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결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 및 그 합성방법
- 기술번호 : KST2015153170
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 본 발명은 단결정 인산칼슘화합물과 결정성 탄소가 코어-쉘 구조로 이루어진 이질 나노와이어 및 그 합성방법에 관한 것으로서, 상세하게는 나노와이어가 성장하기 위한 필수 성분인 칼슘(calcium) 소스(source) 물질을 포함하는 지지체 역할을 하는 칼슘(calcium) 소스(source) 구성물질에 탄소(carbon)와 인(phosphorous) 소스가 되는 반응가스를 공급하여 매우 간단한 방법으로 인산칼슘화합물-결정성탄소의 코어-쉘 구조로 이루어진 이질 나노와이어를 대량으로 재현성 있게 생성할 수 있는 합성방법과 상기 인산칼슘화합물-결정성탄소의 코어-쉘 이질 나노와이어의 구조 및 크기를 자유롭게 제어할 수 있는 방법 및 이에 의해 합성된 나노와이어에 대한 것이다. |
|---|---|
| Int. CL | B82Y 40/00 (2011.01) B82B 1/00 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) |
| CPC | B82B 3/0038(2013.01) B82B 3/0038(2013.01) B82B 3/0038(2013.01) B82B 3/0038(2013.01) B82B 3/0038(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020110031977 (2011.04.07) |
| 출원인 | 한국에너지기술연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-1236439-0000 (2013.02.15) |
| 공개번호/일자 | 10-2012-0115437 (2012.10.18) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20130221) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2011.04.07) |
| 심사청구항수 | 31 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국에너지기술연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 정남조 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 2 | 이정훈 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 특허법인(유)화우 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로***길 **, *층 (대치동, 삼호빌딩) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국에너지기술연구원 | 대전광역시 유성구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2011.04.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0251813-95 |
| 2 | [출원서등 보정]보정서 [Amendment to Patent Application, etc.] Amendment |
2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0256063-19 |
| 3 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2012.01.04 | 수리 (Accepted) | 4-1-2012-5001923-88 |
| 4 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2012.04.13 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 5 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2012.05.22 | 수리 (Accepted) | 9-1-2012-0039211-90 |
| 6 | 등록결정서 Decision to grant |
2013.02.08 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0094049-40 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.01.07 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5003356-15 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.03.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0013224-83 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.01.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5010650-13 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.01.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5004978-55 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166801-48 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166803-39 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.09.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5197654-62 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 ⅰ) 구성물질로서 칼슘 성분을 포함하며, 나노와이어가 성장하는 지지체 역할을 하는 칼슘 소스(source) 물질을 반응장치 내부에 도입하는 단계; ⅱ) 상기 반응장치의 내부 분위기를 진공상태로 유지하고, 이송가스를 공급하는 단계; ⅲ) 상기 반응장치의 온도를 합성온도까지 승온하는 단계; ⅳ) 상기 반응장치에 탄소와 인 소스가 되는 반응가스를 공급하여 반응장치 내부에 도입된 칼슘 소스 물질과 반응시키는 단계; 및 ⅴ) 이송가스 분위기 하에서 반응장치를 상온까지 냉각시키는 단계; 를 포함하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 2 |
2 제1항에 있어서, 상기 칼슘 소스 물질은 칼슘 또는 산화칼슘 성분을 포함하거나 칼슘 또는 산화칼슘을 유도할 수 있는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 3 |
3 제2항에 있어서, 상기 칼슘 소스 물질이 구형, 파이버형, 튜브형, 평판형, 박막형, 분말형, 또는 미세입자형인 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 4 |
4 제3항에 있어서, 상기 칼슘 소스 물질이 유리섬유(glass fiber) 또는 유리분말인 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 5 |
5 제1항에 있어서, 상기 칼슘 소스 물질은 상온~1000℃의 온도조건에서 반응가스에 안정적인 알루미나 또는 퀄츠 재질의 보조물을 사용하여 반응장치 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 6 |
6 제1항에 있어서, 상기 반응가스를 유입하기 전의 반응장치의 내부 분위기는 잔존 가스를 제거하기 위해 진공펌프를 이용하여 1X10-3 Torr까지 진공시킨 후, 진공된 반응장치 내부에 이송가스를 공급하여 주는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 7 |
7 제6항에 있어서, 상기 이송가스가 아르곤, 헬륨, 질소 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 8 |
8 제1항에 있어서, 상기 반응가스를 유입하기 전에, 상기 반응장치의 온도를 500℃ ~ 900℃ 범위의 합성온도로 조절하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 9 |
9 제1항에 있어서, 상기 온도가 조절된 반응장치로 공급되는 탄소 소스 반응가스가 아세틸렌, 에틸렌, 에탄, 프로판, 메탄과 같은 탄화수소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 10 |
10 제1항에 있어서, 상기 온도가 조절된 반응장치로 공급되는 인 소스 반응가스가 포스핀 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 11 |
11 제1항에 있어서, 상기 온도가 조절된 반응장치로 공급되는 탄소와 인 소스 반응가스가 탄소-인 유기화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 12 |
12 제11항에 있어서, 상기 탄소-인 유기화합물이 액체인 경우, 가열에 의한 증발이나 초음파에 의한 미립화 방식을 이용하여 기화된 후 반응장치 내로 공급되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 13 |
13 제1항에 있어서, 상기 탄소와 인 소스 반응가스로부터 기인한 기상의 탄소-인 유기화합물이 상기 칼슘 소스 물질과 반응하여 비정질 인산칼슘화합물 나노입자들을 형성한 후, 이들의 핵화 및 결정화를 유도하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 14 |
14 제13항에 있어서, 상기 인산칼슘화합물 나노입자들이 탄소-인 유기화합물 분위기에서 시간 경과에 따라 1차원 나노구조(나노와이어)로 성장하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 15 |
15 제14항에 있어서, 탄소 소스 공급 분위기 하에서, 상기 성장된 인산칼슘화합물 나노와이어의 지름 방향 표면에 결정성 탄소쉘이 형성되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 16 |
16 제15항에 있어서, 상기 인산칼슘화합물 나노와이어의 지름 방향 표면에 성장된 결정성 탄소쉘은 지름 방향 표면으로의 인과 칼슘 소스의 공급을 차단하여 상기 나노와이어의 지름 방향으로의 부피 증가를 막고 길이 방향으로의 성장을 유도하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 17 |
17 제1항에 있어서, 상기 탄소와 인 소스 반응가스와 칼슘 소스 물질과의 반응시간은 30초~2시간 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 18 |
18 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법으로 합성된 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 |
| 19 |
19 제18항에 있어서, 상기 결정성 탄소쉘 내부에 인산칼슘화합물이 99~100% 포함되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 |
| 20 |
20 제18항에 있어서, 상기 나노와이어의 지름이 5nm ~ 20nm 이고, 길이가 100nm ~ 2㎛인 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 |
| 21 |
21 제18항에 있어서, 상기 탄소쉘의 두께가 0 |
| 22 |
22 제18항에 있어서, 바이오소재, 나노소재, 또는 나노/바이오 융·복합소재로 사용되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 |
| 23 |
23 제22항에 있어서, 상기 바이오소재물질은 뼈조직 생성 (bone mineralization) 및 세포증식 (cell culture)용 스캐폴드 (scaffold)로도 사용되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 |
| 24 |
24 ⅰ) 구성물질로서 칼슘 성분을 포함하며, 나노와이어가 자라는 지지체 역할을 하는 칼슘 소스(source) 물질을 반응장치 내부에 도입하는 단계; ⅱ) 상기 반응장치의 내부 분위기를 진공상태로 유지하고, 이송가스를 공급하는 단계; ⅲ) 상기 반응장치의 온도를 합성온도까지 승온하는 단계; ⅳ) 상기 반응장치에 탄소와 인 소스가 되는 반응가스를 공급하여 반응장치 내부에 도입된 칼슘 소스 물질과 반응시키는 단계; ⅴ) 상기 반응가스와 칼슘 소스 물질과의 반응온도, 반응시간, 공급되는 탄소 또는 인 소스 반응가스의 농도 중 어느 하나 이상을 제어하여, 합성되는 이질 나노와이어의 형상을 제어하는 단계; 및 vi) 이송가스 분위기 하에서 반응장치를 상온까지 냉각시키는 단계; 를 포함하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며, 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 25 |
25 제24항에 있어서, 상기 반응가스와 칼슘 소스 물질과의 반응과정에서, 공급되는 탄소 또는 인 소스 가스의 양을 제어함으로써, 길이 방향을 따라 두께가 변화된 매듭을 갖는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 26 |
26 제25항에 있어서, 상기 탄소소스와 인소스의 공급량을 시간에 따라 제어함으로써, 상기 매듭의 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 27 |
27 제25항에 있어서, 상기 탄소소스와 인소스의 공급량 변화의 회수 제어를 통하여, 상기 매듭의 개수를 제어하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 28 |
28 제24항에 있어서, 상기 반응가스와 칼슘 소스 물질과의 반응과정에서, 탄소 소스 반응가스의 공급을 on/off 제어함으로써, 코어인 인산칼슘화합물 표면에 결정성 탄소쉘 형성 유무를 제어하는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어의 합성방법 |
| 29 |
29 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항의 방법으로 합성된 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어 |
| 30 |
30 제29항에 있어서, 바이오소재, 나노소재, 또는 나노/바이오 융·복합소재로 사용되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어 |
| 31 |
31 제30항에 있어서, 상기 바이오소재물질은 뼈조직 생성 (bone mineralization) 및 세포증식 (cell culture)용 스캐폴드 (scaffold)로도 사용되는 것을 특징으로 하는 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성되며 길이 방향으로 두께 변화를 갖는 이질 나노와이어 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | EP02508471 | EP | 유럽특허청(EPO) | FAMILY |
| 2 | EP02508471 | EP | 유럽특허청(EPO) | FAMILY |
| 3 | EP02508471 | EP | 유럽특허청(EPO) | FAMILY |
| 4 | KR101304214 | KR | 대한민국 | FAMILY |
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| 7 | US09278162 | US | 미국 | FAMILY |
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DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| DOCDB 패밀리 정보가 없습니다 | ||||
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
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| 특허 등록번호 | 10-1236439-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20110407 출원 번호 : 1020110031977 공고 연월일 : 20130221 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20130208 청구범위의 항수 : 31 유별 : B82B 3/00 발명의 명칭 : 결정성 탄소쉘과 인산칼슘화합물 코어로 구성된 이질 나노와이어 및 그 합성방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 627,000 원 | 2013년 02월 18일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 505,400 원 | 2016년 02월 11일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 505,400 원 | 2017년 01월 02일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 505,400 원 | 2018년 02월 09일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 639,000 원 | 2018년 12월 11일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 639,000 원 | 2019년 12월 10일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2011.04.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0251813-95 |
| 2 | [출원서등 보정]보정서 | 2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0256063-19 |
| 3 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2012.01.04 | 수리 (Accepted) | 4-1-2012-5001923-88 |
| 4 | 선행기술조사의뢰서 | 2012.04.13 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 5 | 선행기술조사보고서 | 2012.05.22 | 수리 (Accepted) | 9-1-2012-0039211-90 |
| 6 | 등록결정서 | 2013.02.08 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0094049-40 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.01.07 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5003356-15 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.03.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0013224-83 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.01.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5010650-13 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.01.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5004978-55 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166801-48 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166803-39 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.09.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5197654-62 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1711007723 |
|---|---|
| 세부과제번호 | KIER-B32441 |
| 연구과제명 | 육해상 신재생에너지 융복합 원천기술 개발 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 미래창조과학부 |
| 연구관리전문기관명 | |
| 연구주관기관명 | |
| 성과제출연도 | 2013 |
| 연구기간 | 201301~201312 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
| 과제고유번호 | 1415121151 |
|---|---|
| 세부과제번호 | KIER-B12419 |
| 연구과제명 | 나노기반의 에너지소재 원천기술 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 산업기술연구회 |
| 연구주관기관명 | 한국에너지기술연구원 |
| 성과제출연도 | 2011 |
| 연구기간 | 201101~201112 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
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