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(a) 이산화티타늄 나노튜브를 준비하는 단계;(b) 증류수에 제1 전구체인 [M2+][An-]2/n, 제2 전구체인 [M3+][An-]3/n 및 가수분해제(hydrolysis agent)를 혼합하여 전구체 반응용액을 형성하는 단계;(c) 상기 전구체 반응용액을 오토클레이브에 넣고 수열 반응시키는 단계;(d) 상기 수열 반응에 의해 형성된 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계;(e) 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이를 박리하여 나노시트 형태를 갖는 이차원 판상의 이중수산화물을 형성하는 단계; 및(f) 상기 이차원 판상의 이중수산화물과 상기 이산화티타늄 나노튜브를 복합화하는 단계를 포함하며,상기 (d) 단계 후 상기 (e) 단계 전에, 상기 층상이중수산화물의 층간에 존재하는 CO3- 이온을 NO3- 이온으로 음이온 교환하는 단계를 더 포함하고,상기 M2+는 Mg2+, Ni2+, Co2+ 및 Zn2+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 2가 금속 이온이고, 상기 M3+는 Al3+ 및 Fe3+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 3가 금속 이온이며, 상기 An-는 나이트레이트 및 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온인 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 음이온 교환하는 단계는, 용매에 질산나트륨(sodium nitrate)을 첨가하여 질산나트륨 용액을 제조하는 단계;상기 질산나트륨 용액에 상기 층상이중수산화물을 첨가하고 분산시켜 현탁액을 형성하는 단계;상기 현탁액을 기계적으로 교반하면서 반응시켜 음이온 교환이 이루어지게 하는 단계; 및반응이 이루어진 현탁액을 원심분리하여 상등액을 제거하고 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 용매는 에탄올과 증류수가 혼합된 용액이고, 상기 질산나트륨 용액은 질산나트륨이 0
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(a) 이산화티타늄 나노튜브를 준비하는 단계;(b) 증류수에 제1 전구체인 [M2+][An-]2/n, 제2 전구체인 [M3+][An-]3/n 및 가수분해제(hydrolysis agent)를 혼합하여 전구체 반응용액을 형성하는 단계;(c) 상기 전구체 반응용액을 오토클레이브에 넣고 수열 반응시키는 단계;(d) 상기 수열 반응에 의해 형성된 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계;(e) 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이를 박리하여 나노시트 형태를 갖는 이차원 판상의 이중수산화물을 형성하는 단계; 및(f) 상기 이차원 판상의 이중수산화물과 상기 이산화티타늄 나노튜브를 복합화하는 단계를 포함하며,상기 M2+는 Mg2+, Ni2+, Co2+ 및 Zn2+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 2가 금속 이온이고, 상기 M3+는 Al3+ 및 Fe3+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 3가 금속 이온이며, 상기 An-는 나이트레이트 및 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온이고,상기 (e) 단계는,상기 (d) 단계에서 얻은 층상이중수산화물을 포름아미드(Formamide) 용액에 첨가한 후, 초음파기를 이용하여 층상이중수산화물을 분산시키고, 기계적으로 교반하여 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이가 박리되어 나노시트 형태를 이루는 이차원 판상의 이중수산화물이 함유된 콜로이드 용액을 형성하는 단계를 포함하며,상기 (f) 단계는,상기 콜로이드 용액에 상기 이산화티타늄 나노튜브를 담지하고 건조하여 하이브리드 복합소재를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 층상이중수산화물이 첨가된 상기 포름아미드 용액에 질소 가스(N2)를 주입하면서 기계적으로 교반하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 포름아미드 용액에 계면활성제와 양쪽성 물질을 더 첨가하고, 상기 계면활성제는 포스포리피드(phospholipid) 및 소듐 도데실설페이트(sodium dodecylsulfate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고, 상기 양쪽성 물질은 폴리(메타크릴산)(poly(methacrylic acid)), 폴리(2-(에틸아미노)에틸 폴리(아릴아민)(poly(2-(diethylamino)ethyl poly(allylamine))), 폴리(메타크릴산)(poly(methacrylic acid)), N-이소프로필아크릴아미드(N-isopropylacrylamide), N-(3-아미노프로필)메타크릴아미드(N-(3-aminopropyl)methacrylamide), 아릴아민(allylamine), 아크릴아미드(acrylamide), (디메틸아미노)에틸메타크릴레이트((dimethylamino)ethylmethacrylate) 및 테트라하이드로피라닐 메타크릴레이트(tetrahydropyranyl methacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 전구체와 상기 제2 전구체는 상기 전구체 반응용액에서 1:1 내지 3:1의 몰농도 비율을 이루는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 전구체는 상기 전구체 반응용액에서 10∼200 mM의 몰농도를 이루고,상기 제2 전구체는 상기 전구체 반응용액에서 5∼100 mM의 몰농도를 이루며,상기 가수분해제는 상기 전구체 반응용액에서 50∼1000 mM의 몰농도를 이루는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 전구체는 Mg(NO3)2, MgCl2, Ni(NO3)2, NiCl2, CoCl2, Zn(NO3)2 및 Co(NO3)2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제2 전구체는 Al(NO3)3, AlCl3 및 Fe(NO3)3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 가수분해제는 헥사메틸렌테트라아민(Hexamethylenetetramine), 우레아(Urea), NaOH, KOH 및 NH4OH로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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(a) 이산화티타늄 나노튜브를 준비하는 단계;(b) 증류수에 제1 전구체인 [M2+][An-]2/n, 제2 전구체인 [M3+][An-]3/n 및 가수분해제(hydrolysis agent)를 혼합하여 전구체 반응용액을 형성하는 단계;(c) 상기 전구체 반응용액을 오토클레이브에 넣고 수열 반응시키는 단계;(d) 상기 수열 반응에 의해 형성된 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계;(e) 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이를 박리하여 나노시트 형태를 갖는 이차원 판상의 이중수산화물을 형성하는 단계; 및(f) 상기 이차원 판상의 이중수산화물과 상기 이산화티타늄 나노튜브를 복합화하는 단계를 포함하며,상기 M2+는 Mg2+, Ni2+, Co2+ 및 Zn2+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 2가 금속 이온이고, 상기 M3+는 Al3+ 및 Fe3+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 3가 금속 이온이며, 상기 An-는 나이트레이트 및 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온이고,상기 (d) 단계에서 선택적으로 분리해낸 상기 층상이중수산화물은 하기 화학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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(a) 이산화티타늄 나노튜브를 준비하는 단계;(b) 증류수에 제1 전구체인 [M2+][An-]2/n, 제2 전구체인 [M3+][An-]3/n 및 가수분해제(hydrolysis agent)를 혼합하여 전구체 반응용액을 형성하는 단계;(c) 상기 전구체 반응용액을 오토클레이브에 넣고 수열 반응시키는 단계;(d) 상기 수열 반응에 의해 형성된 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계;(e) 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이를 박리하여 나노시트 형태를 갖는 이차원 판상의 이중수산화물을 형성하는 단계; 및(f) 상기 이차원 판상의 이중수산화물과 상기 이산화티타늄 나노튜브를 복합화하는 단계를 포함하며,상기 M2+는 Mg2+, Ni2+, Co2+ 및 Zn2+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 2가 금속 이온이고, 상기 M3+는 Al3+ 및 Fe3+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 3가 금속 이온이며, 상기 An-는 나이트레이트 및 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온이고,상기 이차원 판상의 이중수산화물은 두께 1∼25㎚의 나노시트 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 복합소재의 제조방법
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(a) 이산화티타늄 나노튜브를 준비하는 단계;(b) 증류수에 제1 전구체인 [M2+][An-]2/n, 제2 전구체인 [M3+][An-]3/n 및 가수분해제(hydrolysis agent)를 혼합하여 전구체 반응용액을 형성하는 단계;(c) 상기 전구체 반응용액을 오토클레이브에 넣고 수열 반응시키는 단계;(d) 상기 수열 반응에 의해 형성된 층상이중수산화물을 선택적으로 분리해내는 단계;(e) 상기 층상이중수산화물의 층과 층 사이를 박리하여 나노시트 형태를 갖는 이차원 판상의 이중수산화물을 형성하는 단계; 및(f) 상기 이차원 판상의 이중수산화물과 상기 이산화티타늄 나노튜브를 복합화하는 단계를 포함하며,상기 M2+는 Mg2+, Ni2+, Co2+ 및 Zn2+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 2가 금속 이온이고, 상기 M3+는 Al3+ 및 Fe3+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 3가 금속 이온이며, 상기 An-는 나이트레이트 및 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 음이온이고,상기 (a) 단계는, 양극산화하려고 하는 티타늄과 상대전극을 서로 이격되게 전해액에 담그는 단계; 및전원공급수단을 통해 전압을 인가하여 상기 티타늄을 양극산화하여 이산화티타늄 나노튜브을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 상대전극은 Pt 전극이고,상기 전해액은 HF 용액과 증류수를 에틸렌글리콜로 희석하여 0
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