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이종(hetero-) 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체(metal-organic framework; MOF)의 제조방법에 있어서,중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체에서, 상기 수산화기에 양성자를 대신하여 양이온성 유기 화합물이 치환된 금속-유기 복합체를 준비하는 제1단계; 및상기 금속-유기 복합체의 양이온성 유기 화합물을 원하는 금속 양이온을 제공하는 전구체와 반응시켜 이온 교환하는 제2단계를 포함하고,상기 금속-유기 골격체는 UiO-66, UiO-67, NU-1000, MOF-808, MOF-801, PCN-777, DUT-67, MIL-100(X1)(상기 X1은 Fe, Cr 또는 Al), MIL-101(X2)(상기 X2는 Fe 또는 Cr), MIL-53(X3)(상기 X3은 Al, Ga 또는 In) 또는 MOF A520로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이고,상기 양이온성 유기 화합물은 양성자화된 유기 아민이고,상기 금속 양이온은 Ni+, Li+, Na+, Cs+, K+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ru2+, Ru3+, Ru4+, Pt+, Pt3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu+, Cu2+, Zn2+, Ti4+, Zr4+, Nb5+, Pd2+, Pd4+, Ag+, Ag2+, Au+, Au3+, Ir3+, 또는 Ir4+에서 선택되는 적어도 하나 이상인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 양이온성 유기 화합물이 치환된 금속-유기 복합체 및 이에 양이온 교환된 금속-유기 골격체는 금속-유기 골격체 자체의 결정구조를 유지하는 것이 특징인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체에서, 상기 수산화기에 양성자를 대신하여 양이온성 유기 화합물이 치환된 금속-유기 복합체는 중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체를 기상의 양이온성 유기 화합물과 접촉시켜 준비하는 것이 특징인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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제1항에 있어서,제1단계는 중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체를 기상 유기 화합물과 접촉시키는 단계를 통해 수행되는 것인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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제5항에 있어서,유기 화합물과의 접촉에 앞서, 1×10-1 내지 1×10-5 Torr, 100 내지 200℃의 진공 감압조건에서 금속-유기 골격체를 전처리하여 활성화하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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제5항에 있어서,금속-유기 골격체와의 접촉에 앞서, 1×10-1 내지 1×10-5 Torr, 15 내지 30℃의 진공 감압조건에서 유기 화합물을 전처리하여 수분을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 이종 금속 이온 교환된 금속-유기 골격체의 제조방법
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중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체에서, 상기 수산화기에 양성자를 대신하여 양이온성 유기 화합물이 치환된 금속-유기 복합체를 함유하고,상기 금속-유기 골격체는 UiO-66, UiO-67, NU-1000, MOF-808, MOF-801, PCN-777, DUT-67, MIL-100(X1)(상기 X1은 Fe, Cr 또는 Al), MIL-101(X2)(상기 X2는 Fe 또는 Cr), MIL-53(X3)(상기 X3은 Al, Ga 또는 In) 또는 MOF A520로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이고,상기 양이온성 유기 화합물은 양성자화된 유기 아민이고,상기 금속 양이온은 Ni+, Li+, Na+, Cs+, K+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ru2+, Ru3+, Ru4+, Pt+, Pt3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu+, Cu2+, Zn2+, Ti4+, Zr4+, Nb5+, Pd2+, Pd4+, Ag+, Ag2+, Au+, Au3+, Ir3+, 또는 Ir4+에서 선택되는 적어도 하나 이상인, 이종 금속 이온 교환용 MOF 기반 조성물
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제8항에 있어서,상기 금속-유기 복합체의 양이온성 유기 화합물이 치환된 자리에서 이종 금속 이온으로 교환 가능한 것인, 이종 금속 이온 교환용 MOF 기반 조성물
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제8항에 있어서,상기 양이온성 유기 화합물은 양성자화된 트리에틸렌디아민(triethylenediamine; TEDA), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 헥사메틸렌테트라아민(hexamethylenetetramine) 및 트리아자포스포아다멘텐(triazaphosphaadamantane)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합인 것인, 이종 금속 이온 교환용 MOF 기반 조성물
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UiO-66, UiO-67, NU-1000, MOF-808, MOF-801, PCN-777, DUT-67, MIL-100(X1)(상기 X1은 Fe, Cr 또는 Al), MIL-101(X2)(상기 X2는 Fe 또는 Cr), MIL-53(X3)(상기 X3은 Al, Ga 또는 In) 및 MOF A520으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속-유기 골격체를 플랫폼으로 하여, 이들 금속-유기 골격체의 중심금속과 결합된 수산화기의 양성자를 대신하여 이종 금속 이온이 치환되고,상기 금속 양이온은 Ni+, Li+, Na+, Cs+, K+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ru2+, Ru3+, Ru4+, Pt+, Pt3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu+, Cu2+, Zn2+, Ti4+, Zr4+, Nb5+, Pd2+, Pd4+, Ag+, Ag2+, Au+, Au3+, Ir3+, 또는 Ir4+에서 선택되는 적어도 하나 이상인, 금속-유기 복합체
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제12항에 있어서,제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 것인, 금속-유기 복합체
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중심금속 및 상기 중심금속과 결합된 수산화기를 함유하는 금속 클러스터를 구비하는 금속-유기 골격체에서, 상기 수산화기에 양성자를 대신하여 이종 금속 이온이 치환된 금속-유기 복합체를 함유하는 것이 특징이고,상기 금속-유기 골격체는 UiO-66, UiO-67, NU-1000, MOF-808, MOF-801, PCN-777, DUT-67, MIL-100(X1)(상기 X1은 Fe, Cr 또는 Al), MIL-101(X2)(상기 X2는 Fe 또는 Cr), MIL-53(X3)(상기 X3은 Al, Ga 또는 In) 또는 MOF A520로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이고,상기 금속 양이온은 Ni+, Li+, Na+, Cs+, K+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ru2+, Ru3+, Ru4+, Pt+, Pt3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu+, Cu2+, Zn2+, Ti4+, Zr4+, Nb5+, Pd2+, Pd4+, Ag+, Ag2+, Au+, Au3+, Ir3+, 또는 Ir4+에서 선택되는 적어도 하나 이상인, 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound; VOC), 이산화탄소, 및 수증기로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 내지 3종의 기체 흡착용 이종 금속 이온이 치환된 MOF 기반 조성물
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제14항에 있어서,상기 이종 금속 이온은 Ni+, Li+ 또는 Ru3+인 것인, 이종 금속 이온이 치환된 MOF 기반 조성물
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