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실리카 전구체 및 기공형성물질을 포함하는 전구용액을 제조하는 제 1 단계;상기 전구용액과 기판 사이에 형성된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 이동시켜 실리카/기공형성물질 하이브리드 박막을 형성시키는 제 2 단계; 및상기 실리카/기공형성물질 하이브리드 박막에서 기공형성물질을 제거하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 제 1 단계는가수분해된 실리카 졸을 제조하는 단계 a); 및상기 실리카 졸 및 기공형성물질을 혼합하는 단계 b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 2 항에 있어서, 단계 a)는 실리카 전구체; 유기용매; 산 또는 염기 촉매; 및 물을 혼합하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 3 항에 있어서,실리카 전구체는 하기 화학식 1의 화합물인 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법:[화학식 1](R1)nSi(OR2)4-n상기 식에서, R1는 수소원자, C1 내지 C12의 알킬기, 할로겐기 또는 C6 내지 C15의 아릴기이고, R2는 수소원자, C1 내지 C4의 알킬기 또는 C6 내지 C15의 아릴기로서, R1 및 OR2 중 적어도 하나는 가수분해 가능한 작용기이며; n은 0 내지 3의 정수이다
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제 3 항에 있어서,산 촉매는 염산, 질산, 황산, 벤젠 술폰산, 옥살산, 포름산 또는 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고, 염기 촉매는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 트리에틸아민, 탄산수소나트륨, 피리딘 또는 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 2 항에 있어서, 단계 b)의 기공형성물질은 폴리카프로락톤(polycaprolactone), α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γㅡ시클로덱스트린 및 계면활성제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 6 항에 있어서, 계면활성제는 설페이트, 설포네이트, 포스페이트, 카르복실산, 알킬암모니움염, 제미니 계면활성제, 세틸에틸피페리디늄 염, 디알킬디메틸암모늄, 1급 아민, 폴리(옥시에틸렌) 옥사이드, 옥타에틸렌 글리콜 모노데실 에테르, 옥타에틸렌글리콜 모노헥사데실 에테르 및 블록 공중합체계 계면활성제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 2 항에 있어서, 단계 b)는 전구용액의 농도가 임계미셀농도 이하가 되도록 유기용매를 추가로 혼합하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 3 항 또는 제 8 항에 있어서, 유기용매는 지방족 탄화수소 용매, 방향족계 탄화수소 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 아세테이트계 용매, 알코올계 용매, 아미드계 용매, 실리콘계 용매, 및 상기 용매들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 제 2 단계는전구용액을 분사시킬 수 있는 분사기; 기판을 지지하고, 상기 기판을 대전시킬 수 있는 기판 지지대; 및 상기 분사기와 및 기판 지지대에 전위차를 제공하는 전원발생기를 포함하는 분사 장치를 이용하여 전구용액을 기판 상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 분사 장치는 기판에 열을 공급할 수 있도록 열공급 수단; 상기 기판의 온도를 조절하는 온도 조절기; 및 상기 전구용액의 분사량을 제어하는 유량 조절기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 11 항에 있어서, 기판의 온도는 65℃ ~ 100℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 1 항에 있어서,제 2 단계에서 형성된 하이브리드 박막을 숙성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 13 항에 있어서,숙성 단계는 상온에서 10 시간 이상 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 1 항에 있어서, 제 3 단계는 제 2 단계에서 형성된 하이브리드 박막을 300 ~ 500℃의 기공형성물질 제거온도까지 승온시키는 단계 c); 및상기 기공형성물질 제거온도를 30분 이상 동안 유지시켜 기공형성물질을 제거하는 단계 d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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제 15 항에 있어서, 단계 c)의 승온 속도는 2 ℃/min 이하인 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 제조방법
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실리카 전구체를 포함하는 전구용액과 기판 사이에 형성된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 분사시켜 실리카/기공형성물질 하이브리드 박막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 두께 제어방법
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실리카 전구체를 포함하는 전구용액과 기판 사이에 형성된 정전기적 인력에 의해 상기 전구용액을 기판 상으로 분사시켜 실리카/기공형성물질 하이브리드 박막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 메조포러스 실리카 박막의 기공구조 제어방법
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