화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.11, No.5, 466-472, August, 2000
분자끈을 이용한 제올라이트 접합
Monolayer Assembly of Zeolite Crystals by Molecular Glues
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초록
이 총설은 제올라이트 결정들을 기본 빌딩블록으로 간주하여 유리판 위에 공유결합을 통하여 제올라이트 단층 막을 형성하는 세 가지 방법을 소개하고 있다. 첫 번째 방법은 제올라이트 결정 및 유리 표면에 존재하는 히드록실기(-OH)와 알콕시실릴(Si-OR) 또는 할로실릴(Si-X) 화합물 간의 반응성을 이용하여 이들 표면에 각각 3-아미노기와 에폭시기를 매단 후 친핵성고리열림반응을 통하여 이들 기능기를 공유결합으로 연결하여 결국 제올라이트 결정들을 단층으로 유리 표면에 정렬시키는 방법이다. 제올라이트 결정들은 넓은 면이 유리판과 평행하게 그리고 밀집하여 정렬하는 경향을 보인다. 두 번째 방법은 우선 유리판과 제올라이트 결정 표면에 아미노기를 부착시킨후 풀러렌(C60)을 연결자로 이용하여 이들을 공유결합으로 엮어서 결국 유리판위에 제올라이트 단층막을 형성하는 방법이다. 이 반응의 중간과정을 세밀히 살펴본 결과 제올라이트 결정들이 우선 무질서하게 유리판 위에 약하게 결합한 뒤에 표면을 따라 재이동하여 서로 밀집한다는 사실을 알게 되었다. 세 번째 방법은 유리판에만 할로프로필기를 부착시킨후 아무 처리도 하지 않은 제올라이트와 반응시켜 유리판 위에 제올라이트 단층막을 형성하는 경제적인 방법이다. 이 방법을 이용하면 실리카 또는 알루미니와 같은 거친 표면에 제올라이트 단층막을 형성하기가 용이하다. 또한 세 번째 방법을 응용하여 위에 제올라이트 단층막을 미세패턴의 형태로 도포하는 방법도 소개된다.
This review article summarizes three method to assemble zeolite monolayers on glass via covalent linkages. The first method involves covalent linkage between the 3-aminopropyl and 3-(2,3-epoxypropoxy) propyl groups tethered to the external surfaces of zeolite crystals and glass, respectively. The zeolite crystals tended to pack with one-dimensional orientation. The second method takes advantage of facile N-H addition of amino groups onto the double bonds of fullerene. Thus, fullerene was employed as the linker to connect the 3-aminopropy1 groups tethered to both zeolite crystals and glass. A careful investigation of the intermediate steps of the monolayer assembly revealed that the close packing of zeolite crystals occur via surface migration of the crystals initially soft-landed on the surface randomly. The third method involves the direct connection between the glass-bound 3-halopropyl groups with the hydroxyl groups on the surface of zeolite crystals. This method is simple hence economical. This review also introduces a method to micropattern zeolite monolayers on glass by modifying the microcontact printing method.
  1. Kulak A, Lee YJ, Park YS, Yoon KB, Angew. Chem.-Int. Edit., 5, 950 (2000) 
  2. Choi SY, Lee YJ, Park YS, Ha K, Yoon KB, J. Am. Chem. Soc., 122(21), 5201 (2000) 
  3. Ha K, Lee YJ, Lee HJ, Yoon KB, Adv. Mater., in press (2000)
  4. Ha K, Lee YJ, Jung DY, Lee JH, Yoon KB, Adv. Mater., in press (2000)