Synthesis of Organic-Inorganic Hybrid Materials via Surface Modification

Abstract

1장과 2장에서는 (3-aminopropyl)triethoxysilane과 (3-chloropropyl)triethoxysilane, triethylvinylsilane과 같은 유기실란을 이용한 층상 구조 화합물, KCa2Nb3O10과 Zn/Cr-DS LDH의 표면개질을 진행하였다. 층상 구조 화합물의 층간 표면은 유기실란의 선택에 따라 다른 성질을 가질 수 있다. 그리고 그에 따라 다양한 화학종과 복합체를 이룰 수 있다. 특히 1장에서는 APTES를 사용하여 표면개질한 층상 페로브스카이트 KCa2Nb3O10의 아민 작용기와 Pd 나노입자가 복합체를 형성하게 하였다. 고체 상태 13C와 29Si NMR로 APTES가 층상 페로브스카이트와 결합을 하고 있는 것을 확인하였다. HRTEM 사진은 약 3.17nm 정도의 Pd 나노 입자가 페로브스카이트의 표면에 높은 밀도로 자란 것을 보여준다. 이러한 층상 페로브스카이트와 Pd 나노 입자의 복합체는 분균일 촉매로써 유용한 성질을 가질 것이라고 기대된다. 3장에서는 유리와 은 나노 입자 사이의 정전기적 인력에 의해 은 나노 입자가 붙은 유리를 합성하였다. 은 나노 입자의 균일한 크기는 AgI의 형성과 DMSA에 의해 얻어진다. 나노 크기의 은 입자는 높은 유전상수를 가지므로 이러한 유리는 유용한 전자파 흡수제로 사용될 수 있을 것이다.;In chapter I and II, surface modification of layered compounds, KCa2Nb3O10 and Zn/Cr-DS LDH were conducted using organosilane such as (3-aminopropyl) triethoxysilane, (3-chloropropyl)triethoxysilane and triethylvinylsilane. Depending on choice of organosilane, the interlayer surface of modified layered compound can possess various properties. Then the changeable surface environment by organosilane modification can provide diverse application of layered compound. Particularly in chapter I, The layered perovskite oxide - palladium nanoparticle composite are prepared by modification of layered perovskite, KCa2Nb3O10, using 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) in toluene and subsequent growing of palladium nanoparticles on the amino groups of the silylated niobate. The palladium particles with uniform size are grown on the APTES anchored niobate surface by reduction of tetrachloropalladate(II) with PVP. From the analysis of solid-state 13C and 29Si NMR spectra, we confirmed that the APTES molecules were cooperated with niobate layers. The HRTEM images indicate that the palladium particles with average diameter of ~3.17nm are densely grown on the surface of the layer and show the lattice fringes of palladium nanoparticles, and parental niobate, Ca2Nb3O10. The layered perovskite oxide-palladium nanoparticle composite is expected to show spatial advantages over porous heterogeneous catalyst due to flexibility of interlayer distance for various guest species with inherent catalytic characteristics as a heterogeneous catalyst. In chapter III, silver nanoparticles immobilized glass was prepared by electrostatic interaction between glass and silver particles. The uniform size of silver nanoparticles was obtained by formation of AgI and deprotonated DMSA. Nanosized silver particles have high dielectric constant, so this kind of glass probably used as an effective microwave absorbent. TEM and SEM, dielectrometer were used to characterize the monolayered silver nanoparticles on glass.