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전구체 수용액과 침전제 수용액을 준비하는 단계;상기 전구체 수용액과 상기 침전제 수용액을 혼합하여 혼합 용액을 생성하는 단계;생성된 상기 혼합 용액을 초고압 균질기로 주입하는 단계;주입된 상기 혼합 용액을 압력펌프에 의해 가압하여 미세 오리피스가 형성된 노즐 부재로 이송하는 단계;가압된 상기 혼합 용액을 상기 노즐 부재를 통해 통과시켜 산화철 나노입자를 생성하는 단계; 및 상기 산화철 나노입자와 잔류 수용액을 배출하는 단계;를 포함하며,상기 노즐 부재는,제1 미세 오리피스를 포함하는 제1 노즐 유닛과,상기 제1 미세 오리피스보다 작은 직경을 갖는 제2 미세 오리피스를 포함하며, 상기 제1 노즐 유닛에 직렬 연결되는 제2 노즐 유닛을 포함하고,상기 제1 미세 오리피스 및 상기 제2 미세 오리피스 주위에 가열 장치가 구비되며,상기 산화철 나노입자를 생성하는 단계 동안 상기 제1 미세 오리피스와 상기 제2 미세 오리피스는 상기 가열 장치에 의해 40℃ 내지 80℃의 범위로 가열되고,상기 산화철 나노입자를 생성하는 단계 동안 상기 혼합 용액은 상기 제1 노즐 유닛과 상기 제2 노즐 유닛을 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 혼합 용액을 상기 노즐 부재로 이송하는 단계에서, 상기 혼합 용액에 가해지는 압력이 200 내지 3000 bar이고,상기 제1 노즐 유닛을 통과하는 상기 혼합 용액에 가해지는 압력이 상기 제2 노즐 유닛을 통과하는 상기 혼합 용액에 가해지는 압력보다 더 작은 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조 방법
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제2항에 있어서, 상기 혼합 용액을 상기 노즐 부재로 이송하는 단계에서, 상기 혼합 용액에 가해지는 압력에 의해 상기 혼합 용액에 나노입자 생성을 위한 에너지가 전달되어 상기 산화철 나노입자가 100 나노미터 이하의 평균 입자 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 노즐 유닛은,제1 배관과,제2 배관과,상기 제1 배관 및 상기 제2 배관 사이의 상기 제1 미세 오리피스를 포함하며,상기 제2 노즐 유닛은,제2 배관에 연결된 제3 배관과,제4 배관과,상기 제3 배관 및 상기 제4 배관 사이의 상기 제2 미세 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 전구체 수용액은, 염화철(III)[FeCl3], 염화철(II)[FeCl2], 질산철(Ⅲ)[Fe(NO3)3], 아세트산철(II)[Fe(CH3COOH)2], 및 황산철 (II)[FeSO4] 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 침전제 수용액은,암모니아수, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 테트라메틸암모늄, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올 및 2-프로판올 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 산화철 나노입자는 30 내지 80 나노미터의 평균 입자 직경을 가지며,상기 산화철 나노입자는 Fe3O4를 포함하며, 상기 산화철 나노입자는 FeO(OH) 상을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 산화철 나노입자는 50 내지 80의 포화 자기 모멘트를 나타내는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,배출된 상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 순환 배관을 통해 상기 초고압 균질기로 주입하는 단계;상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 상기 압력펌프에 의해 가압하여 상기 노즐 부재로 이송하는 단계; 및 상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 상기 노즐 부재를 통과시키는 단계;를 반복하여 수행하는 단계를 더 포함하는 산화철 나노입자의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 세척하고 건조하는 단계를 더 포함하고,상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 세척하고 건조하는 단계는, 상기 산화철 나노입자와 상기 잔류 수용액을 배출하는 단계 이후에 대기로 노출되지 않는 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 산화철 나노입자의 제조방법
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