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다공성 매트릭스; 및다공성 매트릭스에 분산되고, 하기 화학식 1로 표시되는 고분자를 포함하는 고분자 캡슐 흡착제:[화학식 1]상기 식에서,R1 및 R2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2 내지 4 중에서 선택되고,[화학식 2][화학식 3][화학식 4]화학식 2 내지 4에서 점선 표시 부위는 화학식 1에서의 연결 부위를 나타내고,n은 1 내지 100, m은 1 내지 100, l은 1 내지 100, o는 1 내지 100, p는 1 내지 100, q는 1 내지 100이다
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제1항에 있어서,고분자의 분자량은 중량평균분자량(Mw)으로서 100 내지 20,000인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제
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제1항에 있어서,고분자의 표면적은 1 내지 1,000 mg2g-1인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제
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제1항에 있어서,고분자는 수상에서 원래 부피보다 1 내지 100% 크게 팽윤하는 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제
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제1항에 있어서,다공성 매트릭스는 하기 화학식 9로 표시되는 단량체의 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제:[화학식 9]상기 식에서 n은 1 내지 100이다
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제1항에 있어서,캡슐 흡착제의 형상은 구형, 계란형, 원통형, 원뿔형, 다면체, 막대형 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제
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제1항에 있어서,캡슐 흡착제의 크기는 0
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제1항에 있어서,매트릭스의 다공도(porosity)는 매트릭스의 전체 부피에 대한 전체 포어(pore)가 차지하는 부피의 백분율로서 5 내지 90%인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제
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제1항에 따른 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법으로서,하기 화학식 5로 표시되는 제1모노머, 하기 화학식 6 내지 8 중에서 선택되는 제2모노머, 하기 화학식 9로 표시되는 가교제, 개시제, 용매를 포함하는 원료를 중합하여 상기 화학식 1의 고분자를 제조하는 단계;고분자, 매트릭스 형성용 광중합성 모노머, 광중합 개시제, 제1용매를 포함하는 분산상(dispersed phase) 용액을 준비하는 단계;계면활성제, 제2용매를 포함하는 연속상(continuous phase) 용액을 준비하는 단계;분산상 용액을 다공성 막의 포어를 통과시켜 연속상 용액 내에 분산시킴으로써 유중수형 에멀젼(W/O emulsion)을 형성시키는 단계; 및에멀젼에 광을 조사하여 광중합성 모노머의 광중합을 통해 다공성 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법:[화학식 5][화학식 6][화학식 7][화학식 8][화학식 9]상기 식에서 n은 1 내지 100이다
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 개시제는 암모늄 퍼설페이트이고, 용매는 물인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 용매를 제외한 중합 원료 중에서 제1모노머의 함량은 1 내지 95 중량%, 제2모노머의 함량은 1 내지 95 중량%, 가교제의 함량은 0
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 제1모노머 대 제2모노머의 비율은 몰 비율로서 0
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 중합은 자유 라디칼 중합방법 및 용액 중합방법을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 중합이 완료된 후 합성된 고분자를 투석을 통해 여과하고 진공 건조하는 단계를 추가로 포함하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,고분자 제조단계에서 중합 분위기는 공기 또는 질소 분위기이고, 중합 온도는 40 내지 100℃이며, 중합 압력은 0
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제9항에 있어서,분산상 용액의 준비단계에서 매트릭스 형성용 광중합성 모노머는 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트(PEGDA)이고, 광중합 개시제는 2-히드록시-2-메틸프로피오페논(HOMPP)이며, 제1용매는 물인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,분산상 용액의 준비단계에서 매트릭스 형성용 광중합성 모노머의 함량은 고분자 1 g에 대하여 0
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제9항에 있어서,연속상 용액의 준비단계에서 제2용매는 오일상 유기용매인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,에멀젼 형성단계에서 내압식 시라스 다공성 막유화 장치를 이용하여 유화시켜 에멀젼을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제19항에 있어서,내압식 시라스 다공성 막유화 장치는 분산상 용액을 수용하는 용기, 연속상 용액을 수용하는 용기, 분산상 용액을 연속상 용액에 주입하는 주입수단, 주입수단과 연결되는 다공성 막, 연속상 용액을 교반하는 교반수단, 광조사수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,에멀젼 형성단계에서 다공성 막은 시라스 다공성 유리(SPG, Shirasu porous glass) 막인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,에멀젼 형성단계에서 분산상 용액과 연속상 용액의 비율은 부피비율로서 1:1 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제9항에 있어서,캡슐 흡착제의 수율은 80 내지 100%인 것을 특징으로 하는 고분자 캡슐 흡착제의 제조방법
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제1항에 따른 고분자 캡슐 흡착제를 이용하여 금속이온을 흡착하는 단계; 및고분자 캡슐 흡착제에 흡착된 금속이온을 탈착하는 단계를 포함하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,상기 화학식 1의 고분자는 금속이온과 배위결합을 통하여 침전을 유도하는 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,상기 화학식 1의 고분자의 흡착 용량은 고분자 1 g을 기준으로, 코발트의 경우 50 내지 300 mg/g, 팔라듐의 경우 100 내지 450 mg/g, 카드뮴의 경우 100 내지 1,200 mg/g인 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,상기 화학식 1의 고분자는 1시간 이내에 최대 흡착 용량의 70 내지 100%까지 도달하는 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,금속이온의 농도는 0
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제24항에 있어서,고분자 캡슐 흡착제에 흡착된 금속이온을 유동-연속 탈이온화(FT-CDI) 시스템을 이용하여 탈착하는 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,캡슐 흡착제에 흡착된 금속이온의 탈착율은 50 내지 100%인 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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제24항에 있어서,캡슐 흡착제의 재사용율은 80 내지 100%인 것을 특징으로 하는 금속이온의 처리방법
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