KR101045669B1 - Method for producing porous organic thin film and porous organic thin film produced thereby - Google Patents
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Abstract
다공성 유기물 박막의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다공성 유기물 박막을 제공한다. 다공성 유기물 박막은 아미노기와 결합 가능한 관능기가 구비된 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체를 코팅하여 상기 관능기와 반응시키고, 미반응 제1 단량체를 제거하는 단계 및 상기 코팅된 제1 단량체 상에 2~4개의 이소시아네이트기 또는 2~4개의 아실클로라이드기를 갖는 제2 단량체를 코팅하여 상기 제1 단량체와 반응시키고, 미반응 제2 단량체를 제거하는 단계를 포함하며, 상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.It provides a method for producing a porous organic thin film and a porous organic thin film produced thereby. Preparing a substrate having a functional group capable of bonding an amino group to the porous organic thin film, coating a first monomer having 2 to 4 amino groups on the substrate to react with the functional group, and removing the unreacted first monomer And coating a second monomer having 2 to 4 isocyanate groups or 2 to 4 acyl chloride groups on the coated first monomer to react with the first monomer, and removing the unreacted second monomer. At least one of the first monomer and the second monomer may be a compound represented by Formula 1 below.
<화학식 1><Formula 1>
상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이며, X는 탄소 원자 또는 실리콘 원자이다.Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and X is a carbon atom or a silicon atom.
Description
본 발명은 유기물 박막의 제조방법 및 이에 제조된 유기물 박막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 유기물 박막의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다공성 유기물 박막에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an organic thin film and an organic thin film prepared therein, and more particularly, to a method for manufacturing a porous organic thin film and a porous organic thin film produced thereby.
나노다공성(nanoporous) 소재는 나노 물질 고유의 물리적ㆍ화학적ㆍ생물학적 및 재료학적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있으며 방대한 표면적을 가지고 있어 에너지, 환경, 촉매, 조직공학 등의 새로운 분야로의 활용 가능성이 있는 신소재로 인식되고 있다. 특히 나노다공성 고분자는 일반적으로 밀도가 낮고, 유기분자 네트워크에 의한 높은 미세기공성을 보이며, 필터, 촉매, 각종 저장체 등에의 응용이 검토되고 있다. 이에 다공성 고분자 구조체의 제조를 위한 다양한 방법들이 연구되고 있으나, 현재까지 합성된 대부분의 유기물은 일정한 기공을 갖지 못한다거나 낮은 기계적 강도를 보이고 있으며, 그 가공성도 낮아 그 실질적인 응용에 제약을 받고 있다. 따라서, 일정한 기공 크기 및 넓은 비표면적을 가지며 다양한 분야 에 응용하기 위해 우수한 내화학성, 내열성, 내구성 및 가공성을 갖는 다공성 유기물 구조체 및 그 제조방법이 요구된다고 할 것이다.Nanoporous materials are known to exhibit inherent physical, chemical, biological and material properties of nanomaterials, and have a large surface area. They are new materials that can be applied to new fields such as energy, environment, catalysts, and tissue engineering. It is recognized. In particular, nanoporous polymers are generally low in density, exhibit high microporosity by organic molecular networks, and applications to filters, catalysts, and various reservoirs have been studied. Accordingly, various methods for the preparation of the porous polymer structure have been studied, but until now, most of the organic materials synthesized do not have constant pores or show low mechanical strength, and their workability is low, and thus they are limited in their practical application. Therefore, a porous organic structure having a constant pore size and a large specific surface area and having excellent chemical resistance, heat resistance, durability and processability for various applications will be required.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 분자적층법을 이용한 다공성 유기물 박막의 제조방법을 제공함에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a porous organic thin film using a molecular lamination method.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 우수한 내화학성, 내열성 및 내구성을 갖는 다공성 유기물 박막을 제공함에 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a porous organic thin film having excellent chemical resistance, heat resistance and durability.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 다공성 유기물 박막의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 (a) 아미노기와 결합 가능한 관능기가 구비된 기판을 준비하는 단계, (b) 상기 기판 상에 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체를 코팅하여 상기 관능기와 반응시키고, 미반응 제1 단량체를 제거하는 단계 및 (c) 상기 코팅된 제1 단량체 상에 2~4개의 이소시아네이트기 또는 2~4개의 아실클로라이드기를 갖는 제2 단량체를 코팅하여 상기 제1 단량체와 반응시키고, 미반응 제2 단량체를 제거하는 단계를 포함하며,One aspect of the present invention to achieve the above technical problem provides a method for producing a porous organic thin film. The method includes (a) preparing a substrate having a functional group bondable to an amino group, (b) coating a first monomer having 2 to 4 amino groups on the substrate and reacting the functional group with an unreacted first Removing the monomer and (c) coating a second monomer having 2 to 4 isocyanate groups or 2 to 4 acyl chloride groups on the coated first monomer to react with the first monomer, and an unreacted second Removing monomers,
상기 제1 단량체 및 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물이다.At least one of the first monomer and the second monomer is a compound represented by one of
<화학식 1><
상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, X는 탄소 원자 또는 실리콘 원자이다.Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and X is a carbon atom or a silicon atom.
<화학식 2><
상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이다.Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups.
<화학식 3><Formula 3>
상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, n은 0 또는 1이다.Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and n is 0 or 1.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면은 다공성 유기물 박막의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 (a) 아미노기가 구비된 기판을 준비하는 단계, (b) 상기 기판 상에 2~4개의 이소시아네이트기 또는 2~4개의 아실클로라이드기를 갖는 제1 단량체를 코팅하여 상기 아미노기와 반응시키고, 미반응 제1 단량체를 제거하는 단계 및 (c) 상기 코팅된 제1 단량체 상에 2~4개의 아미노기를 갖는 제2 단량체를 코팅하여 상기 제1 단량체와 반응시키고, 미반응 제2 단량체를 제거하는 단계를 포함하며,In order to solve the above technical problem, another aspect of the present invention provides a method for manufacturing a porous organic thin film. The method comprises the steps of (a) preparing a substrate having an amino group, (b) coating a first monomer having 2 to 4 isocyanate groups or 2 to 4 acyl chloride groups on the substrate to react with the amino group, Removing unreacted first monomer and (c) coating a second monomer having 2 to 4 amino groups on the coated first monomer to react with the first monomer, and removing unreacted second monomer. Steps,
상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물이다.At least one of the first monomer or the second monomer is a compound represented by any one of
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 측면은 상기 다공성 유기 물 박막의 제조방법에 의해 제조된 다공성 유기물 박막을 제공한다. Another aspect of the present invention to achieve the above technical problem provides a porous organic thin film prepared by the method for producing a porous organic thin film.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 아미노기를 갖는 단량체와 이소시아네이트기 또는 아실클로라이드기를 갖는 단량체를 분자 단위의 두께로 교호 적층하여 중합 및 가교 반응시키고, 적층횟수를 조절함으로써 일정한 두께로 제어된 나노다공성 유기물 박막을 형성할 수 있다. 또한, 제조된 유기물 박막은 테트라헤드럴 구조를 갖는 단량체의 도입에 의해 우수한 내화학성, 내열성 및 내구성을 가질 수 있다.As described above, according to the present invention, a monomer having an amino group and a monomer having an isocyanate group or an acyl chloride group are alternately laminated in a molecular unit to polymerize and crosslink, and the nanoporous organic material controlled to a constant thickness by controlling the number of stacking times. A thin film can be formed. In addition, the prepared organic thin film may have excellent chemical resistance, heat resistance and durability by the introduction of a monomer having a tetrahedral structure.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것일 수 있다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 “상”에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 “코팅”및 “적층”은 동일한 의미로 사용된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers and regions may be exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Throughout the specification "coating" and "lamination" are used interchangeably.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다공성 유기물 박막의 제조방법은 (a) 아미노기와 결합 가능한 관능기가 구비된 기판을 준비하는 단계, (b) 상기 기판 상에 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체를 코팅하여 상기 관능기와 반응시키고, 미반응 제1 단량체를 제거하는 단계 및 (c) 상기 코팅된 제1 단량체 상에 2~4개의 이소시아네이트기 또는 2~4개의 아실클로라이드기를 갖는 제2 단량체를 코팅하여 상기 제1 단량체와 반응시키고, 미반응 제2 단량체를 제거하는 단계를 포함하며,According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a porous organic thin film includes (a) preparing a substrate having a functional group bondable to an amino group, and (b) a first monomer having 2 to 4 amino groups on the substrate. Reacting with the functional group to remove the unreacted first monomer and (c) coating the second monomer having 2 to 4 isocyanate groups or 2 to 4 acyl chloride groups on the coated first monomer. Reacting with the first monomer to remove the unreacted second monomer,
상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물일 수 있다.At least one of the first monomer or the second monomer may be a compound represented by one of
<화학식 1><
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, X는 탄소 원자 또는 실리콘 원자이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and X is a carbon atom or a silicon atom.)
<화학식 2><
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups)
<화학식 3><Formula 3>
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, n은 0 또는 1이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and n is 0 or 1)
또한, 상기 (c) 단계를 수행한 후에, 상기 코팅된 제2 단량체 상에 상기 제1 단량체를 코팅하여 상기 제2 단량체와 반응시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after performing the step (c), it may further comprise the step of reacting with the second monomer by coating the first monomer on the coated second monomer.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다공성 유기물 박막의 제조방법은 (a) 아미노기가 구비된 기판을 준비하는 단계, (b) 상기 기판 상에 2~4개의 이소시아네이 트기 또는 2~4개의 아실클로라이드기를 갖는 제1 단량체를 코팅하여 상기 아미노기와 반응시키고, 미반응 제1 단량체를 제거하는 단계 및 (c) 상기 코팅된 제1 단량체 상에 2~4개의 아미노기를 갖는 제2 단량체를 코팅하여 상기 제1 단량체와 반응시키고, 미반응 제2 단량체를 제거하는 단계를 포함하며,According to another embodiment of the present invention, the method for preparing a porous organic thin film includes (a) preparing a substrate having an amino group, (b) 2 to 4 isocyanate groups or 2 to 4 acyl on the substrate. Coating a first monomer having a chloride group to react with the amino group, removing unreacted first monomer, and (c) coating a second monomer having 2 to 4 amino groups on the coated first monomer to Reacting with the first monomer and removing the unreacted second monomer,
상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물일 수 있다.At least one of the first monomer or the second monomer may be a compound represented by one of
<화학식 1><
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, X는 탄소 원자 또는 실리콘 원자이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and X is a carbon atom or a silicon atom.)
<화학식 2><
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실 클로라이드기이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acyl chloride groups)
<화학식 3><Formula 3>
(상기 식에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이고, n은 0 또는 1이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups, and n is 0 or 1)
또한, 상기 (c) 단계를 수행한 후에, 상기 코팅된 제2 단량체 상에 상기 제1 단량체를 코팅하여 상기 제2 단량체와 반응시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after performing the step (c), it may further comprise the step of reacting with the second monomer by coating the first monomer on the coated second monomer.
즉, 다공성 유기물 박막의 제조방법에 관한 본 실시예들에 따르면, 상기 아미노기를 갖는 제1 단량체(혹은 이소시아네이트기 또는 아실클로라이드기를 갖는 제1 단량체)와 상기 이소시아네이트기 또는 아실클로라이드기를 갖는 제2 단량체(또는 아미노기를 갖는 제2 단량체)를 교호 적층함으로써 그 접촉 계면에서 아미노기와 이소시아네이트기 또는 아미노기와 아실클로라이드기의 중합 및 가교 반응을 유도하여 폴리우레아 또는 폴리아마이드를 형성할 수 있으며, 형성되는 막 전체에 걸쳐 강한 공유결합으로 연결된 유기 분자 네트워크를 형성할 수 있다. 또한, 각 단량체로 이루어진 층은 미반응 단량체를 제거하여 단분자막으로 형성할 수 있다. 따라서, 각 단량체를 순차, 반복적으로 코팅하는 경우 일정한 크기의 단분자막의 적층에 의해 원하는 두께를 갖는 다공성 유기물 박막으로 제조할 수 있다. 특히, 상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 테트라헤드럴 구조의 단량체를 사용하게 되며, 상기 테트라헤드럴 구조의 단량체는 일종의 가교점을 이루며 이를 중심으로 연결된 3차원적인 유기 분자 네트워크를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 단량체를 중심으로 3차원적으로 중합 및 가교화된 유기물 박막은 나노 크기의 수많은 미세기공을 만들어 거대한 비표면적을 갖는 다공질체를 형성할 수 있다. 또한, 높은 가교율 및 강한 공유결합에 의한 우수한 내화학성, 내열성 및 내구성을 가질 수 있다.That is, according to the present exemplary embodiments of the method of manufacturing the porous organic thin film, the first monomer having the amino group (or the first monomer having the isocyanate group or the acyl chloride group) and the second monomer having the isocyanate group or the acyl chloride group ( Or alternatively laminating the second monomer having an amino group) to induce polymerization and crosslinking reaction of an amino group and an isocyanate group or an amino group and an acyl chloride group at the contact interface thereof to form a polyurea or polyamide, Strong covalent bonds can form across organic molecular networks. In addition, the layer composed of each monomer may be formed as a monomolecular film by removing the unreacted monomer. Therefore, when sequentially and repeatedly coating each monomer, it is possible to prepare a porous organic thin film having a desired thickness by laminating monomolecular films of a predetermined size. In particular, at least one of the first monomer and the second monomer is to use a monomer of the tetrahedral structure represented by any one of the formulas (1) to (3), the monomer of the tetrahedral structure is a kind of crosslinking It is possible to form a three-dimensional network of organic molecules that form points and are connected around it. Therefore, the organic thin film three-dimensionally polymerized and crosslinked around the monomer represented by any one of
도 1은 제1 단량체로 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄(TIPM)을, 제2 단량체로 테트라(4-아미노페닐)메탄(TAPM)을 사용한 다공성 유기물 박막의 제조방법을 나타낸 개략도이다. 도면상, 미반응 단량체를 제거하는 단계는 생략되었다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a porous organic thin film using tetra (4-isocyanatophenyl) methane (TIPM) as a first monomer and tetra (4-aminophenyl) methane (TAPM) as a second monomer. In the figure, the step of removing unreacted monomers is omitted.
도 1을 참조하면, 아미노기가 구비된 기판 상에 TIPM 및 TAPM을 순차, 반복적으로 코팅하여 제1 단량체의 단분자막과 제2 단량체의 단분자막이 교대로 적층된 다공성 유기물 박막을 형성할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 1에서는 3층으로 적층된 폴리우레아 박막을 도시하였으나, 적층횟수를 조절함으로써 다양한 두께의 폴리우레아 박막을 형성할 수 있음은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자 명할 것이다.Referring to FIG. 1, TIPM and TAPM may be sequentially and repeatedly coated on a substrate having an amino group to form a porous organic thin film in which a monomolecular film of a first monomer and a monomolecular film of a second monomer are alternately stacked. have. In addition, although FIG. 1 illustrates a polyurea thin film laminated in three layers, it will be apparent to those skilled in the art that polyurea thin films having various thicknesses can be formed by controlling the number of lamination.
상기 아미노기와 결합 가능한 관능기가 구비된 기판은 하기 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 단량체가 코팅된 기판이거나, 이소시아네이트기, 아실클로라이드기, 알데히드기, 에폭시기, 글리시딜옥시기 또는 프탈산무수물기를 함유하는 고분자 기판일 수 있다.The substrate having a functional group bondable to the amino group is a substrate coated with a monomer represented by the following formula (4) or (5), or a polymer substrate containing an isocyanate group, acyl chloride group, aldehyde group, epoxy group, glycidyloxy group or phthalic anhydride group. Can be.
<화학식 4><
(상기 식에서, X는 이소시아네이트기, 아실클로라이드기, 알데히드기, 에폭시기, 글리시딜옥시기 또는 프탈산무수물기이고, R1 내지 R3는 서로에 관계없이 H, Cl, 메톡시기 또는 에톡시기이며(단, R1 내지 R3 중 적어도 어느 하나는 Cl, 메톡시기 또는 에톡시기이다), n은 1 내지 10의 정수이다.)Wherein X is an isocyanate group, acyl chloride group, aldehyde group, epoxy group, glycidyloxy group or phthalic anhydride group, and R 1 to R 3 are each independently H, Cl, methoxy group or ethoxy group ( At least one of R 1 to R 3 is Cl, a methoxy group or an ethoxy group, n is an integer of 1 to 10).
<화학식 5><
(상기 식에서, X는 이소시아네이트기, 아실클로라이드기, 알데히드기, 에폭시기, 글리시딜옥시기 또는 프탈산무수물기이고, R1 및 R3는 서로에 관계없이 H, C1~C5의 알킬기이며, n은 1 내지 15의 정수이다.)(Wherein, X is an isocyanate group, acyl chloride group, aldehyde group, epoxy group, glycidyloxy group or phthalic anhydride group, R 1 and R 3 are H, C1 to C5 alkyl group irrespective of each other, n is 1 to 1 Is an integer of 15)
또한, 상기 아미노기가 구비된 기판은 하기 화학식 6 또는 화학식 7로 표시되는 단량체가 코팅된 기판이거나, 아미노기를 함유하는 고분자 기판일 수 있다.In addition, the substrate provided with the amino group may be a substrate coated with a monomer represented by
<화학식 6><Formula 6>
(상기 식에서, X는 아미노기이고, R1 내지 R3는 서로에 관계없이 H, Cl, 메톡시기 또는 에톡시기이며(단, R1 내지 R3 중 적어도 어느 하나는 Cl, 메톡시기 또는 에톡시기이다), n은 1 내지 10의 정수이다.)Wherein X is an amino group, R 1 to R 3 are each independently a H, Cl, methoxy group or an ethoxy group, provided that at least one of R 1 to R 3 is a Cl, methoxy or ethoxy group n is an integer from 1 to 10.
<화학식 7><
(상기 식에서, X는 아미노기이고, R1 및 R3는 서로에 관계없이 H 또는 C1~C5의 알킬기이며, n은 1 내지 15의 정수이다.)(Wherein, X is an amino group, R 1 and R 3 is an alkyl group of H or C1 to C5 irrespective of each other, n is an integer of 1 to 15.)
상기 기판 상에 구비된 아미노기와 결합 가능한 관능기 또는 상기 아미노기는 각각 아미노기를 갖는 제1 단량체 또는 이소시아네이트기(혹은 아실클로라이드기)를 갖는 제1 단량체와의 반응 자리를 제공하며, 기판 상 최초로 코팅되는 제1 단량체가 단분자막으로 형성될 수 있는 기초를 제공하는 역할을 한다.A functional group bondable to an amino group provided on the substrate or the amino group provides a reaction site with a first monomer having an amino group or a first monomer having an isocyanate group (or acyl chloride group), respectively, and is first coated on the substrate. It serves to provide the basis on which 1 monomer can be formed into a monomolecular film.
상기 기판은 특별히 제한되는 것은 아니며, 석영, 실리콘, 금, 은, 알루미나 등의 무기계 기판 또는 셀룰로오스, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 유기계 기판을 사용할 수 있다. 또한, 상기 기판은 평면형 기판 뿐 아니라, 패턴화된 기판, 다공성 기판 또는 입자형 기판 등 다양한 형태의 기판을 사용할 수 있다. 즉, 상기 화학식 4 내지 화학식 7 중 어느 한 화학식으로 표시되는 단량체를 기판의 종류 및 제1 단량체에 따라 적절하게 선택하여 코팅함으로써 기판의 표면을 아미노기 결합성 또는 이소시아네이트기(혹은 아실클로라이드) 결합성으로 기능화시킬 수 있으므로 다양한 기판을 유기물 박막을 지지 하기 위해 사용할 수 있다. 한편, 기판의 소재 자체가 아미노기와 결합 가능한 관능기 또는 아미노기를 함유하고 있는 고분자 기판인 경우에는 상기 화학식 4 내지 화학식 7로 표시되는 단량체의 코팅 과정은 생략될 수 있다.The substrate is not particularly limited, and may be an inorganic substrate such as quartz, silicon, gold, silver, or alumina, or an organic substrate such as cellulose, polyimide, polyethylene terephthalate, polystyrene, or polycarbonate. In addition, the substrate may use not only planar substrates but also various types of substrates such as patterned substrates, porous substrates, or particulate substrates. That is, by appropriately selecting and coating the monomer represented by the formula of any one of formulas (4) to (7) according to the type of the substrate and the first monomer, the surface of the substrate may be bonded to amino group bond or isocyanate group (or acyl chloride) bond. Because it can be functionalized, various substrates can be used to support organic thin films. On the other hand, when the material of the substrate itself is a polymer substrate containing a functional group or amino group bondable to the amino group, the coating process of the monomer represented by the formula (4) to (7) can be omitted.
상기 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체는 2~4개의 아미노기로 치환된 C1~C20의 지방족 화합물 또는 2~4개의 아미노기로 치환된 C6~C30의 방향족 화합물일 수 있다. 상기 2~4개의 이소이사네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제2 단량체는 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)로 치환된 C1~C20의 지방족 화합물 또는 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)로 치환된 C6~C30의 방향족 화합물일 수 있다.The first monomer having 2 to 4 amino groups may be a
예를 들어, 상기 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체 또는 상기 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제2 단량체는 하기 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 다만, 2~4개의 아미노기를 갖는 제1 단량체 및 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물이어야 한다.For example, the first monomer having 2 to 4 amino groups or the second monomer having 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups) may be any one selected from the group consisting of the following compounds: Can be. However, at least one of the first monomer having 2 to 4 amino groups and the second monomer having 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups) may be the same as described above. It should be a compound represented by either formula.
<화합물군><Compound Group>
(n은 1~6의 정수), , , , , , , , , (n은 0 또는 1) (n is an integer from 1 to 6), , , , , , , , , (n is 0 or 1)
(상기 식들에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups)
또한, 상기 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제1 단량체는 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)로 치환된 C1~C20의 지방족 화합물 또는 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클 로라이드기)로 치환된 C6~C30의 방향족 화합물일 수 있다. 상기 2~4개의 아미노기를 갖는 제2 단량체는 2~4개의 아미노기로 치환된 C1~C20의 지방족 화합물 또는 2~4개의 아미노기로 치환된 C6~C30의 방향족 화합물일 수 있다.In addition, the first monomer having 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups) may be a C1 to C20 aliphatic compound substituted with 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups). Or a C 6 -
예를 들어, 상기 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제1 단량체 또는 상기 2~4개의 아미노기를 갖는 제2 단량체는 하기 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 다만, 2~4개의 이소시아네이트기(혹은 2~4개의 아실클로라이드기)를 갖는 제1 단량체 및 2~4개의 아미노기를 갖는 제2 단량체 중 적어도 어느 하나는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 한 화학식으로 표시되는 화합물이어야 한다.For example, the first monomer having 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups) or the second monomer having 2 to 4 amino groups may be any one selected from the group consisting of the following compounds: Can be. However, at least one of the first monomer having 2 to 4 isocyanate groups (or 2 to 4 acyl chloride groups) and the second monomer having 2 to 4 amino groups may be the same as described above. It should be a compound represented by either formula.
<화합물군><Compound Group>
(n은 1~6의 정수), , , , , , , , , (n은 0 또는 1) (n is an integer from 1 to 6), , , , , , , , , (n is 0 or 1)
(상기 식들에서, R은 모두 아미노기, 모두 이소시아네이트기 또는 모두 아실클로라이드기이다.)(Wherein R is all amino groups, all isocyanate groups or all acylchloride groups)
상기 제1 단량체 또는 상기 제2 단량체를 코팅하여 반응시키는 단계는 일 예로, 제1 단량체가 용해된 유기용액 또는 제2 단량체가 용해된 유기용액에 기판을 담지하여 수행할 수 있다. 즉, 제1 단량체 또는 제2 단량체를 코팅하기 위한 기판을 각 단량체가 용해된 용액에 넣어 일정시간 반응시킴으로써 기판 상에 각 단량체의 막을 형성할 수 있다. 상기 각 유기용액의 농도는 0.05~5 w/v%일 수 있다. 이 경우, 반응의 촉진을 위해 유기염기를 단량체의 용액에 첨가(단량체의 1/1000~1/20 배로)할 수도 있다.Coating and reacting the first monomer or the second monomer may be performed by, for example, supporting a substrate in an organic solution in which the first monomer is dissolved or an organic solution in which the second monomer is dissolved. That is, a film of each monomer may be formed on the substrate by reacting the substrate for coating the first monomer or the second monomer into a solution in which each monomer is dissolved for a predetermined time. The concentration of each organic solution may be 0.05 ~ 5 w / v%. In this case, in order to promote the reaction, the organic base may be added to the solution of the monomer (at 1/1000 to 1/20 times the monomer).
한편, 목적하는 두께로 다공성 유기물 박막을 형성한 후에 상기 박막의 표면을 개질하는 단계를 더 수행할 수 있으며, 상기 다공성 유기물 박막이 형성된 기판을 선택적으로 식각함으로써, 다공성 유기물 박막만을 분리하는 단계를 더 수행할 수도 있다.Meanwhile, after forming the porous organic thin film to a desired thickness, the step of modifying the surface of the thin film may be further performed, and by selectively etching the substrate on which the porous organic thin film is formed, separating only the porous organic thin film. It can also be done.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 다공성 유기물 박막을 제공한다. 상기 다공성 유기물 박막은 상술한 다공성 유기물 박막의 제조방법에 의해 제조된다.According to another embodiment of the present invention, a porous organic thin film is provided. The porous organic thin film is prepared by the method of manufacturing the porous organic thin film described above.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실험예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.
<제조예 1: 석영 기판 상에 다공성 유기물 박막 제조>Preparation Example 1: Fabrication of Porous Organic Thin Film on Quartz Substrate
깨끗한 석영 기판을 공기플라즈마 처리한 후, 2w/v% APTES (3-aminopropyltriethoxysilane) 무수 톨루엔 용액에 2분 동안 담지하여 아미노기를 구비한 석영 기판을 제조하였다. 제1 단량체로 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 및 제2 단량체로 테트라(4-아미노페닐)메탄을 각각 무수 THF에 녹여 0.2w/v% 농도의 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액(5mL) 및 0.2w/v% 농도의 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액(5mL)을 제조하였다. The clean quartz substrate was subjected to air plasma treatment, and then supported by 2 w / v% APTES (3-aminopropyltriethoxysilane) anhydrous toluene solution for 2 minutes to prepare a quartz substrate having amino groups. Tetra (4-isocyanatophenyl) methane as the first monomer and tetra (4-aminophenyl) methane as the second monomer were dissolved in anhydrous THF, respectively, and tetra (4-isocyanatophenyl) methane at a concentration of 0.2w / v%. A solution (5 mL) and a tetra (4-aminophenyl) methane solution (5 mL) at 0.2w / v% concentration were prepared.
표면이 아민화된 석영 기판을 상온, 질소 분위기 하에서 교반 중인 테트 라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액에 3시간 동안 담지하여 반응시켰다. 반응 후, 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄이 코팅된 석영 기판에 흡착되어 있는 미반응한 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄을 깨끗한 무수 THF로 3회 세척하였다. 이어서, 상기 기판을 교반 중인 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액에 20초 동안 담지하여 반응시킨 후, 미반응 테트라(4-아미노페닐)메탄을 깨끗한 무수 THF로 3회 세척하였다. 계속해서, 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액과 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액에 각각 20초 동안 담지시켜 반응시키고, 미반응 단량체를 씻어내는 과정을 반복 실시하여 다공성 유기물 박막을 얻었다.The surface-amined quartz substrate was reacted by supporting it for 3 hours in a tetrala (4-isocyanatophenyl) methane solution being stirred under normal temperature and nitrogen atmosphere. After the reaction, unreacted tetra (4-isocyanatophenyl) methane adsorbed onto the quartz substrate coated with tetra (4-isocyanatophenyl) methane was washed three times with clean anhydrous THF. Subsequently, the substrate was supported by reacting with stirring tetra (4-aminophenyl) methane solution for 20 seconds, and then unreacted tetra (4-aminophenyl) methane was washed three times with clean anhydrous THF. Subsequently, the reaction was carried out by supporting the tetra (4-isocyanatophenyl) methane solution and the tetra (4-aminophenyl) methane solution for 20 seconds, and washing the unreacted monomer repeatedly to obtain a porous organic thin film. .
이하, 본 발명의 명세서 전체에 걸쳐서 사이클(cycle)이란, 제1 단량체와 제2 단량체가 기판 상에 코팅되는 횟수를 의미하며, 1 사이클(cycle)이란 제1 단량체와 제2 단량체가 기판 상에 각각 한번씩 코팅되는 것을 의미한다.Hereinafter, throughout the specification of the present invention, a cycle means a number of times the first monomer and the second monomer are coated on the substrate, and one cycle means that the first monomer and the second monomer are on the substrate. It means that each coating once.
도 2a 및 도 2b는 상기 제조예 1에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 UV 흡광도를 나타낸 그래프이다2a and 2b are graphs showing the UV absorbance of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 1
도 3은 상기 제조예 1에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 GISAXS 이미지의 qz방향으로 1차원 도식한 그래프이다.3 is a one-dimensional schematic graph in the q z direction of the GISAXS image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 1.
여기서, 도 2a 및 도 2b는 5, 10, 15 및 25 사이클로 적층된 폴리우레아 박막을 기준으로 한 것이며, 도 3은 100 사이클로 적층된 폴리우레아 박막을 기준으 로 한 것이다.2A and 2B are based on polyurea thin films stacked in 5, 10, 15, and 25 cycles, and FIG. 3 is based on polyurea thin films stacked in 100 cycles.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 단량체의 적층 횟수에 비례하여 UV의 흡광도가 증가함을 알 수 있으며, 도 3을 참조하면, qz가 6.5nm-1 즉, d=0.96nm의 층 구조를 이루고 있음을 확인할 수 있다.2A and 2B, it can be seen that the absorbance of UV increases in proportion to the number of stacking of monomers. Referring to FIG. 3, q z has a layer structure of 6.5 nm −1, that is, d = 0.96 nm. You can see that it is achieved.
<제조예 2: 실리콘 기판 상에 다공성 유기물 박막 제조>Preparation Example 2 Fabrication of Porous Organic Material Thin Film on Silicon Substrate
석영 기판 대신 실리콘 기판을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1의 방법과 동일한 방법을 수행하여 다공성 유기물 박막을 얻었다.Except for using a silicon substrate instead of a quartz substrate, a porous organic thin film was obtained by the same method as in Preparation Example 1.
도 4a 내지 도 4d는 상기 제조예 2에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이며, 도 4e는 적층 횟수에 따른 다공성 유기물 박막의 두께를 나타낸 그래프이다.4A to 4D are SEM images of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 2, and FIG. 4E is a graph showing the thickness of the porous organic thin film according to the number of lamination.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 적층 횟수에 비례하여 다공성 유기물 박막의 두께가 일정하게 증가함을 알 수 있다.4A to 4E, it can be seen that the thickness of the porous organic thin film increases in proportion to the number of laminations.
도 5a 내지 도 5d는 상기 제조예 2에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 AFM 높이 이미지(높이 프로필 데이터 포함)이며, 도 5e 적층 횟수에 따른 다공성 유기물 박막의 두께를 나타낸 그래프이다.5A to 5D are AFM height images (including height profile data) of the porous organic thin film manufactured according to Preparation Example 2, and are graphs showing the thickness of the porous organic thin film according to the number of laminations of FIG. 5E.
도 5a, 도 5a, 도 5c 및 5d는 각각 5, 15, 18 및 30 사이클로 적층된 다공성 유기물 박막을 기준으로 한 것이다. 도 5a 내지 도 5d에서, 어두운 부분은 실리콘 기판의 바닥 부분이며, 밝은 부분은 폴리우레아 박막이 형성된 부분이다.5A, 5A, 5C and 5D are based on porous organic thin films deposited in 5, 15, 18 and 30 cycles, respectively. 5A to 5D, the dark portion is the bottom portion of the silicon substrate and the bright portion is the portion where the polyurea thin film is formed.
도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 적층 횟수에 비례하여 다공성 유기물 박막의 두께가 일정하게 증가함을 알 수 있다.5A to 5E, it can be seen that the thickness of the porous organic thin film increases in proportion to the number of laminations.
<제조예 3: 셀룰로오스 기판 상에 다공성 유기물 박막 제조>Preparation Example 3: Fabrication of Porous Organic Material Thin Film on Cellulose Substrate
석영 기판 대신 셀룰로오스 기판을 사용하고, 각 단량체가 용해된 유기용액의 양을 20mL로 한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1의 방법과 동일한 방법을 수행하여 다공성 유기물 박막을 얻었다.A porous organic material thin film was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that a cellulose substrate was used instead of a quartz substrate, and the amount of the organic solution in which each monomer was dissolved was 20 mL.
도 6a는 상기 제조예 3에서 사용된 셀룰로오스 기판의 SEM 이미지이며, 도 6b는 상기 제조예 3에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이다.6A is an SEM image of the cellulose substrate used in Preparation Example 3, and FIG. 6B is an SEM image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 3.
<제조예 4: 알루미나 기판 상에 다공성 유기물 박막 제조>Preparation Example 4: Fabrication of Porous Organic Material Thin Film on Alumina Substrate
석영 기판 대신 알루미나 기판을 사용하고, 각 단량체가 용해된 유기용액의 양을 15mL로 한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1의 방법과 동일한 방법을 수행하여 다공성 유기물 박막을 얻었다.An alumina substrate was used instead of the quartz substrate, and the organic organic thin film was obtained by the same method as in Preparation Example 1, except that the amount of the organic solution in which each monomer was dissolved was 15 mL.
도 7a는 상기 제조예 4에서 사용된 알루미나 기판의 SEM 이미지이며, 도 7b는 상기 제조예 4에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이다.7A is an SEM image of the alumina substrate used in Preparation Example 4, and FIG. 7B is an SEM image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 4.
<제조예 5: 패턴화된 실리콘 기판 상에 다공성 유기물 패턴 박막 제조>Preparation Example 5 Fabrication of Porous Organic Pattern Thin Film on Patterned Silicon Substrate
2w/v% APTES (3-aminopropyltriethoxysilane) 무수 톨루엔 용액을 5㎛ 크기의 선패턴을 가지는 PDMS(polydimethylsiloxane)에 스핀 코팅하였다. 상기 APTES로 코팅된 PDMS를 공기플라즈마 처리한 실리콘 기판에 스탬핑(stamping)하여 5㎛ 크기로 선패턴된 아미노기를 구비한 실리콘 기판을 제조하였다. 제1 단량체로 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 및 제2 단량체로 테트라(4-아미노페닐)메탄을 각각 무수 THF에 녹여 0.2w/v% 농도의 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액(5mL) 및 0.2w/v% 농도의 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액(5mL)을 제조하였다. 2w / v% APTES (3-aminopropyltriethoxysilane) anhydrous toluene solution was spin-coated on PDMS (polydimethylsiloxane) having a line pattern of 5㎛ size. The APMS-coated PDMS was stamped on an air plasma-treated silicon substrate to prepare a silicon substrate having amino groups pre-patterned to a size of 5 μm. Tetra (4-isocyanatophenyl) methane as the first monomer and tetra (4-aminophenyl) methane as the second monomer were dissolved in anhydrous THF, respectively, and tetra (4-isocyanatophenyl) methane at a concentration of 0.2w / v%. A solution (5 mL) and a tetra (4-aminophenyl) methane solution (5 mL) at 0.2w / v% concentration were prepared.
표면이 아민-패턴된 실리콘 기판을 상온, 질소 분위기 하에서 교반 중인 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액에 3시간 동안 담지하여 반응시켰다. 반응 후, 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄이 코팅된 실리콘 기판에 흡착되어 있는 미반응한 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄을 깨끗한 무수 THF로 3회 세척하였다. 이어서, 상기 실리콘 기판을 교반 중인 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액에 20초 동안 담지하여 반응시킨 후, 미반응 테트라(4-아미노페닐)메탄을 깨끗한 무수 THF로 3회 세척하였다. 계속해서, 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄 용액과 테트라(4-아미노페닐)메탄 용액에 각각 20초 동안 담지시켜 반응시키고 미반응 단량체를 씻어내는 과정을 반복 실시하여 패턴화된 실리콘 기판 상에 다공성 유기물 패턴 박막을 얻었다.The surface-amine-patterned silicon substrate was reacted by supporting it in a tetra (4-isocyanatophenyl) methane solution under stirring at room temperature and under nitrogen atmosphere for 3 hours. After the reaction, unreacted tetra (4-isocyanatophenyl) methane adsorbed onto tetra (4-isocyanatophenyl) methane coated silicon substrate was washed three times with clean anhydrous THF. Subsequently, the silicon substrate was supported by reacting with stirring tetra (4-aminophenyl) methane solution for 20 seconds, and then unreacted tetra (4-aminophenyl) methane was washed three times with clean anhydrous THF. Subsequently, the reaction was carried out by supporting the tetra (4-isocyanatophenyl) methane solution and the tetra (4-aminophenyl) methane solution for 20 seconds, and then washing the unreacted monomers on the patterned silicon substrate. A porous organic pattern thin film was obtained.
도 8은 상기 제조예 5에 따라 제조된 다공성 유기물 패턴 박막의 AFM 높이 이미지(높이 프로필 데이터 포함)이다.8 is an AFM height image (including height profile data) of the porous organic pattern thin film prepared according to Preparation Example 5.
도 8을 참조하면, 패턴화된 실리콘 기판 상에 제1 단량체 및 제2 단량체를 순차 반복 적층함으로써, 패턴화된 다공성 유기물 박막을 형성할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the patterned porous organic thin film may be formed by sequentially laminating the first monomer and the second monomer on the patterned silicon substrate.
<제조예 6: 패턴화된 폴리이미드 기판 상에 다공성 유기물 패턴 박막 제조>Preparation Example 6 Fabrication of Porous Organic Pattern Thin Film on Patterned Polyimide Substrate
실리콘 기판 대신 폴리이미드 기판에 10㎛ 크기로 선패턴을 형성한 것을 제외하고는, 상기 제조예 5의 방법과 동일한 방법을 수행하여 다공성 유기물 패턴 박막을 얻었다.A porous organic pattern thin film was obtained by the same method as in Preparation Example 5 except that the line pattern was formed on the polyimide substrate instead of the silicon substrate in a size of 10 μm.
도 9는 상기 제조예 6에 따라 제조된 다공성 유기물 패턴 박막의 AFM 높이 이미지(높이 프로필 데이터 포함)이다.9 is an AFM height image (including height profile data) of the porous organic pattern thin film prepared according to Preparation Example 6.
도 9를 참조하면, 패턴화된 폴리이미드 기판 상에 제1 단량체 및 제2 단량체를 순차 반복 적층함으로써, 패턴화된 다공성 유기물 박막을 형성할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 9, it can be seen that the patterned porous organic thin film can be formed by sequentially laminating the first monomer and the second monomer on the patterned polyimide substrate.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. You can change it.
도 1은 제1 단량체로 테트라(4-이소시아나토페닐)메탄(TIPM)을, 제2 단량체로 테트라(4-아미노페닐)메탄(TAPM)을 사용한 다공성 유기물 박막의 제조방법을 나타낸 개략도이다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method of preparing a porous organic thin film using tetra (4-isocyanatophenyl) methane (TIPM) as a first monomer and tetra (4-aminophenyl) methane (TAPM) as a second monomer.
도 2a 및 도 2b는 제조예 1에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 UV 흡광도를 나타낸 그래프이다2a and 2b is a graph showing the UV absorbance of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 1
도 3은 제조예 1에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 GISAXS 이미지의 qz방향으로 1차원 도식한 그래프이다.3 is a one-dimensional schematic graph in the q z direction of the GISAXS image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 1.
도 4a 내지 도 4d는 제조예 2에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이며, 도 4e는 적층 횟수에 따른 다공성 유기물 박막의 두께를 나타낸 그래프이다.4A to 4D are SEM images of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 2, and FIG. 4E is a graph showing the thickness of the porous organic thin film according to the number of lamination.
도 5a 내지 도 5d는 제조예 2에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 AFM 높이 이미지(높이 프로필 데이터 포함)이며, 도 5e 적층 횟수에 따른 다공성 유기물 박막의 두께를 나타낸 그래프이다.5A to 5D are AFM height images (including height profile data) of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 2, and FIG. 5E is a graph showing the thickness of the porous organic thin film according to the number of laminations.
도 6a는 제조예 3에서 사용된 셀룰로오스 기판의 SEM 이미지이며, 도 6b는 제조예 3에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이다.6A is an SEM image of the cellulose substrate used in Preparation Example 3, and FIG. 6B is an SEM image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 3. FIG.
도 7a는 제조예 4에서 사용된 알루미나 기판의 SEM 이미지이며, 도 7b는 제조예 4에 따라 제조된 다공성 유기물 박막의 SEM 이미지이다.FIG. 7A is an SEM image of the alumina substrate used in Preparation Example 4, and FIG. 7B is an SEM image of the porous organic thin film prepared according to Preparation Example 4. FIG.
도 8은 제조예 5에 따라 제조된 다공성 유기물 패턴 박막의 AFM 높이 이미 지(높이 프로필 데이터 포함)이다.8 is an AFM height image (including height profile data) of the porous organic pattern thin film prepared according to Preparation Example 5.
도 9는 제조예 6에 따라 제조된 다공성 유기물 패턴 박막의 AFM 높이 이미지(높이 프로필 데이터 포함)이다.9 is an AFM height image (including height profile data) of a porous organic pattern thin film prepared according to Preparation Example 6.
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KR100926697B1 (en) | 2007-06-12 | 2009-11-17 | 연세대학교 산학협력단 | Pore Size Control of Porous Nanostructures Using Volumetric Shrinkage Principle by Temperature and Composition |
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Patent Citations (3)
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KR20050014474A (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-07 | 주식회사 엘지화학 | Porous inorganic thin film for electrochromic device and preparation thereof |
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