하이드라진을 이용한 니켈 나노입자의 합성 및 이의 연속화 : 하이드라진을 이용한 니켈 나노입자의 합성 및 이의 연속화
continuous synthesis of nickel nanoparticles by hydrazine reduction
초록/요약
습식 환원법을 이용해 니켈 나노입자를 합성하였다. 전구체로 니켈염화육수화물(nickel chloride hexahydrate), 환원제로 하이드라진 수화물(hydrazine monohydrate), 계면활성제로 PVP(polyvinylpyrrolidone), pH 조절제로 NaOH가 사용되었다. 배치식 반응기에서 하이드라진 수화물, PVP, NaOH의 농도와 반응온도가 니켈 나노입자의 평균직경과 입도분포에 미치는 영향을 확인하였다. 또한, 이를 바탕으로 연속합성법을 이용한 니켈 나노입자의 연속합성 연구를 진행하였으며, 이는 추후 스케일업에 용이할 것으로 판단된다. 배치식 니켈 나노입자 합성연구를 통해 하이드라진 수화물과 PVP의 농도가 증가됨에 따라 합성된 나노입자의 입도와 입도분포가 감소하는 것을 확인하였다. 합성된 니켈 나노입자는 주사전자현미경과 XRD(X-ray diffraction) 측정을 통해 분석되었으며, 평균입도 116 nm(중앙직경값, CMD), 입도분포 1.20(기하표준편차, GSD)인 것으로 확인되었다. 자성측정결과 보자력이 102 Oe로 확인되어 합성된 니켈 나노입자가 연자성을 갖고 있음을 확인하였다. 연속합성법을 이용해 반응온도를 증가시킴에 따라 나노입자의 입도와 입도분포가 감소하는 것을 확인하였다. 합성된 니켈 나노입자는 주사전자현미경과 XRD(X-ray diffraction) 측정을 통해 분석되었으며, 평균입도 102 nm, 입도분포 1.21인 것으로 확인되었다.
more목차
목 차
I. 서 론
1. 연구 배경 및 목적 1
II. 이론적 배경
1. 나노입자의 형성 3
2. 단분산 나노입자 4
3. 자성 나노입자
1) 자성의 종류 8
2) 초상자성 9
4. 니켈 나노입자
1) 니켈 13
2) 니켈 나노입자 14
III. 실험방법 19
1. 니켈 나노입자의 합성 19
2. 니켈 나노입자 합성의 연속화
1) 벽면 가열방식을 이용한 연속합성 실험 방법 20
2) 예열된 실리콘 오일을 이용한 연속합성 실험 방법 21
3. 중앙 직경 값(CMD) 및 기하표준편차(GSD) 측정방법 26
IV. 실험결과 및 고찰
1. 니켈 나노입자의 개선된 비연속 합성 결과 및 고찰 27
2. 니켈 나노입자의 연속 합성 결과 및 고찰
1) 벽면 가열방식을 이용한 연속 합성 결과 및 고찰 35
2) 예열된 실리콘 오일을 이용한 연속 합성 결과 및 고찰 36
V. 결론 45
VI. 참고문헌 46
