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흐름전극 축전식 탈염장치용 이온 교환막 및 이를 포함하는 흐름전극 축전식 탈염장치

  • 기술번호 : KST2015154234
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 다공성 고분자 기재; 및 상기 다공성 고분자 기재의 기공에 함입된 고분자 전해질을 포함하는 흐름전극 축전식 탈염(flow-electrode capacitive deionization, FCDi) 이온 교환막, 그 제조방법 및 상기 이온 교환막을 포함하는 흐름전극 축전식 탈염장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 흐름전극 축전식 탈염장치용 양이온 교환막 및 음이온 교환막은 우수한 이온 전도성을 바탕으로 염수 등의 유입수 내의 이온들을 흐름전극을 구성하는 전극 활물질의 기공 내로 보다 신속히 전달함으로써 흐름전극 축전식 탈염장치의 탈염 효율을 기존 상용 이온 교환막에 비해 현저히 향상시킬 수 있으며, 우수한 내수성 및 내열성을 가져 흐름전극 축전식 탈염장치의 안정적인 운용을 가능하게 한다.
Int. CL B01D 69/12 (2006.01) B01D 61/44 (2006.01) C02F 1/469 (2006.01) B01D 71/82 (2006.01)
CPC B01D 69/12(2013.01) B01D 69/12(2013.01) B01D 69/12(2013.01) B01D 69/12(2013.01) B01D 69/12(2013.01)
출원번호/일자 1020130113114 (2013.09.24)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1513446-0000 (2015.04.14)
공개번호/일자 10-2015-0033297 (2015.04.01) 문서열기
공고번호/일자 (20150421) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.09.24)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최영우 대한민국 충북 청주시 흥덕구
2 이미순 대한민국 대전 유성구
3 양태현 대한민국 대전 유성구
4 김동국 대한민국 제주특별자치도 제주시 구
5 양승철 대한민국 제주특별자치도 제주시 구
6 윤영기 대한민국 대전 서구
7 박석희 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김정수 대한민국 서울시 송파구 올림픽로 ***(방이동) *층(이수국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 도레이첨단소재 주식회사 경상북도 구미시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.09.24 수리 (Accepted) 1-1-2013-0862732-28
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.03.20 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2014-0026171-26
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.10.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0713860-95
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.12.22 수리 (Accepted) 1-1-2014-1242970-71
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.12.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-1242971-16
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
9 등록결정서
Decision to grant		 2015.04.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0243637-18
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
다공성 고분자 기재; 및상기 다공성 고분자 기재의 기공에 함입된 고분자 전해질을 포함하며,상기 고분자 전해질은, (i) 하기 화학식 1로 표시되는 가교성 방향족 고분자, 지방족환 또는 방향족환에 비닐기가 결합된 모노머, 및 개시제를 포함하는 용액을 상기 다공성 고분자 기재에 함침시킨 후 가교 중합하여 형성되거나, (ii) 하기 화학식 2로 표시되는 가교성 방향족 고분자를 포함하는 용액을 상기 다공성 고분자 기재에 함침시킨 후 가교 중합하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 흐름전극 축전식 탈염(flow-electrode capacitive deionization, FCDi) 장치용 양이온 교환막:[화학식 1](상기 식에서, W, X, Y는 각각 SO2, CO2, CH3-CH2-CH3, CF3-CF2-CF3, S 중 독립적으로 하나 또는 그 이상을 나타내고, Z는 C-CH3, C-CF3, C-H 중 어느 하나이며, a + c = b + d의 비율을 만족함),[화학식 2](상기 식에서, x와 y는 0보다 크며, x + y = 1, n = 1 이상의 정수임)
2 2
제1항에 있어서, 상기 다공성 고분자 기재는 공극률이 30~70%, 기공 사이즈가 0
3 3
제1항에 있어서, 상기 지방족환 또는 방향족환에 비닐기가 결합된 모노머는 비닐피롤리돈 모노머, 스티렌 모노머 또는 디비닐베젠 모노머인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치용 양이온 교환막
4 4
(a) (i)하기 화학식 1로 표시되는 가교성 방향족 고분자, 지방족환 또는 방향족환에 비닐기가 결합된 모노머, 및 개시제를 포함하는 용액, 또는 (ii)하기 화학식 2로 표시되는 가교성 방향족 고분자를 포함하는 용액에, 다공성 고분자 기재를 함침시키는 단계; 및(b) 상기 단계 (a)에서 얻어지는 용액이 함침된 다공성 고분자 기재에 열을 가하거나 광(light)을 조사하여 다공성 고분자 기재 내에 가교 중합된 고분자 전해질을 형성시키는 단계를 포함하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 흐름전극 축전식 탈염 장치용 양이온 교환막의 제조방법:[화학식 1](상기 식에서, W, X, Y는 각각 SO2, CO2, CH3-CH2-CH3, CF3-CF2-CF3, S 중 독립적으로 하나 또는 그 이상을 나타내고, Z는 C-CH3, C-CF3, C-H 중 어느 하나이며, a + c = b + d의 비율을 만족함),[화학식 2](상기 식에서, x와 y는 0보다 크며, x + y = 1, n = 1 이상의 정수임)
5 5
제4항에 있어서, 상기 단계 (a)에 제공되는 고분자 기재는 술폰친수화되거나 계면활성제를 이용해 친수화된 것을 특징으로 하는 단계 흐름전극 축전식 탈염 장치용 양이온 교환막의 제조방법
6 6
제4항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 용액이 함침된 다공성 고분자 기재의 일측면 및 타측면에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET; polyethylelenterephthalate) 필름을 적층한 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치용 양이온 교환막의 제조방법
7 7
유입된 전해질이 흐르는 유로;상기 유로의 일측면에 배치된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 양이온 교환막;상기 유로의 타측면에 배치된 음이온 교환막;상기 양이온 교환막을 기준으로 유로의 반대편에 위치하는 음극 집전체;상기 음이온 교환막을 기준으로 유로의 반대편에 위치하는 양극 집전체; 및상기 양이온 교환막과 음극 집전체 사이 및 상기 음이온 교환막과 양극 집전체 사이를 유동하는 흐름전극을 포함하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
8 8
제7항에 있어서, 상기 음이온 교환막은, 다공성 고분자 기재; 및 상기 다공성 고분자 기재의 기공에 함입된 고분자 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
9 9
제8항에 있어서, 상기 음이온 교환막에 포함되는 상기 다공성 고분자 기재는 공극률이 30~70%, 기공 사이즈가 0
10 10
제8항에 있어서, 상기 음이온 교환막에 포함되는 상기 고분자 전해질은, 양이온기를 가지는 4가 암모늄염의 전해질 단량체, 가교제 및 개시제를 포함하는 용액을 상기 다공성 고분자 기재에 함침시킨 후 가교 중합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
11 11
제10항에 있어서, 상기 양이온기를 가지는 4가 암모늄염의 전해질 단량체는 (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모니움 클로라이드[(3-acrylamidopropyl) trimethylammonium chloride] 또는 (비닐벤질)트리메틸암모니움클로라이드[(Vinylbenzyl)trimethylammonium chloride]인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
12 12
제10항에 있어서, 상기 가교제는 (i)비스아크릴아미드계 가교제 또는 (ii)(메타)아크릴로일기 또는 알케닐기로 치환된 트리아진인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
13 13
제12항에 있어서, 상기 비스아크릴아미드계 가교제는 N,N'-에틸렌비스아크릴아미드, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, N,N'-메틸렌비스메타크릴아마이드 및 N,N'-비스아크릴로일피퍼라진으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
14 14
제12항에 있어서, 상기 (메타)아크릴로일기로 치환된 트리아진은 1,3,5-트리아크릴로일헥사히드로-1,3,5-트리아진인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
15 15
제10항에 있어서, 상기 개시제는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(2-Hydroxy-2-Methy-1-Phenylpropane-1-one)인 것을 특징으로 하는 흐름전극 축전식 탈염 장치
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1 지식경제부 한국에너지기술연구원 주요사업 중온 저가습 건물용 연료전지의 핵심소재 국산화 기술개발