은 나노입자가 장식된 실리카 하이브리드 입자의 대량 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법, 그리고 상기 입자의 안정화 방법

Title
은 나노입자가 장식된 실리카 하이브리드 입자의 대량 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법, 그리고 상기 입자의 안정화 방법
Issue Date
2014-06-18
Publisher
한국과학기술연구원
Abstract
본 발명은 은 나노입자가 올록볼록 박힌 실리카 하이브리드 입자를 대량으로 생산할 수 있는 대량 제조장치 및 이를 이용한 수십 g 스케일의 대량 제조방법, 그리고 상기 입자들의 장기간 보관 방법에 관한 것이다. 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 은 나노입자/실리카 나노하이브리드 입자의 대량 제조방법을 제공한다: (a) 실리카 비드의 표면에 은 나노시드가 씨딩(seeding)된 실리카 비드 분산액을 제조하는 단계로, 상기 은 나노시드의 크기는 1 내지 3 nm이고 상기 실리카 비드의 표면에 존재하는 아민 기와 결합되는 것인 단계; (b) 상술한 반응조에서 상기 단계 (a)의 분산액과 은 이온을 포함하는 용액을 10℃ 내지 15℃에서 혼합시키는 단계로, 2 nm의 크기를 초과하는 은 나노시드가 실리카 비드 표면으로부터 제거되는 것인 단계; (c) 상기 단계 (b)의 혼합액에 환원제를 첨가하여 실리카 비드 표면에서 은 나노시드를 은 나노입자로 성장시키는 단계로, 상기 환원제는 희석을 통해 단계적으로 첨가되는 것인 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)에서 형성된 실리카 나노하이브리드를 세척 및 수거하는 단계. 또한, 본 발명에 따르면, 은 나노입자가 올록볼록 박힌 실리카 하이브리드 입자 및 이를 포함하는 소재는 1.3% 이상의 진한 용액으로 안정하게 보관될 수 있으며, 1.3% 미만의 묽은 용액으로 보관될 경우에 포름알데하이드나 Fe3O4를 포함하는 물질을 안정제로 첨가하여 안정하게 보관할 수 있다.
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KIST Patent > 2014
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