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유기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하는 유무기 복합 멤브레인으로서, 상기 무기 나노입자는 그 표면이 암모늄기(-NH3+), 포스포늄기(-PR4+), 또는 술포늄기(-SR3+)로부터 선택되는 양이온성 작용기를 포함하는 실란 화합물로 코팅되고, 상기 유기 고분자 매트릭스는 음이온성 작용기를 포함하며, 비용매 유도된 상분리 방법에 의해 제조되는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 실란 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 유무기 복합 멤브레인:(화학식 1)상기 화학식 1에서,R5, R6, 및 R7은 각각 독립적으로, 동일하거나 서로 상이한 수소, C1 내지 C20 알킬, C2 내지 C20 알케닐, C2 내지 C20 알키닐, C3 내지 C20 사이클로알킬, 또는 C6 내지 C18 아릴이고, n은 1 이상 3 이하의 정수이다
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제1항에서, 상기 무기 나노입자는 Ti, Al, Zr, Si, Sn, B, 또는 Ce의 산화물 또는 수산화물 나노입자를 포함하는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 유기 고분자 매트릭스는 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐설폰, 폴리에테르에테르설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌에테르, 폴리디페닐페닐렌에테르, 및 폴리페닐렌설파이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 아릴 주쇄 폴리머, 또는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 및 셀룰로오스 트리아세테이트로부터 선택되는 셀룰로오스계 폴리머를 포함하는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 음이온성 작용기는 카르복실기(-COOH), 설폰산기(-SO3H), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기 (-HPO3H), 및 아질산기(-NO2H)로부터 선택되는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 무기 나노입자는 실리카(SiO2)이고, 상기 실란 화합물은 3-암모늄프로필 트리메톡시 실란(APS)인 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 유기 고분자 매트릭스는 카르복실기로 치환된 폴리설폰 또는 폴리에테르설폰을 포함하는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 멤브레인 내에서 상기 무기 나노입자와 상기 유기 고분자 매트릭스는 정전기적 인력에 의해 결합하고 있는 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 멤브레인 내 상기 무기 나노입자의 평균 입자 크기는 100 nm 이하인 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 멤브레인 내 상기 무기 나노입자의 평균 입자 크기는 20 nm 내지 30 nm인 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 멤브레인 내 상기 무기 나노입자의 함량은 상기 유기 고분자 매트릭스의 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 30% 범위 내인 유무기 복합 멤브레인
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제1항에서, 상기 멤브레인 내 상기 무기 나노입자의 함량은 상기 유기 고분자 매트릭스의 중량을 기준으로 약 2% 내지 약 30% 범위 내인 유무기 복합 멤브레인
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암모늄기(-NH3+), 포스포늄기(-PR4+), 또는 술포늄기(-SR3+)로부터 선택되는 양이온성 작용기를 포함하는 실란 화합물로 표면 코팅된 무기 나노입자를 준비하고, 상기 표면 코팅된 무기 나노입자를 음이온성 작용기를 포함하는 유기 고분자 물질의 용액 내로 도입하고,결과 혼합 용액을 기판에 캐스팅한 후 비용매 유도된 상분리 방법을 적용하는 것을 포함하는, 유기 고분자 매트릭스 내에 무기 나노입자가 분산된 유무기 복합 멤브레인의 제조 방법
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제13항에서, 상기 실란 화합물로 표면 코팅된 무기 나노입자를 준비하는 단계는, 실리카 나노입자의 표면을 하기 화학식 1의 화합물로 코팅한 물질을 준비하는 단계를 포함하는 유무기 복합 멤브레인의 제조 방법:(화학식 1)상기 화학식 1에서, R5, R6, 및 R7은 각각 독립적으로, 동일하거나 서로 상이한 수소, C1 내지 C20 알킬, C2 내지 C20 알케닐, C2 내지 C20 알키닐, C3 내지 C20 사이클로알킬, 또는 C6 내지 C18 아릴이고, n은 1 이상 3 이하의 정수이다
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제13항에서, 상기 음이온성 작용기를 포함하는 유기 고분자 물질은 카르복실기(-COOH), 설폰산기(-SO3H), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기 (-HPO3H), 및 아질산기(-NO2H)로부터 선택되는 음이온성 작용기로 치환된 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐설폰, 폴리에테르에테르설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌에테르, 폴리디페닐페닐렌에테르, 및 폴리페닐렌설파이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 아릴 주쇄 폴리머, 또는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 및 셀룰로오스 트리아세테이트로부터 선택되는 셀룰로오스계 폴리머인 유무기 복합 멤브레인의 제조 방법
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제1항의 유무기 복합 멤브레인을 포함하는 수처리용 분리막
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제16항에서, 상기 분리막은, 상기 유무기 복합 멤브레인의 한 표면 위에, 수투과성이며 분리 대상 물질에 대해서는 비투과성인 분리층을 더 포함하는 수처리용 분리막
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제17항에서, 상기 분리층은, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리이소부틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리비닐렌플루오라이드, 폴리비닐클로라이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 및 셀룰로오스 트리아세테이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 고분자 매트릭스를 포함하는 수처리용 분리막
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암모늄기(-NH3+), 포스포늄기(-PR4+), 또는 술포늄기(-SR3+)로부터 선택되는 양이온성 작용기를 포함하는 실란 화합물로 표면 코팅된 무기 나노입자를 준비하고, 상기 표면 코팅된 무기 나노입자를 음이온성 작용기를 포함하는 유기 고분자 물질의 용액 내로 도입하고,결과 혼합 용액을 기판에 캐스팅한 후, 비용매 유도된 상분리 방법을 적용하여 유기 고분자 매트릭스 내에 무기 나노입자가 분산된 유무기 복합 멤브레인을 제조하고,상기 제조된 유무기 복합 멤브레인의 한 표면에, 계면 중합을 통해 고분자 매트릭스로 이루어지는 활성층을 중합하는 것을 포함하는,수처리용 분리막의 제조 방법
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제16항의 분리막을 포함하는 수처리 장치
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