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(a) 할로겐계 중합체 상에 히드록실기를 갖는 단량체를 그래프팅하여 히드록실기가 도입된 고분자 중합체를 수득하는 단계; 및
(b) 상기 고분자 중합체에 설톤 화합물을 첨가하는 단계를 포함하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
고분자 중합체의 히드록실기 및 설톤 화합물의 반응에 의해 술폰산기가 도입되는 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
단계 (a)에서, 그래프팅을 위하여 전이 금속 할로겐화물 및 배위리간드를 첨가하는 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제3항에 있어서
전이 금속 할로겐화물이 하기 화학식 2인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해직막의 제조방법:
[화학식 2]
Mp-Yq
여기서,
M은 전이금속이고,
Y는 상기 전이금속에 대한 음이온으로서 할로겐, 탄소수 1 내지 20개의 알콕시, SO4, PO4, HPO4, H2PO4, 트리플레이트, 티오시아네이트(SCN), 헥사플루오로포스페이트, 알킬술포네이트, 벤젠술포네이트 및 톨루엔술포네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온이며,
p와 q는 각각 전이금속 이온의 수와 배위수를 나타낸다
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제4항에 있어서
M이 Cu0, Cu1+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, Ru2+, Ru3+, Cr2+, Cr3+, Mo0, Mo1+, Mo2+, Mo3+, W2+, W3+, Rh3+, Rh4+, Co1+, Co2+, Re2+, Re3+, Ni0, Ni1+, Mn3+, Mn4+, V2+, V3+, Zn1+, Zn2+, Au1+, Au2+, Ag1+ 및 Ag2+로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제3항에 있어서
배위리간드가 σ-결합을 통하여 전이금속에 배위될 수 있는 질소, 산소, 인 및 황으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원자를 포함하는 리간드 또는 π-결합을 통해 전이 금속에 배위될 수 있는 두 개 이상의 탄소 원자를 포함하는 리간드인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제3항에 있어서
배위리간드가 2,2-비피리딘, 트리페닐포스판, 알킬-2,2-비피리딘, 4,4-디-(5-노닐)-2,2-비피리딘, 4,4-디-(5-헵틸)-2,2-비피리딘, 트리스 (2-아미노에틸)아민(TREN), N,N,N',N',N"-펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,1, 4,7,10,10-헥사메틸트리에틸렌테트라아민, 테트라메틸에틸렌디아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
할로겐계 중합체가 폴리 비닐리덴 플루오라이드(poly vinylidene fluoride), 폴리 비닐 플루오라이드(poly vinyl fluoride), 폴리 클로로 트리플루오르 에틸렌(poly chloro trifluoro ethylene), 폴리 테트라플루오로 에틸렌(poly tetrafluoro ethylene), 폴리 비닐 클로라이드 (poly vinyl chloride), 폴리 디클로로 디플루오르 메탄(poly dichloro difluoro methane), 폴리비닐리덴 디클로라이드(poly vinylidene dichloride), 폴리 비닐리덴 플로라이드-코(co)-클로로트리플루오르에틸렌(poly vinylidene fluoride-co-chloro trifluoro ethylene), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌 코폴리머 (fluorinated ethylene propylene copolymer), 히드로제네이티드 덱스트란 (hydrogenated dextran), 폴리(2-클로로-1,3-부타디엔) (poly(2-chloro-1,3-butadiene)), 폴리(3-클로로-2-히드록시프로필-2-메타크릴옥시에틸디메틸암모늄 클로라이드 (poly(3-chloro-2-hydroxypropyl-2-methacryloxyethyldimethylammonium chloride), 폴리(4-브로모스타이렌) (poly(4-bromostyrene)), 폴리(4-클로로스타이렌) (poly(4-chlorostyrene)), 브로미네이트 폴리(4-비닐페놀) (brominate poly(4-vinylphenol)) 및 폴리(스타이렌설포닐 플루오라이드) (poly(styrenesulfonyl fluoride))로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체 또는 이들의 조합을 포함하는 공중합체인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
할로겐계 중합체가 고분자 전해질막의 총 중량을 기준으로 30 내지 70중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
할로겐계 중합체가 폴리 비닐리덴 플로라이드-코(co)-클로로트리플루오르에틸렌 또는 폴리 클로로 트리플루오로 에틸렌인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항에 있어서
히드록실기를 갖는 단량체가 알릴 옥시 에탄올, 히드록시 폴리에톡시 알릴 에테르, 트리메틸올프로판 모노알릴 에테르, 히드록시 메타크릴레이트, 히드록시 아크릴레이트, 히드록시 메타크릴아미드, 히드록시 아크릴아미드, 비닐페놀, 폴리옥시에틸렌 메타크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제11항에 있어서
히드록실기를 갖는 단량체가 고분자 전해질막의 총 중량을 기준으로 30 내지 70중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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13
제1항에 있어서
설톤 화합물이 1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄 설톤, 1,2,2-트리 플루오로 히드록시 트리플루오메틸에탄 술포닉 엑시드 설톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 수소이온 전도성 고분자 전해질막의 제조방법
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제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 제조된 수소이온 전도성 고분자 전해질막
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