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Rushikesh P. Dhavale,Vinayak G. Parale,김태희,최해령,김용헌,이규연,정해누리,박형호 한국마이크로전자및패키징학회 2020 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.27 No.2
Robust and hydrophobic tetraethoxysilane (TEOS) based silica aerogel was synthesized by supercritical alcohol drying with surface modification using the phenyl based silica co-precursor (PTMS). The aerogels were synthesized by hydrolysis and polycondensation reaction in which TEOS and PTMS in methanol were reacted together in presence of oxalic acid and ammonium hydroxide as the catalysts. Supercritical alcohol dried PTMS/TEOS composite silica aerogel were examined for the hydrophobicity, chemical interaction, surface morphology, and textural characteristics. The hydrophobic silica-based aerogels were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy to investigate the presence of functional groups and chemical bonds. The prepared silica demonstrates hydrophobicity (76o-149o), a high specific surface area (398 m2/g to 739 m2/g). The present investigation provides a simple approach to synthesize hydrophobic and thermally stable silica aerogels.
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벤젠 유기물 도입에 따른 실리카 기반 에어로겔의 소수성 및 기계적 특성 연구
WANG QI,이지훈,Rushikesh P. Dhavale,최하령,김태희,박형호 한국마이크로전자및패키징학회 2020 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.27 No.4
The silica aerogels with benzene-bridged were designed to have uniform network structure, ordered pore structure, improved mechanical properties and excellent textural properties. Adding organic to enhance the mechanical properties of silica aerogels is a common method, but textural properties of aerogels with organic are reduced due to the organic-inorganic phase separation. In this paper, we use a simple and low-cost method to increase mechanical properties while maintaining textural properties of SiO2 aerogels. Two types of benzene-bridged precursors were prepared to study the effect of the number of hydroxyl band on the textural and mechanical properties. The porous silica aerogel was prepared by a simple, cost effective and pollution-free sol-gel method. This method does not require additional silylating reagents. The benzene-bridged silica aerogel samples prepared had excellent textural properties, high specific surface area (1,326 m2/g), porous structure and hydrophobicity (>140°). The mechanical strength of 2T4 is more than 5 times that of pure silica aerogel. 실리카-벤젠 에어로겔은 균일하고 정렬된 네트워크 기공 구조, 개선된 기계적 특성을 갖도록 합성되었다. 실리카 에어로겔의 기계적 특성을 향상시키기 위해 유기물을 첨가하는 것이 일반적인 방법이지만, 기공 특성이 유-무기 상분리 현상으로 인해 감소한다. 본 연구에서는 실리카 기반 에어로겔의 기공 특성을 유지하면서 동시에 기계적 물성을 높이기 위해 간단하고 저렴한 방법을 사용하였다. 기공 및 기계적 특성에 대한 하이드록실 결합수의 영향을 연구하기 위해 두가지 유형의 벤젠 브리지 전구체를 사용하였다. 다공성 실리카 에어로겔은 간단하고 비용-효율적이며 무공해인 졸-겔방법으로 제조되었다. 최종적으로 제조된 실리카-벤젠 에어로겔은 추가적인 silylating reagents없이 우수한 기공 특성, 높은비 표면적(1,326 m2/g), 다공성 구조 및 소수성(>140°)을 가졌다. 일부 샘플(2T4)의 경우 기계적 강도는 순수 실리카 에어로겔의 5 배 이상을 보였다.
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