KR20150041681A - Process for Preparing Ceria Nanoparticles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세리아 나노입자 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 (i) 세륨 전구체, 계면활성제 및 유기용매의 혼합물을 가열하는 단계; 및 (ii) 상기 가열된 혼합물의 온도를 유지하면서 상기 혼합물에 물을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는, 세리아 나노입자 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for producing ceria nanoparticles. More particularly, the present invention relates to a process for the preparation of (i) heating a mixture of a cerium precursor, a surfactant and an organic solvent; And (ii) adding water to the mixture while maintaining the temperature of the heated mixture, thereby reacting the ceria nanoparticles.
다양한 크기와 모양으로 합성된 세리아 나노 입자는, 고체 산화물 연료전지의 전극과 전해질로 사용이 가능하며 그 강도를 이용해 반도체 공정에서 기계화학적 평탄화 작업 (Chemical mechanical planarization process) 및 삼극 촉매(Three-way catalysis)의 촉매물질 등으로 사용이 가능하다.Ceria nanoparticles synthesized in various sizes and shapes can be used as electrodes and electrolytes in solid oxide fuel cells. By using the strengths, ceria nanoparticles synthesized in various sizes and shapes can be used for chemical mechanical planarization process and three-way catalysis ) Can be used as the catalyst material.
현재까지, 화학적 방법을 이용하여 균일한 세리아 나노 입자를 만드는 방법으로서 일반에 알려진 방법은, 침전법(Coprecipitation)[Chem. Mater. 2004, 16, 2599], 가용매 고열반응법(Solvothermal)[Chem. Commun. 1999, 957], 역미셸 합성법(Revere micelles)[Chem. Mater. 1997, 9, 2197], 음파화학법(Sonochemical)[J. Colloid Interface Sci. 2002, 246, 78]등이 있다. Until now, known methods for making uniform ceria nanoparticles using chemical methods have been described by Coprecipitation [Chem. Mater. 2004, 16, 2599], Solvothermal [Chem. Commun. 1999, 957], reverse micelle synthesis (Revere micelles) [Chem. Mater. 1997, 9, 2197], sonochemical [J. Colloid Interface Sci. 2002, 246, 78].
무수성 졸-겔 반응을 통하여 산화지르코늄 나노 입자를 합성하는 방법이 주진 등에 의해 2003년 미국화학회지(Journal of America Chemical Society)제 125권 6553페이지에 발표된 바 있다(Jin Joo, Taekyung Yu, Young Woon Kim, Hyun Min Park, Fanxin Wu, Jin Z. Zhang, and Taeghwan Hyeon, "Multi-gram Scale Synthesis and Characterization of Monodisperse Tetragonal Zirconia Nanocrystals," J.Am.Chem.Soc. 2003, 125, 6553). 이 논문에서는 무수성 졸-겔 반응 중에서 알킬 할라이드 제거반응(alkyl halide elimination)을 이용하여, 계면활성제 존재하에 금속 전구체를 반응시키고, 고온상에서 유지하여 산화지르코늄 나노 입자를 합성하는 방법을 개시하였다.A method of synthesizing zirconium oxide nanoparticles through an anhydrous sol-gel reaction has been disclosed by Ju Jing et al in Journal of American Chemical Society, Vol. 125, 6553 (Jin Joo, Taekyung Yu, Young Woon Kim, Hyun Min Park, Fanxin Wu, Jin Z. Zhang, and Taeghwan Hyeon, "Multi-gram Scale Synthesis and Characterization of Monodisperse Tetragonal Zirconia Nanocrystals," J. Am. Chem. In this paper, a method of synthesizing zirconium oxide nanoparticles by using alkyl halide elimination in an anhydrous sol-gel reaction, reacting a metal precursor in the presence of a surfactant, and maintaining at a high temperature.
최근에 공개된 세리아 나노 입자를 제조하는 방법은, 2004년 5월 6일자에 국제 공개된 WO 2004/037722에 기재된 방법이다. 이 방법에서는 탄산세륨 수화물을 처리하여 세리아 나노 입자를 제조하기 위하여 세륨 화합물을 상온에서 승온시켜 400℃ 내지 1200℃의 온도 범위까지 가열하는 산화 세륨 입자를 제조하는 공정을 채택하고 있으며, 2℃/시간 내지 60℃/시간의 승온 속도를 유지하는 승온 과정에서, 가습(伽濕)한 가스를 공급하면서 가열하는 방법을 제시하고 있다.A method for preparing ceria nanoparticles disclosed recently is the method described in International Publication WO 2004/037722, published on May 6, 2004. In this method, in order to prepare ceria nanoparticles by treating cerium carbonate hydrate, a step of raising the temperature of the cerium compound at a room temperature to heat the cerium oxide particles to a temperature range of 400 to 1200 ° C. is adopted, In a heating process of maintaining a heating rate of 60 ° C / hour, while supplying a humidified gas.
한편, 세리아 나노 입자를 무수성 졸-겔 방법을 이용하여 합성한 방법들이 Vioux 등(Vioux, A "Nonhydrolytic Sol-Gel Routes to Oxides" Chem. Mater, 1997, Vol.9, 2292)과 Yu 등(Yu, T “Large-Scale Nonhydrolytic Sol-Gel Synthesis of Uniform-Sized Ceria Nanocrystals with Spherical, Wire, and Tadpole Shapes” Angew. Chem. Int. Ed. 2005, Vol.44, 7411-7414)이 개시하였다.Methods for synthesizing ceria nanoparticles using an anhydrous sol-gel method are described in Vioux et al. (Vioux, A. "Nonhydrolytic Sol-Gel Routes to Oxides" Chem. Yu, T "Large-Scale Nonhydrolytic Sol-Gel Synthesis of Uniform-Sized Ceria Nanocrystals with Spherical, Wire, and Tadpole Shapes" Angew.
그러나 상기 무수성 졸-겔 방법에서 산화물 나노입자를 형성하기 위한 반응을 고온(250℃-350℃)에서 진행함에 반해, 본 발명의 세리아 나노 입자 제조 방법은 100℃ 보다 낮은 온도에서 물 분자를 사용하여 세륨 전구체의 가수분해(hydrolysis)와 응축(condensation)을 유도하는 유수성의 졸-겔 방법을 따르고 있다.However, in the above-mentioned anhydrous sol-gel process, the reaction for forming oxide nanoparticles proceeds at a high temperature (250 ° C to 350 ° C), whereas the method of preparing ceria nanoparticles of the present invention uses water molecules at a temperature lower than 100 ° C Gel method to induce hydrolysis and condensation of the cerium precursor by the sol-gel method.
또한, 종래 기술에 따른 역미셀 방법이 용이하고 100℃ 보다 낮은 온도 및 온화한(mild) 조건에서 반응이 진행되며 대량합성에 용이한 합성상의 장점이 있음에도 불구하고, 생성된 세리아 나노입자의 결정성이 떨어짐으로 인한 후열처리 과정이 필요하였다. 그러나 본 발명의 세리아 나노 입자 제조 방법은 낮은 반응 온도에도 불구하고, 생성된 세리아 나노입자의 결정성과 균일성이 상당히 우수한 특성을 보인다.In addition, although the reverse micelle method according to the prior art is easy and the reaction proceeds at a temperature lower than 100 ° C and mild conditions, and the advantage of the synthesis is easy for mass synthesis, the crystallinity of the resulting ceria nanoparticles A post heat treatment process was required. However, the ceria nanoparticle preparation method of the present invention exhibits significantly superior crystallinity and homogeneity of the resulting ceria nanoparticles despite the low reaction temperature.
현재, 반도체 웨이퍼 평탄화 연마제로 사용되고 있는 세륨 산화물 나노 입자의 크기는 50 nm 내지 100 nm 정도이며, 주로 고온 가열 방법으로 생성되는 것으로 알려지고 있다.Currently, the size of cerium oxide nanoparticles used as a semiconductor wafer planarization abrasive is about 50 nm to 100 nm, and it is known that it is mainly produced by a high-temperature heating method.
그러나, 이러한 선행 기술의 개발에도 불구하고 이제까지 상업화된 세리아 나노 입자는,However, despite the development of this prior art, ceria nanoparticles,
첫째, 평균 입자 크기가 80 nm 이상이므로, CMP(Chemical Mechanical Planarization)공정에 적용함에 있어서 스크래치의 발생확률이 높아지기 때문에 적절하지 아니하고;First, since the average particle size is 80 nm or more, it is not suitable because it increases the probability of occurrence of scratches when applied to a CMP (Chemical Mechanical Planarization) process;
둘째, 이러한 종래기술들에 의해 생성되는 세리아 나노 입자의 균일도가 상당히 떨어지므로, 이를 CMP공정에 적용가능한 세리아 입자로 분리 정제하기 위하여는 제조 공정보다 더 많은 비용과 시간이 소요되는 입자 크기별 분별 공정이 요구된다는 문제점이 있다.Second, since the uniformity of the ceria nanoparticles produced by these conventional techniques is considerably lowered, it is necessary to separate and purify the ceria particles into ceria particles applicable to the CMP process, There is a problem that it is required.
뿐만 아니라, 이러한 종래의 기술들은 일회의 회분식 공정(Batch process) 반응을 통하여 제조될 수 있는 세리아 나노 입자의 양이 불과 수 밀리그램 정도에 불과하여 상업적 생산 공정에 적용하기가 적절하지 아니하다는 문제점이 있다.In addition, such conventional techniques have a problem in that the amount of ceria nanoparticles that can be produced through a single batch process reaction is only a few milligrams, which is not suitable for commercial production processes .
따라서, 세륨 산화물 나노 입자 제조 기술 분야에서는 2 nm 내지 20 nm 정도 크기의 세리아 나노 입자를 용이하고 저렴한 공정을 통해 제조할 수 있는 새로운 기술의 개발이 시급히 요청되고 있다.Therefore, in the field of cerium oxide nanoparticle manufacturing technology, it is urgently required to develop a new technique capable of manufacturing ceria nanoparticles having a size of about 2 nm to 20 nm through an easy and inexpensive process.
본 발명의 목적은 (i) 세륨 전구체, 계면활성제 및 유기용매의 혼합물을 가열하는 단계; 및 (ii) 상기 가열된 혼합물의 온도를 유지하면서 상기 혼합물에 물을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는, 세리아 나노입자 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for the preparation of (i) heating a mixture of a cerium precursor, a surfactant and an organic solvent; And (ii) adding water to the mixture while maintaining the temperature of the heated mixture, thereby reacting the ceria nanoparticles.
전술한 본 발명의 목적은 (i) 세륨 전구체, 계면활성제 및 유기용매의 혼합물을 가열하는 단계; 및 (ii) 상기 가열된 혼합물의 온도를 유지하면서 상기 혼합물에 물을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는, 세리아 나노입자 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.The above-mentioned object of the present invention is achieved by a process for the production of (i) heating a mixture of a cerium precursor, a surfactant and an organic solvent; And (ii) adding water to the mixture while maintaining the temperature of the heated mixture, thereby reacting the ceria nanoparticles.
본 발명의 세리아 나노입자 제조 방법에 있어서, 상기 세리아 나노입자의 크기는 2 nm 내지 20 nm인 것이 바람직하다.In the method for producing ceria nanoparticles of the present invention, the size of the ceria nanoparticles is preferably 2 nm to 20 nm.
본 발명의 세리아 나노입자 제조 방법에 있어서, 상기 유기 용매는 자일렌, 톨루엔, 메시틸렌, 옥틸 에테르, 부틸 에테르, 헥실 에테르, 데실 에테르, 피리딘, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 옥탄올, 데칸올, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸 또는 헥사데칸으로부터 선택될 수 있다.In the method for producing ceria nanoparticles according to the present invention, the organic solvent may be selected from the group consisting of xylene, toluene, mesitylene, octyl ether, butyl ether, hexyl ether, decyl ether, pyridine, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, , Octane, decane, dodecane, tetradecane or hexadecane.
또한, 상기 세륨 전구체는 세륨(III) 아세테이트 하이드레이트, 세륨(III) 아세틸아세토네이트 하이드레이트, 세륨(III) 카보네이트 하이드레이트, 세륨(IV) 하이드록사이드, 세륨(III) 플루오라이드, 세륨(IV) 플루오라이드, 세륨(III) 클로라이드, 세륨(III) 클로라이드 헵타하이드레이트, 세륨(III) 브로마이드, 세륨(III) 아이오다이드, 세륨(III) 나이트레이트 헥사하이드레이트, 세륨(III) 옥살레이트 하이드레이트, 세륨(III) 설페이트, 세륨(III) 설페이트 하이드레이트 또는 세륨(IV) 설페이트로부터 선택될 수 있다.The cerium precursor may also be selected from the group consisting of cerium (III) acetate hydrate, cerium (III) acetylacetonate hydrate, cerium (III) carbonate hydrate, cerium (IV) hydroxide, cerium (III) Cerium (III) bromide, cerium (III) iodide, cerium (III) nitrate hexahydrate, cerium (III) oxalate hydrate, cerium (III) chloride, cerium (III) chloride heptahydrate, Sulfate, cerium (III) sulfate hydrate or cerium (IV) sulfate.
본 발명의 세리아 나노입자 제조 방법에 있어서, 상기 계면활성제는 알킬트리메틸암모늄염((CH3)3RNX, R은 C8-C25이고, X는 Br, Cl 또는 I), C6-C20 알킬아민, 폴리(알킬렌 옥사이드) 삼중공중합체 또는 C12-C18 지방산의 알칼리염으로부터 선택될 수 있다.In the method for producing ceria nanoparticles of the present invention, the surfactant is an alkyltrimethylammonium salt ((CH 3 ) 3 RNX, R is C 8 -C 25 and X is Br, Cl or I), C 6 -C 20 alkyl Amine, a poly (alkylene oxide) ternary copolymer or an alkali salt of a C 12 -C 18 fatty acid.
보다 상세하게는, 상기 계면활성제는 세틸트리메틸암모늄브로마이드(CTAB), 옥틸트리메틸암모늄브로마이드(OCTAB), 도데실트리메틸암모늄브로마이드(DTAB)와 같이, 8 내지 25개의 탄소로 이루어진 알킬트리메틸암모늄염((CH3)3RNX, R은 C8 ~ C25, X는 Br, Cl, I) 계열의 계면활성제; 올레일아민(Oleylamine), 옥틸아민(octylamine), 헥사데실아민(Hexadecylamine), 옥타데실아민(Dctadecylamine)과 같이, 6 내지 20개의 탄소로 이루어진 알킬아민(alkyl amine(RNH2)계 계면활성제; (에틸렌 옥사이드)20(프로필렌 옥사이드)70(에틸렌 옥사이드)20과 같은 폴리에틸렌옥사이드(poly(ethylene oxide, PEO)-폴리프로필렌옥사이드(poly(propylene oxide, PPO)-폴리에틸렌옥사이드 계열의 폴리(알킬렌 옥사이드) 삼중공중합체(poly(alkylene oxide) triblock copolymer); 또는 불포화지방산(올레익산(C18), 리놀레산(C18))과 포화 지방산(라우릭산(C12), 미리스틱산(C14), 팔미틱산(C16), 스테아릭산(C18))을 포함한 C12 ~ C18 지방산의 알칼리염일 수 있다.In more detail, the surfactant is cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), octyl trimethyl ammonium bromide (OCTAB), dodecyltrimethylammonium bromide, alkyl-trimethyl ammonium salt consisting of 8 to 25 carbons, such as (DTAB) ((CH 3 ) 3 RNX, R is C 8 to C 25 , and X is Br, Cl, I) series surfactants; An alkyl amine (RNH 2 ) surfactant having 6 to 20 carbons such as oleylamine, octylamine, hexadecylamine, and octadecylamine; ethylene oxide), 20 (propylene oxide) 70 (ethylene oxide) 20 such as polyethylene oxide (poly (ethylene oxide, PEO) - polypropylene oxide (poly (propylene oxide, PPO) - polyethylene oxide-based poly (alkylene oxide) triple (C 18 ), linoleic acid (C 18 ) and saturated fatty acids (lauric acid (C 12 ), myristic acid (C 14 ), palmitic acid can be an alkali salt of a (C 16), stearic acid (C 18)) C 12 ~ C 18 fatty acid, including.
본 발명의 세리아 나노입자 제조 방법에 있어서, 상기 (ii)단계의 가열 온도는 20℃ 이상 100℃ 미만일 수 있고, 가열 시간은 30분 내지 8시간일 수 있다.In the method for producing ceria nanoparticles of the present invention, the heating temperature in the step (ii) may be 20 ° C or more and less than 100 ° C, and the heating time may be 30 minutes to 8 hours.
본 발명의 방법에 따르면, 2 nm 내지 20 nm 크기를 가진 세리아 나노 입자를 대량으로 합성할 수 있다. 이렇게 제조된 세리아 나노 입자는, 종래의 방법에 의해 제조된 세리아 나노입자와 대비하여, 뛰어난 결정성을 갖는다.According to the method of the present invention, ceria nanoparticles having a size of 2 nm to 20 nm can be mass-synthesized. The ceria nanoparticles thus prepared have excellent crystallinity as compared with the ceria nanoparticles prepared by the conventional method.
또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 세리아 나노입자의 표면에 계면활성제가 피복되어 있어서, 유기성 물질과 매우 잘 혼합된다.In addition, the surface of the ceria nanoparticles prepared by the method of the present invention is coated with a surfactant, so that it is very well mixed with the organic material.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 합성된 세리아 나노입자의 투과전자현미경(TEM) 사진 및 특성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예 2(도 2(a)) 및 실시예 3(도 2(b))에서 각각 합성된 세리아 나노입자에 대한 투과전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 4(도 3(a)) 및 실시예 5(도 3(b))에서 각각 합성된 세리아 나노입자에 대한 투과전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 6(도 4(a) 및 4(b)) 및 실시예 7(도 4(c) 및 4(d))에서 합성된 세리아 나노입자에 대한 투과전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 8에서 합성된 세리아 나노입자에 대한 투과전자현미경 사진이다.1 shows a transmission electron microscope (TEM) photograph and characteristics of the ceria nanoparticles synthesized in Example 1 of the present invention.
2 is a transmission electron micrograph of the ceria nanoparticles synthesized in Example 2 (FIG. 2 (a)) and Example 3 (FIG. 2 (b)) of the present invention, respectively.
3 is a transmission electron micrograph of the ceria nanoparticles synthesized in Example 4 (FIG. 3 (a)) and Example 5 (FIG. 3 (b)) of the present invention, respectively.
4 is a transmission electron micrograph of the ceria nanoparticles synthesized in Example 6 (Figs. 4 (a) and 4 (b)) and Example 7 (Figs. 4 (c) and 4 .
5 is a transmission electron micrograph of the ceria nanoparticles synthesized in Example 8 of the present invention.
이하, 다음의 실시예 또는 도면을 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예 또는 도면에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples or drawings. It is to be understood, however, that the following description of the embodiments or drawings is intended to illustrate specific embodiments of the invention and is not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to the precise forms disclosed.
실시예Example 1. One. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
1 mmol(0.43 g)의 세륨(III) 아세테이트(98%, Aldrich) 및 12 mmol(3.25 g)의 올레일아민(C18 함량 약 80-90%, Acros Organics)를 15 ml의 자일렌(98.5%, Aldrich)에 첨가하였다. 이렇게 제조된 용액을 2 시간 동안 실온에서 교반한 후, 감압하에서 90℃까지 가열하였다. 90℃에서 격렬히 교반하면서 1 ml의 탈이온수를 상기 용액에 주입하였고, 용액이 회백색(off-white)으로 변하였는데, 이는 반응이 개시되었다는 것을 의미한다. 이렇게 얻은 혼합물을 90℃에서 3 시간 동안 숙성시켜 밝은 황색의 콜로이드 용액을 얻었고, 이를 실온으로 냉각하였다. 에탄올(100 ml)을 상기 혼합물에 첨가하여 세리아 나노입자를 침전시켰다. 원심분리법을 이용하여 에탄올과 아세톤으로 침전물을 세척하였고, 세척된 세리아 나노입자는 n-헥산 및 클로로포름과 같은 유기용매에 잘 분산되었다.Oleylamine ( C18 content of about 80-90%, Acros Organics) of 1 mmol (0.43 g) of cerium (III) acetate (98%, Aldrich) and 12 mmol (3.25 g) %, Aldrich). The solution thus prepared was stirred at room temperature for 2 hours and then heated to 90 DEG C under reduced pressure. 1 ml of deionized water was poured into the solution with vigorous stirring at 90 DEG C and the solution turned off-white, which means that the reaction was initiated. The resulting mixture was aged at 90 < 0 > C for 3 hours to obtain a light yellow colloidal solution, which was cooled to room temperature. Ethanol (100 ml) was added to the mixture to precipitate the ceria nanoparticles. The precipitates were washed with ethanol and acetone using centrifugation, and the washed ceria nanoparticles were well dispersed in an organic solvent such as n-hexane and chloroform.
투과전자현미경 사진에 따르면, 분리되고(discrete) 균일한 3 nm 크기의 세리아 나노입자가 생성되었음을 알 수 있다(도 1a). 고해상도 TEM 사진을 보면 상기 세리아 나노입자가 교차-격자(cross-lattice) 패턴을 보임을 알 수 있는데, 이는 낮은 반응 온도에도 불구하고 높은 결정성을 갖는다는 것을 보여 준다(도 1b). 제한시야 전자회절(selected area electron diffraction (SAED)) 패턴(도 1c) 및 X-선 회절(XRD) 패턴(도 1d)을 보면, 상기 세리아 나노입자가 입방형석구조(cubic fluorite structure)(JCPDS card No.: 34-0394)임을 알 수 있다. 쉐러식(Scherrer formula)에 의해 계산된 입자 크기는 3.3 nm인데, 이는 TEM에 의해 측정된 값과 잘 일치한다. 순수한 세리아 나노입자의 백색과 대비하여, 이렇게 제조된 나노입자는 누르스름한(yellowish) 색이었는데, 그 이유는 상기 제조된 세리아 나노입자가 산화세륨(IV) 뿐만 아니라 산화세륨(III)으로 이루어졌기 때문이다. X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy (XPS))을 사용하여 Ce3 +(885.0 eV 및 903.5 eV에서 피크) 및 Ce4 +(882.1 eV, 888.1 eV, 898.0 eV, 900.9 eV, 906.4 eV 및 916.40 eV에서 피크)의 원자가상태(valence state)를 동정하였고, 도 1e에 나타난 바와 같이, 혼합된 원자가상태를 확인하였다.
Transmission electron micrographs show that discrete, uniform 3 nm size ceria nanoparticles are produced (FIG. 1A). High-resolution TEM photographs show that the ceria nanoparticles exhibit a cross-lattice pattern, which shows high crystallinity despite low reaction temperatures (FIG. 1B). 1C) and an X-ray diffraction (XRD) pattern (FIG. 1D), the ceria nanoparticles were found to have a cubic fluorite structure (JCPDS card No .: 34-0394). The particle size calculated by the Scherrer formula is 3.3 nm, which agrees well with the value measured by TEM. Compared with the pure white ceria nanoparticles, the thus prepared nanoparticles were yellowish in color because the ceria nanoparticles prepared were composed of cerium (III) oxide as well as cerium (IV) oxide to be. X- ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectroscopy (XPS )) ( peak at 885.0 eV and 903.5 eV) 3 + Ce using and Ce 4 + (882.1 eV, 888.1 eV, 898.0 eV, 900.9 eV, 906.4 eV and Valence state at 916.40 eV) was identified, and the mixed valence state was confirmed as shown in Fig. 1 (e).
실시예Example 2. 2. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
가열 온도를 30℃로 한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TEM 사진을 도 2(a)에 나타내었다.
Other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature was set to 30 ° C to synthesize ceria nanoparticles. A TEM photograph of the synthesized ceria nanoparticles is shown in FIG. 2 (a).
실시예Example 3. 3. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
가열 온도를 60℃로 한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TEM 사진을 도 2(b)에 나타내었다.
Other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 60 ° C to synthesize ceria nanoparticles. A TEM photograph of the synthesized ceria nanoparticles is shown in FIG. 2 (b).
실시예Example 4. 4. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
숙성 시간을 4시간으로 한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TEM 사진을 도 3(a)에 나타내었다.
Other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1 except that the aging time was changed to 4 hours to synthesize ceria nanoparticles. A TEM photograph of the synthesized ceria nanoparticles is shown in Fig. 3 (a).
실시예Example 5. 5. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
숙성 시간을 6시간으로 한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TEM 사진을 도 3(b)에 나타내었다.
Other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1, except that the aging time was changed to 6 hours, and ceria nanoparticles were synthesized. A TEM photograph of the synthesized ceria nanoparticles is shown in FIG. 3 (b).
실시예Example 6. 6. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
6 mmol(1.63 g)의 올레일아민과 6 mmol(1.69 g)의 올레산의 혼합물을 계면활성제로서 사용한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TME 사진이 도 4(a)에 나타나 있다.
Ceria nanoparticles were synthesized by maintaining other reaction conditions as in Example 1, except that a mixture of 6 mmol (1.63 g) of oleylamine and 6 mmol (1.69 g) of oleic acid was used as a surfactant . A TME photograph of the thus synthesized ceria nanoparticles is shown in Fig. 4 (a).
실시예Example 7. 7. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
12 mmol(3.39 g)의 올레산을 계면활성제로서 사용한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TME 사진이 도 4(b)에 나타나 있다.
Except that 12 mmol (3.39 g) of oleic acid was used as a surfactant, other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1 to synthesize ceria nanoparticles. A TME photograph of the synthesized ceria nanoparticles is shown in Fig. 4 (b).
실시예Example 8. 8. 세리아Celia 나노입자의 합성 Synthesis of nanoparticles
자일렌(98.5%, Aldrich)을 유기용매로서 사용한 것을 제외하고는, 다른 반응 조건을 상기 실시예 1과 동일하게 유지하여 세리아 나노입자를 합성하였다. 이렇게 합성된 세리아 나노입자의 TME 사진이 도 5에 나타나 있다.Other reaction conditions were maintained in the same manner as in Example 1, except that xylene (98.5%, Aldrich) was used as an organic solvent to synthesize ceria nanoparticles. A TME photograph of the thus synthesized ceria nanoparticles is shown in FIG.
Claims (10)
(ii) 상기 가열된 혼합물의 온도를 유지하면서 상기 혼합물에 물을 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는, 세리아 나노입자 제조 방법.(i) heating a mixture of a cerium precursor, a surfactant and an organic solvent; And
(ii) adding water to the mixture while maintaining the temperature of the heated mixture to react.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130119670A KR20150041681A (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Process for Preparing Ceria Nanoparticles |
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|---|---|
| KR20150041681A true KR20150041681A (en) | 2015-04-17 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180039882A (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 창원대학교 산학협력단 | Method for fabricating ceria nano-particle by using solvent heating process |
| KR20220050566A (en) * | 2020-10-16 | 2022-04-25 | 성균관대학교산학협력단 | Ceria nanoparticles and method for preparing the same |
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2013
- 2013-10-08 KR KR20130119670A patent/KR20150041681A/en not_active Application Discontinuation
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