미세액적 유동반응기 공정에서 제조된 나노구조 SiO2:Zn 원환형 입자의 특성을 밴드갭 에너지와 표면 반응성의 관점에서 고찰하였다. SiO2:Zn 원환형 입자를 단일 공정에서 연속적이며 합리적인 생산 효율로 첨가제인 THAM(tris(hydroxymethyl)-aminomethane)과 도핑되는 Zn2+ 이온의 농도 변화에 따라 성공적으로 제조할 수 있었다. 그리고 Zn2+ 이온의 도핑은 Si4+ 이온의 conduction band 보다 에너지 레벨이 낮은 Zn2+ 이온의 acceptor level을 형성함으로써 SiO2:Zn 원환형 입자의 밴드갭 에너지를 줄일 수 있었다. 또한, 입자의 원환형 구조는 SiO2:Zn 입자의 밴드갭 에너지를 감소시키는데 기여하였다. 따라서 Zn2+ 이온이 도핑된 SiO2:Zn 원환형 입자는 표면에 SiO-H의 형성과 산소 결함의 생성으로 표면 반응성을 증대시킬 것으로 사료되었다.
Characteristics of nano-structured SiO2:Zn hollow powders prepared in the micro drop fluidized reactor process were investigated with respect to bandgap energy and surface activity. The SiO2:Zn hollow powders were successfully prepared continuously in the one step process with reasonable production efficiency, with varying the amount of THAM (tris(hydroxymethyl)-aminomethane) additive and concentration of Zn2+ ions. The doping of Zn2+ ions into SiO2 lattice led to the reduction of bandgap energy by forming the acceptor level of Zn2+ below the conduction band of Si4+ ions. The hollow shape also contributed to reduce the bandgap energy of SiO2:Zn powders. The doping of Zn2+ ions into SiO2 hollow powders could enhance the surface activity by forming SiO-H stretching and oxygen vacancies at the surface of SiO2:Zn powders.