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하기 화학식 1f로 표시되는 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 분리막:[화학식 1f][M2(DOBDC)]상기 화학식 1f에서, 상기 M은 1개 이상의 2가 금속이고, 상기 DOBDC는 음의 4가를 지니는 2,5-디옥시도-1,4-벤젠디카르복실레이트이며,상기 금속-유기 골격체는 (i) 1H-NMR 분석 결과, 하기 화학식 2의 물질의 피크가 관찰되지 않고, (ii) FT-IR 분석 결과, 아미드 피크가 관찰되지 않으며,상기 금속-유기 골격체는 (iii) TGA 분석 결과, 200 ℃에서 450 ℃까지 승온하였을 때 무게 변화가 3% 미만이고, (iv) 총 기공 부피가 0
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제1항에 있어서, 금속-유기 골격체는 하기 화학식 1a 내지 1e 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기체 분리막:[화학식 1a][M1n1(DOBDC)]상기 화학식 1a에서, 상기 n1은 2이고, 상기 M1은 2가 금속이며;[화학식 1b][M1n1M2n2(DOBDC)]상기 화학식 1b에서, 상기 n1과 n2는 n1+n2=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1과 M2는 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이며;[화학식 1c][M1n1M2n2M3n3(DOBDC)]상기 화학식 1c에서, 상기 n1과 n2 및 n3은 n1+n2+n3=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1과 M2 및 M3은 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이며;[화학식 1d][M1n1M2n2M3n3M4n4(DOBDC)]상기 화학식 1d에서, 상기 n1, n2, n3 및 n4는 n1+n2+n3+n4=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1, M2, M3 및 M4는 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이며;[화학식 1e][M1n1M2n2M3n3M4n4M5n5(DOBDC)]상기 화학식 1e에서, 상기 n1, n2, n3, n4 및 n5는 n1+n2+n3+n4+n5=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1, M2, M3, M4 및 M5는 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이다
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제1항에 있어서, 상기 금속-유기 골격체가 고분자에 함침된 것을 특징으로 하는 기체 분리막
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제1항에 있어서, 상기 금속-유기 골격체의 기공크기는 2 ~ 11 Å인 것을 특징으로 하는 기체 분리막
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제1항에 있어서, 동력학적인 분자크기가 2 ~ 11 Å인 기체에 대하여 투과도와 선택도를 가지는 것을 특징으로 하는 기체 분리막
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하기 단계를 포함하는 화학식 4a의 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 분리막의 제조방법:(A) (i) 하기 화학식 4a의 금속-유기 골격체를 (ii) S에 분산시키는 단계;(B) (iii) 실록산계 고분자와 (iv) 경화제를 첨가하여 혼합하는 단계; 및(C) 혼합된 용액을 기판에 캐스팅하고 가열하여 막을 형성하는 단계:[화학식 4a][M1n1M2n2M3n3M4n4M5n5(DOBDC)(S1OH)2]상기 화학식 4a에서, 상기 n1, n2, n3, n4 및 n5는 n1+n2+n3+n4+n5=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1, M2, M3, M4 및 M5는 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이며; 상기 S1OH는 히드록시기를 포함하는 유기 용매이고;상기 S은 유기 용매이며; 상기 실록산계 고분자 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 4a의 금속-유기 골격체 2
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하기 단계를 포함하는 화학식 4a의 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 분리막의 제조방법
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하기 단계를 포함하는 화학식 4b의 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 분리막의 제조방법
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하기 단계를 포함하는 화학식 4b의 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 분리막의 제조방법
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제17항 또는 제18항에 있어서,상기 화학식 4b의 금속-유기 골격체는 하기 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 기체 분리막의 제조방법:(a1) (i) M1A1y1·x1H2O, M2A2y2·x2H2O, M3A3y3·x3H2O, M4A4y4·x4H2O, M5A5y5·x5H2O 중에서 선택된 1종 이상의 금속 전구체; (ii) 2,5-디히드록시-1,4-벤젠디카르복실산 또는 이의 유도체; (iii) S1OH (iv) 아민계 제1 첨가제; (v) 디에틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 벤질아민, 디이소프로필포름아미드, 디메틸포름아미드 중에서 선택된 1종 이상의 제2 첨가제를 포함하는 용액을 제조한 후 마이크로 웨이브를 인가하여 1~5시간 동안 반응을 수행함으로써 하기 화학식 4a의 금속-유기 골격체를 수득하는 단계;[화학식 4a][M1n1M2n2M3n3M4n4M5n5(DOBDC)(S1OH)2](a2) 상기 화학식 4a의 금속-유기 골격체를 S2OH와 접촉시켜 하기 화학식 4b의 금속-유기 골격체를 수득하는 단계;[화학식 4b][M1n1M2n2M3n3M4n4M5n5(DOBDC)(S2OH)2]상기 화학식 4a와 상기 화학식 4b에서, 상기 n1, n2, n3, n4 및 n5는 n1+n2+n3+n4+n5=2를 만족하는 0 이상의 실수이고; 상기 M1, M2, M3, M4 및 M5는 서로 상이하고 각각 독립적으로 2가 금속이며;상기 A1, A2, A3, A4, A5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 NO3-, Cl-, ClO4-, OH-, CH3CO2- 중에서 선택된 1가 음이온이거나 또는 ClO42-, SO42-, CO32- 중에서 선택된 2가 음이온이고;상기 x1, x2, x3, x4, x5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 내지 50의 정수이고;상기 A1이 상기 1가 음이온이거나 2가 음이온인 경우에는 상기 y1은 각각 2 또는 1이고, 상기 A2가 상기 1가 음이온이거나 2가 음이온인 경우에는 상기 y2는 각각 2 또는 1이며, 상기 A3이 상기 1가 음이온이거나 2가 음이온인 경우에는 상기 y3은 각각 2 또는 1이고, 상기 A4가 상기 1가 음이온이거나 2가 음이온인 경우에는 상기 y4는 각각 2 또는 1이며, 상기 A5가 상기 1가 음이온이거나 2가 음이온인 경우에는 상기 y5는 각각 2 또는 1이고;상기 2,5-디히드록시-1,4-벤젠디카르복실산의 유도체는 상기 2,5-디히드록시-1,4-벤젠디카르복실산의 탈수소 이온, 염 중에서 선택된 1종 이상이며;상기 S1OH는 히드록시기를 포함하는 제1 유기 용매이고; 상기 S2OH는 히드록시기를 포함하는 제2 유기 용매이며, 상기 S2OH는 상기 S1OH 보다 비점이 낮고;상기 S1OH는 상기 용액의 전체 부피를 기준으로 50 내지 95 부피%로 사용한다
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