산업기술종합연구소 세라믹스 연구부문 저환경부하형 소결기술연구 그룹은 스웨덴 표면화학연구소와 공동으로 기공 사이즈를 나노 레벨에서 그것도 형상이 균일하게 되도록 고도로 제어한 실리카 다공체의 개발에 성공했다. 실리카 이외에도 가능하여 화학 필터나 촉매, 광학 디바이스로서 용도가 기대된다. 이 실리카 다공체는 원료분체를 템플레이트법으로 합성한다. 우선 세라믹스 전구체인 테트라에틸오르소실란을 pH 조정의 에타놀 수용액으로 가수분해, 세라믹스 초미립자를 생성. 거기에 템플레이트 물질로서 입경 500㎚의 폴리스틸렌(PS) 입자의 콜로이드 용액을 첨가한다. PS입자는 플러스로, 세라믹스 초미립자는 마이너스로 하전(荷電)되어 있으므로 초미립자가 PS입자에 흡착되어 막을 형성, 세라믹스 피복입자가 된다. 이 입자를 포함한 반응용액을 원심분리하여 미반응 물질을 제거 세정, 건조한다. 성형은 이 입자를 수용액에 분산, 원심분리를 한 원심성형법으로 시행했다. 이 입자를 정밀충전하는 것이 목적. 이 성형체를 소결하면 PS입자가 소실되고 넓은 영역에 걸쳐 균일한 기공 사이즈와 형상의 다공질 조직체를 얻을 수 있었다. 기공은 개기공으로 되어 있다. PS입자 표면에 형성할 실리카막의 막후, 성형속도는 pH에 의존한다는 것을 밝혀냈다. 한편, 템플레이트 물질로 사용하는 PS입자의 입경은 나노레벨에서 제어할 수 있다. (CJ)