졸-겔 공정. 선구물질. 전구체. 전구물질

졸-겔 공정. 선구물질. 전구체. 전구물질

 

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▶ 참고: 졸-겔 공정의 화학

[ https://ywpop.tistory.com/13409 ]

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2-2. Sol-gel Process

 

2-2-2. Precursor Molecules

 

졸-겔 공정에 사용되는 가장 일반적인 tetraalkoxysilanes는 tetraethoxysilane (TEOS) 및 tetramethoxysilane (TMOS) 이며, 전통적으로 tetrachlorosilane과 알코올을 반응시켜 합성한다.

 

 

SiCl4 + 4EtOH → Si(OEt)4 + 4HCl

 

 

알콕사이드 선구물질의 기능성 (Si-O-Si 결합을 형성할 수 있는 자리의 수) 을 감소시키거나, siloxane 네트워크에 organic character를 도입시키고자 할 경우에는, organotrialkoxysilane 또는 diorganodialkoxysilane 선구물질 (R’Si(OR)3 또는 R’2Si(OR)2, R’=nonhydrolyzable organic substituent) 을 사용할 수 있다.

 

 

몇 가지 선구물질 형태가 결합되어 있는 혼성 시스템을 organically modified silicates (ORMOSILs [14] or CERAMERs [15,16]) 라고 한다. Schmidt와 공동연구자들 [14] 은 tetra- alkoxysilanes를 알킬-치환된 alkoxysilanes 및 organofunctional alkoxysilanes와 결합시켜 독특한 성질을 가지는 silicate 생성물을 개발하였다:

 

 

Si(OR)4 + R2Si(OR)2 + YR’Si(OC2H5)3

 

 

여기서 R은 알킬기, R’은 alkylene, 그리고 Y는 -(CH2)3NH2 또는 -(CH2)3S(CH2)2CHO와 같은 유기 작용기이다. 만약 Y가 epoxide와 같이 중합가능한 리간드이면, 무기 네트워크에 유기 네트워크를 도입시킬 수 있다 [17]. 원칙적으로 이러한 혼성 시스템에서는 화학적, 구조적 변형이 무한대로 가능하며, organofunctional 치환기의 용해도 또는 열적 안정성에 기초하여 특정 선구물질을 선택할 수 있다.

 

 

 

 

2-3. References

 

14. Philipp, G.; Schmidt, H. J. Non-Crystalline Solids 1984, 63, 283.

15. Huang, H.; Orler, B.; Wilkes, G. L. Macromolecules 1987, 20, 1322.

16. Wilkes, G. L.; Orler, B.; Huang, H. Polym. Prepr. 1985, 26, 300.

17. Philipp, G.; Schmidt, H. J. Non-Crystalline Solids 1986, 82, 31.

 

 

 

 

[ 이어지는 글 https://ywpop.tistory.com/20471 ]

2-2-3. Hydrolysis

 

 

 

 

[키워드] 솔-젤 공정 기준문서, 졸-겔 공정 기준문서, sol-gel 기준문서