는 나노 스케일에서의 패터닝은 실제 시스템으로의 통합을 위한 핵심 파라미터일 수 있다. 현재 비가역적인 용액 증발에 기반한 비전통적 접근은 페로브스카이트 소재의 구조화 및 통합에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 본고에서는 고분자 용액의 증발 및 커피 링 효과(coffee ring effect)에 기반한 보다 용이한 유형의 패터닝 기법을 체계적으로 검토한다. 또한 패터닝된 페로브스카이트 잉크의 잠재적 응용 분야에 대한 최근의 진전도 소개한다.

플라스틱 폐기물로 인한 환경 오염에 대한 우려가 커지면서, 플라스틱 재활용 연구가 활발히 진행되고 있다. 무기 입자를 혼입하거나, 과산화물로 가교 밀도를 증가시키거나, 실리콘 모노머와 혼합하는 등의 전통적 방법은 종종 기계적 물성을 향상시키지만, 특정 성능 요구에 대해서는 유연성을 저하시킬 수 있다. 본 연구는 비닐 기능기를 갖는 실리카 나노입자를 합성하고, 이를 재활용 플라스틱에 적용했을 때의 기계적 성능을 평가하는 데 초점을 두었다. 실리카 전구체로서 규산나트륨과 비닐트리메톡시실란(VTMS)을 계면활성제와 함께 사용하여 기공을 형성함으로써 실리카의 표면적을 증가시켰다. 비닐 기능기의 초기 단계 도입은 합성 후 통상적으로 나타나는 표면적 감소를 방지하였다. 다양한 양의 VTMS를 사용하여 다공성 실리카를 제조하였고, 합성된 다공성 실리카 나노소재를 재활용 폴리에틸렌에 복합화하여 가교를 유도하였다. VTMS 함량이 증가함에 따라 표면적은 감소하였으나, 883 m2/g의 유의미한 표면적을 달성하였다. 결론적으로, 적절한 양의 비닐 함량을 갖는 다공성 실리카는 기존의 다공성 실리카에 비해 인장강도 증가를 포함한 향상된 기계적 성능을 나타냈다. 본 연구는 통합된 비닐 기능기를 갖는 합성 다공성 실리카가 재활용 플라스틱의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

실내에서 검출되는 유해 휘발성 유기화합물(VOC)인 포름알데히드를 흡착하고 제거하기 위해, 포름알데히드 흡착제로서 알킬아민을 기질에 도입하였다. 본 연구에서는 아민 함침(impregnation) 방법을 사용하여 Tetraethylenepentaamine(TEPA)을 메조다공성 실리카에 도입하였다. 함침된 알킬아민은 실리카 기질의 기공을 막을 수 있으므로, 흡착제 기질로서의 활용에는 기공 크기와 기공 부피가 매우 중요한 요인이다. 기질의 기공 특성에 주목하여, Santa Barbara Amorphous-15(SBA-15)를 기존의 1차원 기공 구조를 갖는 메조다공성 실리카로 선택하였고, 덴드리트성 메조다공성 실리카(DMS)를 3차원 기공 구조를 갖는 메조다공성 실리카로 선택하였다. 각각의 실리카 기질 DMS와 SBA-15 1 g에 대하여 TEPA를 0, 0.5, 1.5 및 2.5 g씩 도입하였다. 고정 농도의 포름알데히드 가스를 흡착제를 통과시킨 후, 잔존 포름알데히드를 흡착하기 위해 흡착제를 2,4-Dinitrophenylhydrazine(2,4-DNPH) 카트리지로 교체하였다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO) 및 미국 국립산업안전보건연구원(National Institute for Occupational Safety & Health, NIOSH)이 권고하는 방법에 따라, 2,4-DNPH에 포집된 포름알데히드를 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다. 아민 함침 방법에서 DMS와 SBA-15를 비교한 결과, 표면적뿐만 아니라 큰 기공 크기와 높은 기공 부피도 포름알데히드 흡착 능력에 기여함이 확인되었다.

본 연구에서는 단분자 플루오로 실란을 전구체로 사용하여 수지 형성 폴리실세스퀴옥산(PSSQ)을 합성하였다. 합성된 PSSQ은 발수 오염 방지(anti-smudge) 성능을 나타냈으며, 이를 코팅 액상으로 사용하였다. 실란 전구체의 양과 K2CO3 촉매의 양을 조절하여 2가지 구조를 확보하였고, 이들 물질을 발수 오염 방지 코팅 액상 용액의 제조에 사용하였다. 합성된 생성물은 핵자기공명 분광법, X선 회절 분석, 겔 투과 크로마토그래피, 물 접촉각 측정 등 다양한 방법으로 분석하였다. 그 결과, 합성 직후의 PSSQ이 사다리(ladder) 구조를 나타내었으며, 분자량 5,117 g/mol 및 물 접촉각 102.31°를 보임이 확인되었다.

본 연구에서는 폴리스티렌 코어와 포어 템플릿으로 염화세틸트라이암모늄(CTACl)을 사용하여 메조다공성 중공 실리카 구를 합성하였으며, 고가의 사염화정(TEOS) 대신 저비용 수유리(water glass)를 전구체로 사용하였다. 또한 폴리스티렌의 농도를 변화시켜 해당 물질을 합성하였다. 이후 고온 열처리 공정을 통해 폴리스티렌 코어와 CTACl을 제거하였다. 합성된 생성물은 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), X선 회절분석(XRD), N2-소르프션 분석 등 다양한 방법으로 분석하였다. 그 결과, 중공 실리카 구는 육방정 구조를 가지며 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 비표면적이 1623㎡/g인 것으로 확인되었다.