세공실리카로 귀금속 광환원, 나노와이어 나노넥클리스 개발
초전도재료로의 전개도 기대
北海道대학 촉매화학연구센터의 市川勝 교수, 福岡淳 조교수, 豊田중앙연구소는 직경이 싱글 나노미터 세계에서 가장 가는 금속인 나노와이어, 나노넥클리스를 개발했다. 특수한 실리카 세공을 주형으로 하고, 그 안에 백금 등을 직경 3나노미터, 길이 800나노미터 이하에서 석출시켰다.
통상의 미립자에 비해 촉매활성이 60배 향상한 이외에, 초전도·비선형 광학재료로 기대할 수 있다. 와이어를 매쉬상으로 짠 바이러스 제거 필터나 고집적 반도체 IC용 도선도 생각할 수 있을 것 같다.
직경 수 나노미터인 금속 나노와이어는 기존 재료와 다른 자기, 광학, 전기, 화학특성이 기대되고 있는데, 두께 몇 10나노미터가 한계였다. 이번에 豊田중앙연구소가 개발한 나노 세공 실리카를 사용, 귀금속 염용액을 스며들게 하여 광환원하는데 성공했다. 실리카를 유기와 하이브리드로 하면 같은 굵기의 네크레스 상태가 되며, 통상의 수소가열환원으로 미립자가 생성하는 것과는 달랐다.
메소 세공에 들어간 와이어를 탄소-탄소절단 반응 촉매로 사용하면, 활성이 대폭 향상. 온도에 대한 자화율도 나노와이어는 저온에서 급상승하여, 초전도 재료로 전개될 수 있을 듯.
불화 수소용액 등을 실리카를 녹이면 금속단결정 와이어로서 이용할 수 있으리라 보고 있다. (NK)
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