다이아몬드 분산 및 표면 개질 방식 소개

이론적으로 다이아몬드의 표면은 일반적으로 소수성인 C-H 결합층으로 덮여 있지만, 다이아몬드 파우더가 여러 차례 강산·강알칼리 세척을 통해 불순물이 제거되면, 이 과정에서 표면의 관능기가 사라지게 됩니다. 다이아몬드는 매우 안정적인 물질로, 다른 재료와 반응하지 않으며 강산이나 강알칼리에도 용해되지 않습니다. 따라서 첨가제나 기타 용도로 사용하기 위해서는, 다이아몬드의 표면 전기적 성질을 개질하거나 표면에 관능기를 결합시켜야 활용이 가능합니다.

다이아몬드 분산 및 표면 개질 방식 소개

• 다이아몬드를 아민기(-NH₂)를 가진 분자와 결합시키기 위해서는, 표면에 카복실기(-COOH)를 형성시켜야 합니다. 이 방법은 일반적으로 나노 다이아몬드 표면을 강산으로 세척하거나, 산 용액에 넣고 가열하여 얻을 수 있습니다. 이러한 처리 과정은 또한 C=O, C-O-C 등과 같은 산소 함유 관능기를 증가시켜, 다이아몬드의 친수성을 높이는 데에도 효과적입니다.
• 다이아몬드를 오일 계열 제품에 분산시키고자 할 경우： 다이아몬드를 반응로에 넣고 수소 가스를 통과시키는 방법이 있습니다. (※주의: 배기구에서는 반드시 점화를 통해 수소를 연소시켜 폭발 위험을 방지해야 합니다.) 이때 온도를 500~700℃로 가열하면, 다이아몬드 표면에 수소 결합이 형성되어 오일성 제품과의 친화력이 증가하게 됩니다.
• 다이아몬드를 수계 또는 유계 액체에 분산시키고자 할 경우：헥사메타인산나트륨 또는 최근 자주 사용되는 고분자 계면활성제(양이온형 또는 음이온형) 를 활용할 수 있습니다. 예： 올레산 암모늄 비누 이러한 첨가제를 통해 용액의 전하 상태 및 pH 값을 조절함으로써, 안정적인 분산 효과를 얻을 수 있습니다.

기술이 발전함에 따라 점점 더 많은 새로운 방법들이 등장하고 있으며, 과거의 지식과 재료를 유연하게 활용하여 최신 기술 및 새로운 지식과 결합하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 우리는 “비싸다고 해서 반드시 가장 좋은 것은 아니다” 를 강조합니다. 가장 중요한 것은 가장 적절한 해결책을 찾는 것입니다.

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