Mesoporous Material을 이용한 High Surface Area SnO2 합성

국문 초록 (Abstract)

SnO2는 n-type 반도체 산화물로서 유기물의 부분산화반응 촉매, 가스 센서, Li-이차전지의 전극, ITO와 같은 전도성 투명 전극의 재료로 다양하게 응용되고 있다. 최근에는 SnO2 표면적을 넓혀서 활성, 특성을 더욱 향상시키려는 노력이 많이 진행되고 있다. 본 발표에서는 MCM-48, MCM-41, SBA-15 등과 같이 비표면적이 800 m2/g 이상으로 넓고 2 ~ 10 nm의 규칙적인 기공이 직선형, 3차원 구조 등으로 다양하게 형성된 mesoporous silica 물질을 틀로 사용하여서 비표면적이 큰 SnO2을 합성하고자 하였다. SnO2의 전구체인 SnCl4는 H2O, C2H5OH, CH2Cl2 등과 같은 다양한 용매를 이용해서 mesoporous silica의 기공 내부에 함침시켰다. 함침된 SnCl4는 승화를 최소화 하는 조건에서 공기 중에서 소성처리하여서 SnO2로 형성시켰다. XRD측정을 통해서 확인한 결과 MCM-41과 같이 기공 크기가 3 nm 가량인 경우 소성된 SnO2는 기공 크기 이상으로 성장하지 못하였으나 SBA-15과 같이 기공 크기가 10 nm일 경우 SnO2 입자도 10 nm까지 성장하여서 cassiterite 구조를 형성하는 것을 확인하였다. 틀로 사용한 silica 물질은 NaOH 등으로 선택적으로 제거하여서 순수한 SnO2로 이루어진 high surface area 물질을 얻을 수 있었다.