The structure-directing agents play a key role in determining the pore structure of crystalline microporous aluminophosphates (AlPOs), and the organic amine and ammonium molecules have been widely used. In the present thesis, AlPOs were synthesized using multi-ammonium surfactants and organic sulfonium-based compounds as structure-directing agents. In the AlPO synthesis using multi-ammonium surfactants, meso-level morphologies including nanosheet or nanosponge were produced through the self-assembly of surfactant molecules into micelles. At the same time, ATO-type microporous framework was constructed by ammonium functionalities in the head group of surfactant. It was revealed that the organic sulfide molecules can perform structure-directing function for AlPOs by being protonated into sulfoniums in the AlPO synthesis gel, however, final product was a mixture of AFI-type AlPO and non-porous aluminophosphate due to the weak basicity of sulfide molecules. Instead, ATS-type AlPO can be produced in a single phase with extended synthesis domain when using the triphenylsulfonium molecule as a structure-directing agent.
구조 유도 물질은 결정성 미세다공성 알루미노포스페이트 (이하 알포) 의 기공 구조를 결정하는 데 가장 핵심적인 역할을 하는 물질로서, 주로 유기 아민이나 암모늄 분자가 사용된다. 본 학위논문에서는 다중 암모늄 계면활성제와 유기 설포늄 계열 화합물을 구조 유도 물질로 이용하여 알포를 합성하였다. 다중 암모늄 계면활성제를 이용하여 합성한 알포의 경우, 계면활성제가 자가조립하여 형성된 마이셀에 의해 나노판상형 또는 나노스펀지 형태의 메조구조가 형성됨과 동시에, 계면활성제 머리 부분의 암모늄 작용기에 의해 ATO 형태의 미세구조가 만들어진다. 유기 설파이드 분자는 알포 합성 조건에서 양성자화되어 AFI 형태의 알포를 유도하지만, 설파이드의 약한 염기도에 의해 비다공성 물질과의 혼합물 형태로만 얻어졌다. 대신 트라이페닐설포늄 분자를 구조 유도 물질로 이용하면 ATS 형태의 알포를 넓은 합성 범위에서 단일 생성물로 얻을 수 있었다.
