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나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법 및 이에 의하여 합성된 다공성 튜브

  • 기술번호 : KST2015154422
  • 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 기술은 매크로-마이크로-나노(macro-micro-nano) 크기의 구조물이 계층적으로(hierarchically) 이루어진 다공성 튜브(porous tube)의 합성방법 및 그 구조체에 관한 것이다. 자세하게는 본 발명은 필터 및 멤브레인 소재로서 일반적으로 사용되는 매크로 크기의 다공성 튜브를 구성함에 있어서, 압출공정 (extrusion process) 및 화학기상증착법(CVD)을 이용하여 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체가 그 구성의 기본이 되는 다공성 튜브를 제조하는 방법 및 이에 의하여 합성된 다공성 튜브에 대한 것이다. 본 발명은 나노와이어의 성장을 돕기 위한 촉매 성분이 함유된 마이크로 분말을 압출하여 성형하기 때문에 다공성 튜브의 형상 및 크기에 관련 없이 나노와이어를 다공성 튜브의 표면에 균일하게 성장시킬 수 있어, 지지체 표면에 촉매를 균일하게 코팅해야만 했던 기존 방식에 비해 매우 간단하면서도 균일하게 나노 구조체를 지지체에 형성시킬 수 있다. 이러한 효과는 매크로-마이크로-나노로 이어지는 계층 간 구조를 가지는 모든 지지체 및 구조물에 적용 가능하기 때문에, 향후 다양한 응용에 적용이 가능하다.
Int. CL B01D 69/04 (2006.01) B01D 71/02 (2006.01) B01D 69/02 (2006.01) B01D 67/00 (2006.01)
CPC B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01) B01D 67/0072(2013.01)
출원번호/일자 1020110111105 (2011.10.28)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-1295108-0000 (2013.08.05)
공개번호/일자 10-2013-0046619 (2013.05.08) 문서열기
공고번호/일자 (20130809) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.10.28)
심사청구항수 24

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정남조 대한민국 대전광역시 유성구
2 조철희 대한민국 대전광역시 유성구
3 송광섭 대한민국 대전광역시 유성구
4 서용석 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인(유)화우 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로***길 **, *층 (대치동, 삼호빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.10.28 수리 (Accepted) 1-1-2011-0847648-14
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2012-5001923-88
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.09.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.10.17 수리 (Accepted) 9-1-2012-0078309-13
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.11.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0725190-69
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)		 2012.12.10 수리 (Accepted) 1-1-2012-1021031-83
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.12.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-1021022-72
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.04.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0271778-68
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.04.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0370275-13
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.04.26 수리 (Accepted) 1-1-2013-0370274-67
11 등록결정서
Decision to grant		 2013.07.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0523940-58
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
18 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
i) 촉매 성분을 함유하는 마이크로 분말로 이루어진 반죽(paste)을 준비한 후, 상기 반죽을 압출기에 넣고 다공성 튜브로 압출하는 단계; ⅱ) 상기 압출 생성된 다공성 튜브를 건조 및 소성하는 단계;ⅲ) 상기 건조 및 소성된 다공성 튜브를 반응장치 내부에 위치시키고, 상기 반응장치 내부의 진공도를 낮추어 반응장치 내부의 불순물을 제거하는 단계;ⅵ) 상기 불순물이 제거된 반응기에 이송가스를 주입하면서 반응기 내부 온도를 합성온도까지 상승시키는 단계;ⅴ) 상기 합성온도에 도달한 반응장치 내부에 반응가스를 공급하여 상기 다공성 튜브의 표면에 나노와이어를 합성하는 단계; 및 ⅵ) 이송가스를 공급하면서 반응장치를 상온까지 냉각시키는 단계;를 포함하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
2 2
제1항에 있어서,상기 마이크로 분말이 지름이 1 ~ 5㎛ 인 마이크로 입자로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
3 3
제1항에 있어서,상기 마이크로 분말이 유리 또는 세라믹 입자로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
4 4
제1항에 있어서,상기 다공성 튜브의 소성이 500 ~ 800℃에서 1분 ~ 5시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
5 5
제1항에 있어서,상기 나노와이어의 합성이 450 ~ 950℃에서 1분 ~ 2시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
6 6
제1항에 있어서,상기 나노와이어가 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
7 7
제6항에 있어서,상기 탄소나노튜브를 합성하기 위한 마이크로 분말이 니켈 입자가 표면에 형성된 알루미나 분말인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
8 8
제6항에 있어서,상기 탄소나노튜브의 합성을 위해 공급되는 반응가스가 탄소 소스(source) 가스이며, 상기 탄소 소스(source) 가스가 아세틸렌, 에틸렌, 에탄, 프로판, 메탄으로부터 선택되는 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 탄화수소 가스인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
9 9
제1항에 있어서,상기 나노와이어가 탄소나노케이블인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
10 10
제9항에 있어서,상기 탄소나노케이블을 합성하기 위한 마이크로 분말이 칼슘 성분이 포함된 유리 분말인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
11 11
제9항에 있어서,상기 탄소나노케이블의 합성을 위해 공급되는 반응가스가 탄소 소스(source) 가스와 인 소스(source) 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
12 12
제11항에 있어서,상기 탄소 소스(source) 가스는 탄화수소 가스이고, 상기 인 소스(source) 가스는 포스핀 가스인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
13 13
제11항에 있어서,상기 탄소 소스(source)와 인 소스(source) 가스가 기상상태의 탄소-인 유기화합물과 다중 벤젠링 화합물(PAH)을 혼합한 것임을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
14 14
제13항에 있어서,상기 기상상태의 탄소-인 유기화합물이 포스포린(Phosphorine: C5H5P) 또는 포스피노린(Phosphinoline: C9H7P)인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
15 15
제13항에 있어서,상기 기상상태의 다중 벤젠링 화합물이 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(Anthracene), 파이렌(pyrene)으로부터 선택되는 어느 하나 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로 입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브의 합성방법
16 16
상기 제1항 내지 15항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 합성된 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
17 17
제16항에 있어서,상기 합성된 탄소나노튜브는 지름이 평균 1 ~ 20nm, 길이는 1 ~ 50㎛ 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
18 18
제16항에 있어서,상기 합성된 탄소나노케이블은 지름이 평균 1 ~ 20nm, 길이는 100nm ~ 5㎛ 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
19 19
제16항에 있어서,상기 합성된 탄소나노케이블의 코어가 A5(MO4)3(X) [A=Ca, K, Na, Sr, Ba, Mg, Pb, Cb, Zn; M=P, As, V, S; X=OH-, F-, CO3- Cl-]와 같은 화학식으로 표현되는 인회석(apatite)인 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
20 20
제16항에 있어서,상기 다공성 튜브의 내부지름은 1 ~ 100mm이고, 쉘 두께는 1 ~ 5mm이며, 길이는 10cm ~ 1m에서 형성되는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
21 21
제16항에 있어서,상기 다공성 튜브 표면에 성장한 나노와이어가 나노입자의 지지체로 기능하는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
22 22
제16항에 있어서,상기 나노와이어 표면에 나노 촉매입자가 코팅되는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
23 23
제16항에 있어서,상기 나노와이어가 합성된 다공성 튜브의 표면이 소수성을 띄는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
24 24
제16항에 있어서,상기 다공성 튜브가 촉매반응 분야 및 물질분리 분야에 활용되는 것을 특징으로 하는 나노와이어-마이크로입자 하이브리드 구조체로 구성된 다공성 튜브
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한국에너지기술연구원 주요사업 나노와이어 기반 membrane filter 촉매반응 구조체