저온 용액 연소법으로 합성한 ZrO2 나노 결정

전문가 제언

 

○ 산화지르코늄(ZrO2)은 다양하게 응용되고 있는 재료로써, 최근에는 유망한 전자 세라믹스 재료 중 하나로써 주목받고 있다. 재료의 특성은 결정상, 입자 형상, 크기 등과 같은 미세구조에 의해 크게 영향을 받기 때문에, 대부분의 연구들은 합성 조건들을 조절하여 이들을 제어하는 것에 집중하고 있다.

 

○ 기계화학적 처리, 졸-겔, 화학열분해, 이온성 액체 처리, 수열합성, 분무열분해, 에멀션 침전 등의 다양한 방법들이 나노결정을 저온에서 합성하는데 활용되어 왔다. 이들 합성법 중에 상업적으로 유망한 기술로써 저온에서 분해 반응을 일으킬 수 있도록 유기 연료를 사용한 용액연소법(solution combustion)이 최근에 많은 주목을 받고 있다.

 

○ 본고는 연료로써 glycine과 oxalyldihydrazide(ODH), 그리고 산화제로 옥시질산지르코늄을 사용해서 나노결정 ZrO2 분말을 용액연소법으로 합성하고, 분말의 결정상, 미세구조, 전기적 특성을 소개하였다. 합성분말의 평균 미소결정의 크기는 ∼30㎚ 이었다. 글리신을 사용한 ZrO2는 AC 전도도와 습도감지능이 우수하였고, ODH 사용 분말은 DC 전도도와 유전상수가 양호하였다.

 

○ 나노크기의 재료 합성을 위한 용액연소법이 1980년대 중반에 소개된 이후 활발한 연구가 있었고, 지난 20여 년간에 발표된 논문은 5000여 편 그리고 2015년에만 650여 편으로 급속하게 성장하고 있다. 연료전지, 태양전지, 촉매, 반도체, 광학재료, 박막, 나노세라믹스 등의 분야에 응용할 목적으로 연구가 진행되고 있는 추세이다. 미국, 러시아, 인도가 선도하고, 일본, 중국에서도 많은 결과를 발표하고 있다.

 

○ 한국은 2000년대 들어와 용액연소 기술을 활용하여 형광체, 열전재료, 광촉매, 연료전지, 내화재 등 다양한 분야에서 나노분말의 합성을 위한 연구가 국책연구소와 대학을 중심으로 비교적 활발하게 진행되어 왔다. 본고에서 다룬 산화지르코늄 나노결정 합성에 적용된 보고는 없으나, 신소재 기술 개발에 맞추어 관심을 가질 수 있는 주제이다.

저자

H.C. Madhusudhana, S.N. Shobhadevi, B.M. Nagabhushana, B.V. Chaluvaraju, M.V. Murugendrappa, R. Hari Krishna, H. Nagabhushana, N.R. Radeep

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

4()

잡지명

J. of Asian Ceramic Societies

과학기술
표준분류

재료

페이지

309~318

분석자

정*생

분석물

• 저온 용액 연소법으로 합성한 ZrO2 나노 결정.pdf [477,172 byte]

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