KR101092571B1 - Nanofiber composite and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노섬유 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 나노섬유 복합체는, i) 제1 금속산화물 나노섬유, 및 ii) 나노섬유에 부착된 제2 금속산화물 나노입자들을 포함한다.The present invention relates to a nanofiber composite and a method of manufacturing the same. The nanofiber composite includes i) first metal oxide nanofibers, and ii) second metal oxide nanoparticles attached to the nanofibers.

나노섬유 복합체, 금속산화물, 나노입자, 전기방사, 고분자 Nanofiber Composites, Metal Oxides, Nanoparticles, Electrospinning, Polymers

Description

나노섬유 복합체 및 그 제조 방법 {NANOFIBER COMPOSITE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}NANOFIBER COMPOSITE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 나노섬유 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 금속산화물 나노입자가 이종 또는 동종의 금속산화물 나노섬유에 균일하게 분산된 나노섬유 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber composite and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a nanofiber composite in which metal oxide nanoparticles are uniformly dispersed in heterogeneous or homogeneous metal oxide nanofibers, and a method of manufacturing the same.

나노섬유 복합체는 비표면적이 넓은 다공성 구조를 가지고, 그 부피에 비해 표면적이 크며, 2종류 이상의 물질을 포함하므로 다기능성을 가진다. 따라서 나노섬유 복합체를 조직, 기능성 분리막, 센서 또는 에너지 저장재 등에 사용할 수 있다.Nanofiber composites have a porous structure with a large specific surface area, have a large surface area relative to its volume, and have two or more kinds of materials, thereby having multifunctionality. Therefore, the nanofiber composite may be used in tissues, functional separators, sensors or energy storage materials.

나노섬유 복합체로는 TiO2/SiO2 나노섬유 복합체 또는 ZnO/SnO2 나노섬유 복합체를 그 예로 들 수 있다. TiO2/SiO2 나노섬유 복합체는 내열성 소재 또는 광촉매로 사용된다. 또한, ZnO/SnO2 나노섬유 복합체는 톨루엔 검출 센서용 소재로 사용된다.Examples of the nanofiber composites include TiO 2 / SiO 2 nanofiber composites or ZnO / SnO 2 nanofiber composites. TiO 2 / SiO 2 nanofiber composites are used as heat resistant materials or photocatalysts. In addition, ZnO / SnO 2 nanofiber composite is used as a material for toluene detection sensor.

비표면적이 크고, 전기적 안정성 및 기계적 안정성이 높으며 다공성의 다기능성을 가진 나노섬유 복합체를 제공하고자 한다. 또한, 전술한 나노섬유 복합체의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a nanofiber composite having a large specific surface area, high electrical stability and mechanical stability, and porous porosity. It is also an object of the present invention to provide a method for producing the nanofiber composite.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 복합체는, i) 제1 금속산화물 나노섬유, 및 ii) 나노섬유에 부착된 제2 금속산화물 나노입자들을 포함한다.Nanofiber composite according to an embodiment of the present invention, i) the first metal oxide nanofibers, and ii) the second metal oxide nanoparticles attached to the nanofibers.

제2 금속산화물 나노입자들은 상호 응집되어 클러스터(cluster)를 형성할 수 있다. 제1 금속산화물 나노섬유에 대한 제2 금속산화물 나노입자의 중량비는 0.1 내지 20일 수 있다. 나노섬유 복합체는, i) 금속산화물 나노입자들이 위치한 복수의 제1 영역들, 및 ii) 복수의 제1 영역들 사이에 위치한 제2 영역을 포함할 수 있다. 복수의 제1 영역들의 평균폭은 제2 영역의 평균폭보다 클 수 있다.The second metal oxide nanoparticles may aggregate with each other to form a cluster. The weight ratio of the second metal oxide nanoparticles to the first metal oxide nanofibers may be 0.1 to 20. The nanofiber composite may include i) a plurality of first regions in which the metal oxide nanoparticles are located, and ii) a second region located between the plurality of first regions. An average width of the plurality of first regions may be greater than an average width of the second region.

나노섬유 복합체의 폭은 50nm 내지 2000nm일 수 있다. 나노섬유 복합체의 폭은 100nm 내지 1000nm일 수 있다. 제1 금속산화물은 비정질을 포함할 수 있다. 제1 금속산화물은 다결정 구조를 가지고, 다결정 구조에 포함된 나노입자들의 평균 직경은 5nm 내지 200nm일 수 있다. The width of the nanofiber composite may be 50 nm to 2000 nm. The width of the nanofiber composite may be 100 nm to 1000 nm. The first metal oxide may include amorphous. The first metal oxide has a polycrystalline structure, and the average diameter of the nanoparticles included in the polycrystalline structure may be 5 nm to 200 nm.

제1 금속산화물은 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, x는 1 내지 3이고, y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 및 리튬전이금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제2 금속산화물은 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, x는 1 내지 3이고, y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 및 리튬전이금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제1 금속산화물 또는 제2 금속산화물이 리튬전이금속산화물을 포함하는 경우, 리튬전이금속산화물은 LiMn2O4, LiFePO4, LiCoO2 및 Li4Ti5O12로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제2 금속산화물 나노입자들의 직경은 5nm 내지 200nm일 수 있다. 나노섬유는 비정질, 나노그레인 및 다결정 구조체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조직을 가질 수 있다. 나노섬유가 나노입자로 구성되는 경우, 나노입자의 입도는 5nm 내지 200nm일 수 있다. 제2 금속산화물 나노입자들은 나노섬유에 균일하게 부착될 수 있다. 여기서 부착의 의미는 제1 금속산화물 나노섬유 내부 및 외부에 제2 금속산화물이 균일하게 분포되어 있는 것을 포함한다. 제2 금속산화물은 ZnO일 수 있다.The first metal oxide is MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 3 , WO 2 , Pb 2 O It may include one or more materials selected from the group consisting of 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 and lithium transition metal oxide. The second metal oxide is MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 3 , WO 2 , Pb 2 O It may include one or more materials selected from the group consisting of 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 and lithium transition metal oxide. When the first metal oxide or the second metal oxide includes a lithium transition metal oxide, the lithium transition metal oxide may include at least one material selected from the group consisting of LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCoO 2, and Li 4 Ti 5 O 12 . It may include. The diameter of the second metal oxide nanoparticles may be 5 nm to 200 nm. Nanofibers can have one or more tissues selected from the group consisting of amorphous, nanograin, and polycrystalline structures. When the nanofibers are composed of nanoparticles, the particle size of the nanoparticles may be 5 nm to 200 nm. The second metal oxide nanoparticles may be uniformly attached to the nanofibers. Here, the attachment means that the second metal oxide is uniformly distributed inside and outside the first metal oxide nanofibers. The second metal oxide may be ZnO.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 복합체의 제조 방법은, i) 금속염 전구체, 고분자 및 용매를 혼합한 용액을 제조하는 단계, ii) 용액에 금속산화물 나노입자를 분산시켜 현탁액을 제조하는 단계, iii) 현탁액을 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계, 및 iv) 나노섬유를 열처리하여 나노섬유 복합체를 제조하는 단계를 포함한다.Method for producing a nanofiber composite according to an embodiment of the present invention, i) preparing a solution of a metal salt precursor, a polymer and a solvent, ii) dispersing the metal oxide nanoparticles in a solution to prepare a suspension, iii) spinning the suspension to produce nanofibers, and iv) heat treating the nanofibers to produce nanofiber composites.

용액을 제조하는 단계에서, 금속염 전구체의 양은 용액의 10wt% 내지 25wt%일 수 있다. 고분자의 양은 용액의 8wt% 내지 15wt%일 수 있다. 고분자는 폴리우레탄(polyuretan) 및 폴리에테르우레탄(polyether uretan)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다. 고분자는 셀룰로오스 유도체이고, 셀룰로오스 유도체는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스(cellulose), 아세테이트 부틸레이트(acetate butylate) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다.In preparing the solution, the amount of the metal salt precursor may be 10 wt% to 25 wt% of the solution. The amount of polymer may be from 8 wt% to 15 wt% of the solution. The polymer may be one or more materials selected from the group consisting of polyurethane and polyether uretan. The polymer is a cellulose derivative, and the cellulose derivative may be one or more materials selected from the group consisting of cellulose acetate, cellulose, acetate butylate, and cellulose acetate propinate. .

고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(polymethyl acrylate, PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate, PVAc), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polymethyl alcohol, PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌 옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐풀루오라이드, 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체 및 폴리아마이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다. 현탁액을 제조하는 단계에서, 나노입자들의 직경은 5nm 내지 200nm일 수 있다. 나노입자들의 양은 현탁액의 50vol% 이하일 수 있다.The polymer may be polymethyl methacrylate (PMMA), polymethyl acrylate (PMA), polyacrylic copolymer, polyvinylacetate copolymer, polyvinyl acetate (PVAc), polyvinylpyrroly Polyvinyl pyrrolidone (PVP), polymethyl alcohol (PVA), polyperfuryl alcohol (PPFA), polystyrene (PS), polystyrene copolymer, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene oxide At least one selected from the group consisting of copolymers, polypropylene oxide copolymers, polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polycaprolactone, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride copolymers and polyamides It may be a substance. In the step of preparing the suspension, the diameter of the nanoparticles may be 5nm to 200nm. The amount of nanoparticles can be up to 50 vol% of the suspension.

나노섬유 복합체를 제조하는 단계에서, 나노섬유의 열처리 온도는 300℃ 내지 700℃일 수 있다. 용액을 제조하는 단계에서, 금속염 전구체는 Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf, Ta, W, Pb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속으로 된 양이온을 포함할 수 있다. In the step of preparing a nanofiber composite, the heat treatment temperature of the nanofiber may be 300 ℃ to 700 ℃. In the step of preparing a solution, the metal salt precursor is Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf, Ta It may include a cation of at least one metal selected from the group consisting of W, Pb and Bi.

현탁액을 제조하는 단계에서, 나노입자는 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, 상기 x는 1 내지 3이고, 상기 y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 및 리튬전이금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 나노섬유를 제조하는 단계에서, 현탁액은 전기 방사(electro-spinning), 멜트블로운(melt-lown) 방사, 플래쉬 방사(flash spinning) 또는 정전멜트 블로운(electrostatic melt-lown) 방사될 수 있다.In the step of preparing the suspension, the nanoparticles are MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, wherein y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 3 And WO 2 , Pb 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3, and lithium transition metal oxides. In the step of making the nanofibers, the suspension can be electrospinning, melt-lown spinning, flash spinning or electrostatic melt-lown spinning.

다기능성 및 우수한 결정성을 가지는 나노섬유 복합체를 제조할 수 있다. 또한, 나노섬유 복합체에 포함되는 금속산화물의 양을 자유롭게 조절할 수 있다. 그리고 표면적이 넓고, 기공률이 높으며, 우수한 전기적 안정성 및 기계적 안정성을 가지는 나노섬유 복합체를 제조할 수 있다.Nanofiber composites having versatility and excellent crystallinity can be prepared. In addition, the amount of metal oxide contained in the nanofiber composite can be freely controlled. In addition, a nanofiber composite having a large surface area, high porosity, and excellent electrical and mechanical stability may be manufactured.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly defined terms used are added to have meanings consistent with the related technical literature and the presently disclosed contents, and are not interpreted in an ideal or very formal sense unless defined.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and / or component, and the presence of other characteristics, region, integer, step, operation, element and / or component It does not exclude the addition.

명세서에 기재된 "나노"라는 용어는 나노 스케일을 의미하며, 마이크로 단위를 포함할 수도 있다. 또한, 명세서에 기재된 "나노 입자"라는 용어는 입자 형태를 가지는 나노 스케일의 객체를 의미하며, 입자 형태는 특정한 형상에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.The term "nano" described in the specification means nano-scale, and may include micro units. In addition, the term "nanoparticle" described in the specification means a nano-scale object having a particle shape, the particle shape is not limited to a specific shape may be variously modified.

명세서에 기재된 "금속산화물 나노섬유"라는 용어는 나노섬유에 금속산화물이 혼입되거나 금속산화물만으로 나노섬유가 형성된 상태를 모두 의미한다. 여기서, 금속산화물의 나노섬유 혼입 상태는 특정한 형태로 한정되지 않는다.As used herein, the term "metal oxide nanofibers" refers to a state in which metal oxides are mixed in nanofibers or nanofibers are formed with only metal oxides. Here, the nanofiber mixing state of the metal oxide is not limited to a specific form.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 복합체의 제조 방법을 순서에 따라 개략적으로 나타낸다. 도 1의 나노섬유 복합체의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 나노섬유 복합체의 제조 방법을 다른 형태로도 변형할 수 있다.1 schematically shows a method of manufacturing a nanofiber composite according to an embodiment of the present invention in order. The manufacturing method of the nanofiber composite of FIG. 1 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the manufacturing method of the nanofiber composite can be modified into other forms.

도 1에 도시한 바와 같이, 나노섬유 복합체의 제조 방법은, i) 금속염 전구체, 고분자 및 용매를 혼합한 용액을 제조하는 단계(S10), ii) 용액에 금속산화물 나노입자를 분산시켜 현탁액을 제조하는 단계(S20), iii) 현탁액을 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계(S30) 그리고 iv) 나노섬유를 열처리하여 나노섬유 복합체를 제조하는 단계(S40)를 포함한다. 이외에, 나노섬유 복합체의 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the method for producing a nanofiber composite, i) preparing a solution of a metal salt precursor, a polymer and a solvent (S10), ii) dispersing the metal oxide nanoparticles in a solution to prepare a suspension Step (S20), iii) spinning the suspension to produce nanofibers (S30) and iv) heat-treating the nanofibers to produce a nanofiber composite (S40). In addition, the manufacturing method of the nanofiber composite may further include other steps.

먼저, 단계(S10)에서는 혼합 용액을 제조한다. 혼합액은 금속염 전구체, 고분자 및 용매를 포함한다. 여기서, 용매는 물, 에탄올, THF(tetrahydrofuran), DMF(dimethylformamide), DMAc(Ddmethylacetamide) 등의 극성 용매를 사용할 수 있다.First, in step S10 to prepare a mixed solution. The mixed solution contains a metal salt precursor, a polymer, and a solvent. Here, the solvent may be a polar solvent such as water, ethanol, THF (tetrahydrofuran), DMF (dimethylformamide), DMAc (Ddmethylacetamide).

금속염 전구체는 Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf, Ta, W, Pb 또는 Bi 등의 금속으로 된 양이온을 포함할 수 있다. 전술한 양이온들을 형성하기 위해 금속염 전구체로서 아연염, 인듐염, 티타늄염 또는 주석염 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들을 혼합하여 금속염 전구체로서 사용할 수도 있다. 좀더 상세하게는, 아연염으로서 염화아연, 초산아연, 황산아연, 질산아연, 브롬화아연 또는 과염소산아연 등을 사용할 수 있다. 또한, 인듐 염으로서 염화인듐, 초산인듐, 황산인듐 또는 질산인듐 등을 사용할 수 있다. 그리고 티타늄염으로는 티타늄 이소프로폭사이드, 티타늄 프로폭사이드 또는 타타늄 부톡사이드 등을 사용할 수 있다. 주석염으로는 염화주석, 초산주석, 황산주석, 질산주석 또는 브롬화 주석 등을 사용할 수 있다.The metal salt precursor is Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf, Ta, W, Pb or Bi, etc. It may include a cation of the metal of. Zinc salts, indium salts, titanium salts or tin salts and the like may be used as metal salt precursors to form the aforementioned cations. Moreover, these can also be mixed and used as a metal salt precursor. More specifically, zinc chloride, zinc acetate, zinc sulfate, zinc nitrate, zinc bromide or zinc perchlorate can be used. Moreover, indium chloride, indium acetate, indium sulfate, indium nitrate, etc. can be used as an indium salt. Titanium isopropoxide, titanium propoxide or titanium butoxide may be used as the titanium salt. As the tin salt, tin chloride, tin acetate, tin sulfate, tin nitrate or tin bromide can be used.

단계(S10)에서 금속염 전구체의 양은 용액의 10wt% 내지 25wt%일 수 있다. 금속염 전구체의 양이 너무 적거나 많은 경우, 금속산화물 나노섬유 모양이 형성되지 않는다.The amount of the metal salt precursor in step (S10) may be 10wt% to 25wt% of the solution. If the amount of the metal salt precursor is too small or too large, the metal oxide nanofiber shape is not formed.

단계(S10)에서 고분자는 전기 방사를 위해 용액에 점성을 부여한다. 또한, 금속산화물 나노입자들은 고분자로 인하여 용액내에서 균일하게 분산된다.In step S10, the polymer imparts viscosity to the solution for electrospinning. In addition, the metal oxide nanoparticles are uniformly dispersed in the solution due to the polymer.

고분자로서 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면 고분자로서 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 유도체 또는 기타 고분자를 사용할 수 있다. 폴리우레탄 공중합체로는 폴리우레탄 또는 폴레에테르 우레탄 등을 사용할 수 있다. 셀룰로오스 유도체로는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스, 아세테이트 부틸레이트 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다. 기타 고분자로는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐 알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate, PVAc), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌 옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클 로라이드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐풀루오라이드, 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체 또는 폴리아마이드 등을 사용할 수 있다.As the polymer, a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used. For example, a polyurethane copolymer, a cellulose derivative or other polymer may be used as the polymer. Polyurethane or a polyether urethane etc. can be used as a polyurethane copolymer. As the cellulose derivative, cellulose acetate, cellulose, acetate butyrate or cellulose acetate propionate may be used. Other polymers include polymethyl methacrylate (PMMA), polymethyl acrylate (PMA), polyacrylic copolymer, polyvinylacetate copolymer, polyvinyl alcohol (PVA), polyperfuryl alcohol (PPFA), polyvinyl acetate (polyvinyl acetate, PVAc), polyvinyl pyrrolidone (PVP), polystyrene (PS), polystyrene copolymer, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene oxide copolymer, polypropylene oxide air Copolymer, polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polycaprolactone, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer or polyamide can be used.

단계(S10)에서 고분자의 양은 용액의 8wt% 내지 15wt%일 수 있다. 고분자의 양이 너무 적거나 많은 경우, 용액이 전기 방사에 적합한 점도를 가지지 못한다.The amount of the polymer in step (S10) may be 8wt% to 15wt% of the solution. If the amount of polymer is too small or too large, the solution does not have a viscosity suitable for electrospinning.

다음으로, 단계(S20)에서는 용액에 금속산화물 나노입자를 분산시켜 현탁액을 제조한다. 즉, 현탁액이 수용된 반응 용기에 금속산화물 나노입자를 투입한다. 금속산화물 나노입자로는 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, x는 1 내지 3이고, y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 또는 리튬전이금속산화물 등을 사용할 수 있다. Next, in step (S20) to disperse the metal oxide nanoparticles in a solution to prepare a suspension. That is, the metal oxide nanoparticles are introduced into the reaction vessel containing the suspension. As the metal oxide nanoparticles, MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3 and y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 3 , WO 2 , Pb 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 or a lithium transition metal oxide may be used.

단계(S20)에서 금속산화물 나노입자의 직경은 5nm 내지 200nm일 수 있다. 금속산화물 나노입자의 직경이 너무 큰 경우, 금속산화물 나노입자의 분산성이 저하되므로, 금속산화물 나노입자가 균일하게 부착된 나노섬유 복합체를 제조하기 어렵다. 또한, 제조 공정상 5nm 미만의 직경을 가지는 금속산화물 나노입자를 제조하기는 어렵다.The diameter of the metal oxide nanoparticles in step S20 may be 5 nm to 200 nm. When the diameter of the metal oxide nanoparticles is too large, since the dispersibility of the metal oxide nanoparticles is reduced, it is difficult to prepare a nanofiber composite having the metal oxide nanoparticles uniformly attached thereto. In addition, it is difficult to manufacture metal oxide nanoparticles having a diameter of less than 5nm in the manufacturing process.

단계(S20)에서 금속산화물 나노입자의 양은 현탁액의 50vol% 이하일 수 있다. 금속산화물 나노입자의 양이 너무 많은 경우, 금속산화물 나노입자의 분산성이 저하된다. 따라서 금속산화물 나노입자를 혼합 용액에 투입한 후 상온에서 혼합 용액을 10분 동안 교반한다. 다음으로, 혼합 용액을 30분 내지 90분동안 초음 파 분쇄(소니케이션)시켜 현탁액을 제조한다. 더욱 균일한 분산을 위해 마이크로비드 밀링(microbead milling)을 통하여 얻어진 나노입자를 사용할 수도 있다.The amount of the metal oxide nanoparticles in step S20 may be 50 vol% or less of the suspension. If the amount of the metal oxide nanoparticles is too large, the dispersibility of the metal oxide nanoparticles is reduced. Therefore, the metal oxide nanoparticles are added to the mixed solution, and the mixed solution is stirred at room temperature for 10 minutes. Next, the mixed solution is sonicated (sonic) for 30 to 90 minutes to prepare a suspension. Nanoparticles obtained through microbead milling may also be used for more uniform dispersion.

다음으로, 단계(S30)에서는 현탁액을 방사한다. 방사는 전기 방사(electro-spinning), 멜트블로운 방사(melt-blown), 플래쉬 방사(flash spinning) 또는 정전멜트 블로운 방사(electrostatic melt-blown) 등을 사용할 수 있다. 현탁액을 방사함으로써 금속산화물 나노입자를 포함하는 금속산화물 나노섬유 복합체를 제조할 수 있다. 여기서, 방사 과정은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.Next, in step S30, the suspension is spun. The spinning may use electro-spinning, melt-blown, flash spinning or electrostatic melt-blown, or the like. By spinning the suspension, a metal oxide nanofiber composite including the metal oxide nanoparticles can be prepared. Here, the spinning process can be easily understood by those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.

단계(S30)에서, 현탁액을 전기 방사하는 경우, 현탁액을 시린지 펌프(syringe pump)에 채운 후, 일정한 속도로 서서히 분출시킨다. 이와 같이, 분출되는 현탁액을 전기 방사시킨다. 전기방사처리 과정 중 현탁액 내부에서는 용매 증발로 인해 졸-겔 반응이 이루어진다. 그 결과, 나노입자가 고르게 분산된 나노섬유 복합체가 제조된다.In step S30, when the suspension is electrospun, the suspension is filled in a syringe pump, and then ejected slowly at a constant speed. In this way, the ejected suspension is electrospun. During the electrospinning process, the sol-gel reaction is carried out by evaporation of the solvent. As a result, a nanofiber composite in which nanoparticles are evenly dispersed is produced.

마지막으로, 단계(S40)에서는 제조된 나노 섬유를 열처리한다. 나노 섬유를 300℃ 내지 700℃의 온도에서 열처리할 수 있다. 여기서, 나노 섬유의 열처리 온도가 너무 낮은 경우, 고분자가 분해되지 않고, 금속염은 잘 산화되지 않는다. 반대로, 나노 섬유의 열처리 온도가 너무 높은 경우, 나노섬유와 금속산화물 나노 입자가 반응하여 새로운 결정상이 형성될 수 있다.Finally, in step S40, the manufactured nanofibers are heat treated. The nanofibers may be heat treated at a temperature of 300 ° C to 700 ° C. Here, when the heat treatment temperature of the nanofibers is too low, the polymer does not decompose and the metal salt does not oxidize well. On the contrary, when the heat treatment temperature of the nanofibers is too high, the nanofibers and the metal oxide nanoparticles may react to form new crystal phases.

한편, 2가지의 금속염을 고분자 함유 용매에 녹이고, 이를 전기방사 및 열처리하여 나노섬유 구조체를 제조할 수도 있다. 그러나 이 경우, 나노섬유의 형성시 열처리 온도에 따라 비정질 산화물 또는 불균일한 산화물이 형성될 수 있다. 또한, 화학양론 조절에 의한 우수한 결정성을 가진 나노섬유 복합체들을 제조하기 어렵다. 그리고 이종의 금속염에 대한 열처리가 동시에 이루어지므로, 특정 물질의 결정성이 매우 작아지거나 원하지 않는 결정이 생긴다.Meanwhile, two metal salts may be dissolved in a polymer-containing solvent, followed by electrospinning and heat treatment to prepare a nanofiber structure. However, in this case, amorphous oxide or non-uniform oxide may be formed depending on the heat treatment temperature at the time of forming the nanofibers. In addition, it is difficult to prepare nanofiber composites having excellent crystallinity by stoichiometric control. And because the heat treatment for the different metal salts are performed at the same time, the crystallinity of the specific material becomes very small or unwanted crystals are generated.

따라서 전술한 각 단계들을 고려하여 나노섬유 복합체를 제조할 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 도 1의 나노섬유 복합체의 을 좀더 상세하게 설명한다.Therefore, the nanofiber composite may be prepared in consideration of the above-described steps. Hereinafter, with reference to Figure 2 will be described in more detail of the nanofiber composite of FIG.

도 2는 도 1의 나노섬유 복합체의 제조 방법의 각 단계들을 개략적으로 나타낸다. 도 2의 나노섬유 복합체의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 나노섬유 복합체의 제조 방법을 다른 형태로 변형할 수 있다.FIG. 2 schematically shows each step of the method of manufacturing the nanofiber composite of FIG. 1. The manufacturing method of the nanofiber composite of FIG. 2 is merely for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the manufacturing method of the nanofiber composite can be modified into other forms.

도 2의 좌측 부분은 도 1의 단계(S10) 내지 단계(S30)를 나타내고, 중앙 부분은 도 1의 단계(S40)를 나타낸다. 또한, 도 2의 우측 부분은 전술한 단계(S10) 내지 단계(S40)을 거쳐서 제조된 나노섬유 복합체들(13, 14)을 나타낸다. 여기서, 나노섬유 복합체들(13, 14)은 제1 나노섬유 복합체(13) 또는 제2 나노섬유 복합체(14)로 제조될 수 있다.2 shows the steps S10 to S30 of FIG. 1, and the central part shows the step S40 of FIG. 1. In addition, the right part of FIG. 2 shows the nanofiber composites 13 and 14 manufactured through the above-described steps S10 to S40. Here, the nanofiber composites 13 and 14 may be made of the first nanofiber composite 13 or the second nanofiber composite 14.

도 2의 좌측 부분에 도시한 바와 같이, 금속산화물 전구체가 용해된 용매(11a), 고분자(11b) 및 나노입자(11c)를 혼합하여 현탁액을 제조한 후 전기방사한다. 전기방사된 현탁액에 의해 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유(12a) 및 나노입자(12b)를 포함하는 물질이 얻어진다. 이를 열처리하는 경우, 도 2의 우측 부분에 도시한 바와 같이, 제1 나노섬유 복합체(13) 또는 제2 나노섬유 복합 체(14)가 얻어진다.As shown in the left part of FIG. 2, a solvent is prepared by mixing a solvent 11a, a polymer 11b and a nanoparticle 11c in which a metal oxide precursor is dissolved, followed by electrospinning. The electrospun suspension yields a material comprising the metal oxide precursor / polymer composite nanofibers 12a and nanoparticles 12b. When heat-treating this, as shown in the right part of FIG. 2, the 1st nanofiber composite 13 or the 2nd nanofiber composite 14 is obtained.

먼저 제1 나노섬유 복합체(13)는 미세한 나노입자로 구성된 나노섬유(13a)와 금속산화물로 된 나노입자(13b)가 혼합되어 형성된다. 금속산화물로는 이산화티타늄(TiO2) 등을 그 예로 들 수 있으며, 금속산화물은 비정질을 포함하거나 다결정 구조를 가질 수 있다. 다결정 구조에 포함된 결정들의 평균 직경은 5nm 내지 200nm일 수 있다. 결정들의 평균 직경이 전술한 범위를 벗어나는 경우, 제1 나노섬유 복합체(13)의 특성이 저하될 수 있다.First, the first nanofiber composite 13 is formed by mixing nanofibers 13a composed of fine nanoparticles and nanoparticles 13b made of a metal oxide. Examples of the metal oxides include titanium dioxide (TiO 2 ) and the like, and the metal oxides may include amorphous or have a polycrystalline structure. The average diameter of the crystals included in the polycrystalline structure may be 5nm to 200nm. If the average diameter of the crystals is out of the above-described range, the properties of the first nanofiber composite 13 may be degraded.

한편, 나노섬유(13a)를 구성하는 금속산화물은 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, 상기 x는 1 내지 3이고, 상기 y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 또는 리튬전이금속산화물일 수 있다. 여기서, 리튬전이금속산화물은 LiMn2O4, LiFePO4, LiCoO2 또는 Li4Ti5O12일 수 있다.On the other hand, the metal oxide constituting the nanofiber 13a is MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, Y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta It may be 2 O 3 , WO 2 , Pb 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 or a lithium transition metal oxide. Here, the lithium transition metal oxide may be LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCoO 2 or Li 4 Ti 5 O 12 .

나노입자(13b)는 전술한 금속산화물과 동종 또는 이종의 금속산화물로 제조될 수 있다. 나노입자(13b)는 나노섬유(13a)에 부착되고, 상호 응집되어 클러스터를 형성한다. 여기서, "부착"이라는 용어는 나노입자(13b)가 나노섬유(13a)에 내장된 상태도 포함한다.The nanoparticles 13b may be made of the same or different types of metal oxides as the metal oxides described above. The nanoparticles 13b are attached to the nanofibers 13a and aggregated to form clusters. Here, the term "attachment" also includes a state in which the nanoparticles 13b are embedded in the nanofibers 13a.

나노섬유(13a)는 비정질, 나노그레인 또는 다결정 구조체로 형성되거나 이들이 혼합되어 형성되는 금속산화물일 수 있다. 특히, 금속산화물 전구체가 고온에 서 열처리되면서 핵성성 및 입자성장 과정을 거쳐 나노섬유를 형성하므로, 나노섬유는 미세한 나노입자로 형성된다. 이 경우, 고분자는 열처리 후에 완전히 분해되어 제거된다. 나노섬유(13a)가 나노입자들로 구성되는 경우, 나노입자의 입도는 5nm 내지 200nm일 수 있다. 나노입자가 전술한 입도 범위를 벗어나는 경우, 나노섬유 복합체가 잘 형성되지 않는다.The nanofibers 13a may be formed of amorphous, nanograin or polycrystalline structures or metal oxides formed by mixing them. In particular, since the metal oxide precursor is heat-treated at a high temperature to form nanofibers through nucleation and particle growth, nanofibers are formed of fine nanoparticles. In this case, the polymer is completely decomposed and removed after the heat treatment. When the nanofibers 13a are composed of nanoparticles, the particle size of the nanoparticles may be 5 nm to 200 nm. If the nanoparticles are out of the above-described particle size range, the nanofiber composite is not well formed.

여기서, 나노섬유(13a)에 혼합된 이종 또는 동종의 나노입자(13b)의 나노섬유(13a)에 대한 중량비는 0.1 내지 20일 수 있다. 전술한 중량비가 너무 크거나 너무 작은 경우, 제1 나노섬유 복합체(13)가 원하는 기능을 발휘할 수 없다.Here, the weight ratio of the heterogeneous or homogeneous nanoparticles 13b mixed with the nanofibers 13a to the nanofibers 13a may be 0.1 to 20. If the aforementioned weight ratio is too large or too small, the first nanofiber composite 13 may not exert the desired function.

한편, 제1 나노섬유 복합체(13)는 복수의 제1 영역들(S13a) 및 이들 사이에 위치한 복수의 제2 영역들(S13b)을 포함한다. 여기서, 복수의 제1 영역들(S13b)에는 금속산화물 나노입자들(13b)이 위치한다. 금속산화물 나노입자들(13b)을 구성하는 금속산화물과 나노섬유(13a)를 구성하는 금속산화물은 상호 동일하거나 다를 수 있다.Meanwhile, the first nanofiber composite 13 includes a plurality of first regions S13a and a plurality of second regions S13b disposed therebetween. Here, metal oxide nanoparticles 13b are positioned in the plurality of first regions S13b. The metal oxide constituting the metal oxide nanoparticles 13b and the metal oxide constituting the nanofibers 13a may be the same or different.

한편, 복수의 제1 영역들(S13a)의 평균폭, 즉 제1 나노섬유 복합체(13)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 나노섬유(13a)를 자른 평균길이는 복수의 제2 영역들(S13b)의 평균폭보다 크다. 이는 나노입자들(13b)이 나노섬유(13a)의 외부로 돌출한 것에 기인한다.Meanwhile, the average width of the plurality of first regions S13a, that is, the average length of the nanofibers 13a cut in a direction crossing the length direction of the first nanofiber composite 13 is the plurality of second regions S13b. Is greater than the average width. This is due to the nanoparticles 13b protruding out of the nanofibers 13a.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 나노섬유 복합체(13)와는 다른 형태를 가지면서 제2 나노섬유 복합체(14)가 형성될 수도 있다. 제2 나노섬유 복합체(14)는 나노섬유(14a) 및 나노입자(14b)를 포함한다. 나노입자(14b)는 나노섬유(14a)의 표 면 및 내부에 균일하게 부착된다.As shown in FIG. 2, the second nanofiber composite 14 may be formed while having a different shape from the first nanofiber composite 13. The second nanofiber composite 14 includes nanofibers 14a and nanoparticles 14b. The nanoparticles 14b are uniformly attached to the surface and the inside of the nanofibers 14a.

여기서, 제2 나노섬유 복합체(14)의 폭은 50nm 내지 2000nm일 수 있다. 바람직하게는, 제2 나노섬유 복합체(14)의 폭은 100nm 내지 1000nm일 수 있다. 제2 나노섬유 복합체(14)의 폭이 너무 작거나 큰 경우, 나노입자가 나노섬유내에 균일하게 분산되지 않는다. 따라서 전술한 범위로 제2 나노섬유 복합체(14)의 폭을 조절하여 큰 비표면적을 확보한다.Here, the width of the second nanofiber composite 14 may be 50nm to 2000nm. Preferably, the width of the second nanofiber composite 14 may be 100nm to 1000nm. If the width of the second nanofiber composite 14 is too small or large, the nanoparticles are not uniformly dispersed in the nanofibers. Therefore, by controlling the width of the second nanofiber composite 14 in the above range to ensure a large specific surface area.

사용하는 금속산화물 나노입자, 금속염 전구체 농도, 전기방사조건 및 열처리 조건 등에 따라 제2 나노섬유 복합체(14)의 폭을 조절할 수 있고, 제1 나노섬유 복합체(13) 또는 제2 나노섬유 복합체(14)를 제조할 수 있다. 그러나 나노섬유를 전기방사공정으로 제조하는 한, 나노섬유의 폭을 제한하지는 않는다.The width of the second nanofiber composite 14 may be adjusted according to the metal oxide nanoparticles, the metal salt precursor concentration, the electrospinning conditions, and the heat treatment conditions, and the first nanofiber composite 13 or the second nanofiber composite 14 ) Can be prepared. However, as long as the nanofibers are produced by the electrospinning process, the width of the nanofibers is not limited.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명에 대해 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described through experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example 1 One

고분자로서 폴리비닐아세테이트(PVAc)를 사용하였고, 티타늄 프로폭사이드(titanium propoxide), 디메틸 포름아미드(dimethylformamide, DMF) 및 아세트산(acetic acid)을 사용하였다. 또한, 100nm 이하의 크기를 가진 SnO2 나노입자를 사용하였다.Polyvinylacetate (PVAc) was used as a polymer, and titanium propoxide, dimethylformamide (DMF), and acetic acid were used. In addition, SnO 2 nanoparticles having a size of 100 nm or less were used.

 먼저, 2.558g의 티타늄 프로폭사이드를 7.5g의 디메틸 포름아미드에 넣고, 1g의 아세트산으로 녹였다. 다음으로, 0.75g의 폴리비닐아세테이트로 티타늄 프로 폭사이드를 50℃에서 녹였다. 그 후, 0.15g의 SnO2 나노입자를 전술한 용액에 넣고 상온에서 10분간 교반한 후 1시간 동안 초음파로 분쇄하여 현탁액을 제조하였다.First, 2.558 g of titanium propoxide was placed in 7.5 g of dimethyl formamide and dissolved in 1 g of acetic acid. Next, titanium propoxide was dissolved at 50 ° C. with 0.75 g of polyvinylacetate. Thereafter, 0.15 g of SnO 2 nanoparticles was added to the solution described above, stirred at room temperature for 10 minutes, and then ground by ultrasonication for 1 hour to prepare a suspension.

전술한 바와 같이 제조한 현탁액을 20ml의 시린지 펌프(syringe pump)에 채운 후 10㎕/min의 속도로 서서히 분출시키면서 전기방사하였다. 전기방사시 습도는 30%이었고, 가용전압은 15.5kV이었으며, 주변온도는 31℃이었다. 전기방사 중에 용매가 증발하면서 졸-겔 반응에 의해 고상의 SnO2 나노입자가 균일하게 분산된 폴리비닐아세테이트/티타늄염 나노섬유 복합체를 얻었다. 실험예 1에서는 나노섬유 복합체를 열처리하지 않았다.The suspension prepared as described above was charged to 20 ml of a syringe pump, and then electrospun while slowly ejecting at a rate of 10 µl / min. The humidity during electrospinning was 30%, the available voltage was 15.5kV, and the ambient temperature was 31 ℃. A polyvinylacetate / titanium salt nanofiber composite was obtained in which solid SnO 2 nanoparticles were uniformly dispersed by a sol-gel reaction while the solvent evaporated during electrospinning. In Experimental Example 1, the nanofiber composite was not heat treated.

실험예Experimental Example 2 2

전술한 실험예 1과 동일한 방법으로 폴리비닐아세테이트/티타늄염 나노섬유 복합체를 제조하였다. 제조한 폴리비닐아세테이트/티타늄염 나노섬유 복합체를 500℃에서 1시간 동안 열처리하였다. 그 결과, SnO2 나노입자가 고르게 분산된 TiO2로 된 나노섬유 복합체가 얻어졌다.Polyvinylacetate / titanium salt nanofiber composite was prepared in the same manner as in Experimental Example 1. The polyvinylacetate / titanium salt nanofiber composite thus prepared was heat treated at 500 ° C. for 1 hour. As a result, a nanofiber composite made of TiO 2 having evenly dispersed SnO 2 nanoparticles was obtained.

실험예Experimental Example 3 3

고분자로서 폴리비닐아세테이트(PVAc)(분자량이 130만)를 사용하였고, 염화 주석(tin(IV) chloride), 디메틸 포름아미드(dimethylformamide, DMF)를 사용하였다. 그리고 30nm 이하의 크기를 가진 TiO2 나노입자를 사용하였다.Polyvinylacetate (PVAc) (molecular weight: 1.3 million) was used as the polymer, and tin (IV) chloride and dimethylformamide (DMF) were used. And TiO 2 nanoparticles having a size of less than 30nm was used.

먼저, 2.6g의 염화 주석을 7.5g의 디메틸 포름아미드에 넣고 녹였다. 다음으 로, 0.75g의 폴리비닐아세테이트를 전술한 용액에 넣고 50℃에서 녹였다.  그 후, 0.15g의 TiO2 나노입자를 전술한 용액에 넣고 상온에서 10분간 교반한 후 1시간 동안 초음파로 분쇄하여 현탁액을 제조하였다.First, 2.6 g of tin chloride was dissolved in 7.5 g of dimethyl formamide. Next, 0.75 g of polyvinylacetate was added to the solution described above and dissolved at 50 ° C. Thereafter, 0.15 g of TiO 2 nanoparticles was added to the solution described above, stirred at room temperature for 10 minutes, and then ground by ultrasonication for 1 hour to prepare a suspension.

전술한 바와 같이 제조한 현탁액을 20ml의 시린지 펌프에 채운 후 10㎕/min의 속도로 서서히 분출시키면서 전기 방사하였다.  전기방사시 습도는 30%이었고, 가용전압은 14.1kV이었으며, 주변온도는 31℃이었다. 전기방사 중에 용매가 증발하면서 졸-겔 반응에 의해 고상의 TiO2 나노입자가 균일하게 분산된 폴리비닐아세테이트/주석염 나노섬유 복합체를 얻었다. The suspension prepared as described above was charged to 20 ml of syringe pump and then electrospun with slow ejection at a rate of 10 μl / min. The humidity during electrospinning was 30%, the available voltage was 14.1kV, and the ambient temperature was 31 ℃. A polyvinylacetate / tin salt nanofiber composite was obtained in which solid TiO 2 nanoparticles were uniformly dispersed by a sol-gel reaction while the solvent evaporated during electrospinning.

제조한 폴리비닐피롤리돈/주석염 나노섬유 복합체를 500℃에서 1시간 동안 열처리하였다. 그 결과, TiO2 나노입자가 고르게 분산된 SnO2로 된 나노섬유 복합체가 얻어졌다.The prepared polyvinylpyrrolidone / tin salt nanofiber composite was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour. As a result, a nanofiber composite made of SnO 2 in which TiO 2 nanoparticles were evenly dispersed was obtained.

실험예Experimental Example 4 4

고분자로서 폴리비닐피롤리돈(PVP)(분자량이 130만)을 사용하였고, 망간 아세테이트(manganese acetate), 디메틸 포름아미드(dimethylformamide, DMF) 및 에탄올(ethanol)을 사용하였다. 또한, 30nm 이하의 크기를 가진 ZnO 나노입자를 사용하였다.Polyvinylpyrrolidone (PVP) (molecular weight: 1.3 million) was used as a polymer, and manganese acetate, dimethylformamide (DMF), and ethanol were used. In addition, ZnO nanoparticles having a size of 30 nm or less were used.

먼저, 0.4g의 망간 아세테이트를 2.58g의 디메틸 포름아미드에 넣고 녹였다. 다음으로, 0.63g의 폴리비닐피롤리돈을 전술한 용액에 넣고 50℃에서 녹였다.  그 후, 0.012g의 ZnO 나노입자가 분산된 에탄올 현탄액 1.72g을 전술한 용액에 넣고 상온에서 1시간 교반한 후 1시간 동안 초음파로 분쇄하여 현탁액을 제조하였다.First, 0.4 g of manganese acetate was dissolved in 2.58 g of dimethyl formamide. Next, 0.63 g of polyvinylpyrrolidone was added to the solution described above and dissolved at 50 ° C. Thereafter, 1.72 g of an ethanol suspension in which 0.012 g of ZnO nanoparticles were dispersed was added to the above-described solution, stirred at room temperature for 1 hour, and then ground by ultrasonication for 1 hour to prepare a suspension.

전술한 바와 같이 제조한 현탁액을 20ml의 시린지 펌프에 채운 후 10㎕/min의 속도로 서서히 분출시키면서 전기방사하였다.  전기방사시 습도는 30%이었고, 가용전압은 15.3kV이었으며, 주변온도는 29℃이었다. 전기방사 중에 용매가 증발하면서 졸-겔 반응에 의해 고상의 ZnO 나노입자가 균일하게 분산된 폴리비닐피롤리돈/망간염 나노섬유 복합체를 얻었다.The suspension prepared as described above was charged to a 20 ml syringe pump and electrospun while slowly ejecting at a rate of 10 μl / min. The humidity during electrospinning was 30%, the available voltage was 15.3kV, and the ambient temperature was 29 ℃. Polyvinylpyrrolidone / manganese salt nanofiber composites in which solid ZnO nanoparticles were uniformly dispersed by a sol-gel reaction while the solvent evaporated during electrospinning were obtained.

제조한 폴리비닐피롤리돈/망간염 나노섬유 복합체를 500℃에서 1시간 동안 열처리하였다. 그 결과, ZnO 나노입자가 고르게 분산된 망간산화물 나노섬유 복합체가 얻어졌다.The polyvinylpyrrolidone / manganese salt nanofiber composite prepared was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour. As a result, a manganese oxide nanofiber composite in which ZnO nanoparticles were evenly dispersed was obtained.

실험 결과Experiment result

실험예Experimental Example 1의 나노섬유 복합체의 조직 사진 Tissue photo of nanofiber complex of 1

도 3은 실험예 1에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 도 3은 SnO2 나노입자가 분산된 폴리비닐아세테이트/티타늄염 복합체 나노 섬유의 주사전자현미경 사진을 나타낸다.Figure 3 shows a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 1. FIG. 3 shows a scanning electron micrograph of a polyvinylacetate / titanium salt composite nanofiber in which SnO 2 nanoparticles are dispersed.

도 3에 도시한 바와 같이, 가늘고 긴 나노섬유에 나노입자들이 부착된 것을 확인할 수 있다. 즉, SnO2 나노입자가 폴리비닐아세테이트/티타늄염 복합체 나노섬유에 잘 분산되어 있었다. 여기서, SnO2 나노입자들은 상호 이격되어 폴리비닐아세테이트/티타늄염 복합체 나노섬유에 마디를 형성하며 부착되었다.As shown in Figure 3, it can be seen that the nanoparticles are attached to the elongated nanofibers. That is, SnO 2 nanoparticles were well dispersed in the polyvinylacetate / titanium salt composite nanofibers. Here, the SnO 2 nanoparticles are spaced apart from each other and attached to the polyvinylacetate / titanium salt composite nanofibers forming nodes.

도 4는 실험예 1에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 4는 도 3을 확대하여 나타낸다.Figure 4 shows a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 1. That is, FIG. 4 enlarges and shows FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 나노입자들은 상호 응집되어 클러스터를 형성하였다. 여기서, 잘 분산되지 않은 일부 SnO2 나노입자들이 국부적으로 뭉쳐져서 폴리비닐아세테이트/티타늄염 복합체 나노섬유 내부에 클러스터를 형성하는 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 4, the nanoparticles aggregated together to form clusters. Here, it was confirmed that some SnO 2 nanoparticles not well dispersed locally form clusters inside the polyvinylacetate / titanium salt composite nanofibers.

실험예Experimental Example 2의 나노섬유 복합체의 조직 사진 Tissue Picture of Nanofiber Complex of 2

도 5는 실험예 2에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다.Figure 5 shows a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 2.

도 5에 도시한 바와 같이, 다결정성 TiO2 나노섬유내에 복수의 SnO2로 된 나노입자들이 분산된 것을 확인할 수 있었다. 특히, 도 5의 나노섬유는 열처리되었으므로, 그 내부의 고분자는 분해되고 티타늄염은 산화되어 TiO2를 형성하였다. As shown in FIG. 5, it was confirmed that a plurality of SnO 2 nanoparticles were dispersed in the polycrystalline TiO 2 nanofibers. In particular, since the nanofiber of FIG. 5 was heat-treated, the polymer therein was decomposed and the titanium salt was oxidized to form TiO 2 .

도 6은 실험예 2에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 6은 도 5를 확대하여 나타낸다.Figure 6 shows a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 2. That is, FIG. 6 shows an enlarged view of FIG. 5.

도 6에 도시한 바와 같이, 나노입자들은 상호 응집되어 클러스터를 형성하였다. 여기서, SnO2 나노입자는 TiO2 나노섬유에 내장된 것을 확인할 수 있었다. 특히, 타타늄염이 고온 열처리되어 형성된 TiO2 나노섬유는 20mm 내지 30nm의 입도를 가진 나노입자로 구성된 나노섬유를 형성하였다.As shown in FIG. 6, the nanoparticles aggregated together to form clusters. Here, it was confirmed that the SnO 2 nanoparticles are embedded in the TiO 2 nanofibers. In particular, the TiO 2 nanofibers formed by heat treatment of the titanium salts formed nanofibers composed of nanoparticles having a particle size of 20 mm to 30 nm.

실험예Experimental Example 2의 나노섬유 복합체의 에너지 분산 스펙트럼 Energy Dispersion Spectrum of Nanofiber Composite of 2

도 7은 실험예 2에 따른 나노섬유 복합체의 에너지 분산 스펙트럼(energy dispersive spectrography, ESD) 그래프를 개략적으로 나타낸다.FIG. 7 schematically shows an energy dispersive spectrography (ESD) graph of the nanofiber composite according to Experimental Example 2. FIG.

도 7에 도시한 바와 같이, 원소분석결과, Ti:Sn은 10.82:1.22의 원자비로 존재하였다. 즉, Ti의 원자수는 Sn의 원자수의 10배였다. 다시 말하면, Sn의 원자수에 대한 Ti의 원자수는 10이었다. 이는 Ti:Sn의 투입량의 비인 9:1과 유사하였다.As shown in FIG. 7, Ti: Sn was present in an atomic ratio of 10.82: 1.22. That is, the number of atoms of Ti was 10 times the number of atoms of Sn. In other words, the number of atoms of Ti to the number of atoms of Sn was 10. This was similar to 9: 1, the ratio of Ti: Sn input.

실험예Experimental Example 3의 나노섬유 복합체의 조직 사진 Tissue photo of nanofiber complex of 3

도 8은 실험예 3에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 8은 TiO2 나노입자가 부착된 SnO2 나노섬유를 나타낸다.Figure 8 shows a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 3. That is, FIG. 8 shows SnO 2 nanofibers with TiO 2 nanoparticles attached thereto.

도 8에 도시한 바와 같이, 나노섬유에 복수의 TiO2로 된 나노입자들이 고르게 분산된 것을 확인할 수 있었다. 즉, TiO2 나노입자들을 좀더 잘 분산시켜서 복합 섬유를 제조하는 경우, SnO2 나노섬유내에 TiO2 나노입자들이 고르게 분포되었다.As shown in FIG. 8, it was confirmed that the nanoparticles of TiO 2 were evenly dispersed in the nanofibers. That is, when TiO 2 nanoparticles were more dispersed, TiO 2 nanoparticles were evenly distributed in SnO 2 nanofibers.

도 9는 실험예 3에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 9는 도 8을 확대하여 나타낸다.Figure 9 shows a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 3. That is, FIG. 9 is an enlarged view of FIG. 8.

도 9에 도시한 바와 같이, TiO2 나노입자들이 잘 뭉치지 않고, SnO2 나노섬유내에 균일하게 분포되었다.As shown in FIG. 9, the TiO 2 nanoparticles did not aggregate well and were uniformly distributed in the SnO 2 nanofibers.

실험예Experimental Example 4의 나노섬유 복합체의 조직 사진 Tissue Picture of Nanofiber Complex of 4

도 10은 실험예 4에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 10은 ZnO2 나노입자가 분산된 Mn3O4 나노섬유를 나타낸다.Figure 10 shows a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 4. That is, FIG. 10 shows Mn 3 O 4 nanofibers in which ZnO 2 nanoparticles are dispersed.

도 10에 도시한 바와 같이, 나노섬유에 복수의 ZnO로 된 나노입자들이 고르게 분산된 것을 확인할 수 있었다. As shown in Figure 10, it was confirmed that the nanoparticles of a plurality of ZnO evenly dispersed in the nanofibers.

도 11은 실험예 4에 따라 제조한 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진을 나타낸다. 즉, 도 11은 도 10을 확대하여 나타낸다.Figure 11 shows a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite prepared according to Experimental Example 4. That is, FIG. 11 enlarges and shows FIG.

도 11에 도시한 바와 같이, 잘 분산된 ZnO 나노입자들을 이용하여 복합체 나노섬유를 제조하는 경우, ZnO 나노입자들은 Mn3O4 나노섬유를 구성하는 망간산화물 나노입자와 구별되지 않으면서 매우 균일하게 분포된 복합체 나노섬유를 형성할 수 있었다. 따라서 나노입자의 분산 정도를 조절하여 나노입자들이 뭉친 복합체 나노섬유를 제조할 수도 있었고, 나노입자들이 균일하게 분포된 복합체 나노섬유를 제조할 수도 있었다.As shown in FIG. 11, when fabricating composite nanofibers using well dispersed ZnO nanoparticles, ZnO nanoparticles are very uniform without being distinguished from manganese oxide nanoparticles constituting Mn 3 O 4 nanofibers. Distributed composite nanofibers could be formed. Therefore, by controlling the degree of dispersion of the nanoparticles could be prepared composite nanofibers in which the nanoparticles agglomerate, it was possible to produce a composite nanofibers in which the nanoparticles are uniformly distributed.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 복합체의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a nanofiber composite according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 나노섬유 복합체의 제조 방법의 각 단계들을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view schematically illustrating each step of the method of manufacturing the nanofiber composite of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실험예 1에 따른 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진이다.3 is a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 1 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진이다.Figure 4 is a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 1 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실험예 2에 따른 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진이다.5 is a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 2 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진이다.6 is a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 2 of the present invention.

도 7은 본 발명의 실험예 2에 따른 나노섬유 복합체의 에너지 분산 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the energy dispersion spectrum of the nanofiber composite according to Experimental Example 2 of the present invention.

도 8은 본 발명의 실험예 3에 따른 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미경 사진이다.8 is a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 3 of the present invention.

도 9는 본 발명의 실험예 3에 따른 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진이다.9 is a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 3 of the present invention.

도 10은 본 발명의 실험예 4에 따른 나노섬유 복합체의 저배율 주사전자현미 경 사진이다.10 is a low magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 4 of the present invention.

도 11은 본 발명의 실험예 4에 따른 나노섬유 복합체의 고배율 주사전자현미경 사진이다.11 is a high magnification scanning electron micrograph of the nanofiber composite according to Experimental Example 4 of the present invention.

Claims (29)

제1 금속산화물 나노섬유, 및First metal oxide nanofibers, and 상기 나노섬유에 부착된 제2 금속산화물 나노입자들Second metal oxide nanoparticles attached to the nanofibers 을 포함하고,Including, 상기 제2 금속산화물 나노입자들은 상호 응집되어 클러스터(cluster)를 형성하며, 상기 제1 금속 산화물 나노섬유에 대한 제2 금속산화물 나노입자의 중량비는 0.1 내지 20이고,The second metal oxide nanoparticles are aggregated together to form a cluster, and the weight ratio of the second metal oxide nanoparticles to the first metal oxide nanofibers is 0.1 to 20, 상기 제1 금속산화물 및 상기 제2 금속산화물은 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, 상기 x는 1 내지 3이고, 상기 y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 및 리튬전이금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 나노섬유 복합체.The first metal oxide and the second metal oxide are MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, wherein y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 Nanofiber composite comprising at least one material selected from the group consisting of O 3 , WO 2 , Pb 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 and lithium transition metal oxide. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노섬유 복합체는,The nanofiber composite, 상기 금속산화물 나노입자들이 위치한 복수의 제1 영역들, 및A plurality of first regions in which the metal oxide nanoparticles are located, and 상기 복수의 제1 영역들 사이에 위치한 제2 영역A second region located between the plurality of first regions 을 포함하고,Including, 상기 복수의 제1 영역들의 평균폭은 상기 제2 영역의 평균폭보다 큰 나노섬 유 복합체.The nanofiber composite of claim 1, wherein an average width of the plurality of first regions is greater than an average width of the second region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노섬유 복합체의 폭은 50nm 내지 2000nm인 나노섬유 복합체.The nanofiber composite has a width of 50nm to 2000nm. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 나노섬유 복합체의 폭은 100nm 내지 1000nm인 나노섬유 복합체.The nanofiber composite has a width of 100nm to 1000nm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속산화물은 비정질을 포함하는 나노섬유 복합체.The first metal oxide is a nanofiber composite containing amorphous. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속산화물은 다결정 구조를 가지고, 상기 다결정 구조에 포함된 결정들의 평균 직경은 5nm 내지 200nm인 나노섬유 복합체.The first metal oxide has a polycrystalline structure, the average diameter of the crystals contained in the polycrystalline structure is 5nm to 200nm nanofiber composite. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속산화물이 리튬전이금속산화물을 포함하는 경우, 상기 리튬전이금속산화물은 LiMn2O4, LiFePO4, LiCoO2 및 Li4Ti5O12로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 나노섬유 복합체.When the first metal oxide includes a lithium transition metal oxide, the lithium transition metal oxide is nano-containing one or more materials selected from the group consisting of LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCoO 2 and Li 4 Ti 5 O 12 Fiber composites. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 금속산화물이 리튬전이금속산화물을 포함하는 경우, 상기 리튬전이금속산화물은 LiMn2O4, LiFePO4, LiCoO2 및 Li4Ti5O12로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 나노섬유 복합체.When the second metal oxide includes a lithium transition metal oxide, the lithium transition metal oxide is nano containing one or more materials selected from the group consisting of LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCoO 2 and Li 4 Ti 5 O 12 Fiber composites. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 금속산화물 나노입자들의 직경은 5nm 내지 200nm인 나노섬유 복합체.The diameter of the second metal oxide nanoparticles is 5nm to 200nm nanofiber composite. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노섬유는 비정질, 나노그레인 및 다결정 구조체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 조직을 가지는 나노섬유 복합체.The nanofibers are nanofiber composites having one or more tissues selected from the group consisting of amorphous, nanograin and polycrystalline structures. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 나노섬유가 상기 나노그레인을 포함하는 경우, 상기 나노그레인의 입도는 5nm 내지 200nm인 나노섬유 복합체.When the nanofibers include the nanograins, the nanograins have a particle size of 5nm to 200nm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 금속산화물 나노입자들은 상기 나노섬유에 균일하게 부착된 나노섬유 복합체.The second metal oxide nanoparticles are nanofiber composites uniformly attached to the nanofibers. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제2 금속산화물은 ZnO인 나노섬유 복합체.The second metal oxide is ZnO nanofiber composite. 금속염 전구체, 고분자 및 용매를 혼합한 용액을 제조하는 단계,Preparing a solution of a metal salt precursor, a polymer and a solvent, 상기 용액에 금속산화물 나노입자를 분산시켜 현탁액을 제조하는 단계,Preparing a suspension by dispersing the metal oxide nanoparticles in the solution, 상기 현탁액을 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계, 및Spinning the suspension to produce nanofibers, and 상기 나노섬유를 열처리하여 나노섬유 복합체를 제조하는 단계Heat-treating the nanofibers to prepare a nanofiber composite 를 포함하고,Including, 상기 용액을 제조하는 단계에서, 상기 금속염 전구체는 Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf, Ta, W, Pb 및 Bi로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속으로 된 양이온을 포함하며,In the step of preparing the solution, the metal salt precursor is Mg, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Li, In Ga, Al, Si, Ba, La, Hf At least one metal selected from the group consisting of Ta, W, Pb and Bi, 상기 현탁액을 제조하는 단계에서, 상기 나노입자들의 직경은 5nm 내지 200nm이고, 상기 나노입자들의 양은 상기 현탁액의 50vol% 이하이며, 상기 나노입자들은 MgO, SnO, SnO2, ScO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnxOy(여기서, 상기 x는 1 내지 3이고, 상기 y는 2 내지 4), Fe2O3, Co3O4, NiO, CuO, ZnO, Ga2O3, Al2O3, SiO, SiO2, BaO, La2O3, HfO2, Ta2O3, WO2, Pb2O3, Bi2O3, Nb2O3 및 리튬전이금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하고,In the step of preparing the suspension, the diameter of the nanoparticles is 5nm to 200nm, the amount of the nanoparticles is 50vol% or less of the suspension, the nanoparticles are MgO, SnO, SnO 2 , ScO, TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Mn x O y (where x is 1 to 3, y is 2 to 4), Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO, Ga 2 O 3 , Al 2 O 3 , SiO, SiO 2 , BaO, La 2 O 3 , HfO 2 , Ta 2 O 3 , WO 2 , Pb 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 3 and lithium transition metal oxides At least one substance selected from the group consisting of: 상기 나노섬유 복합체를 제조하는 단계에서, 상기 나노입자들은 상호 응집되어 클러스터(cluster)를 형성하면서 상기 나노섬유에 부착된 나노섬유 복합체의 제조 방법.In the step of preparing the nanofiber composite, the nanoparticles are agglomerated with each other to form a cluster (cluster) while the nanofiber composite manufacturing method attached to the nanofibers. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 용액을 제조하는 단계에서, 상기 금속염 전구체의 양은 상기 용액의 10wt% 내지 25wt%인 나노섬유 복합체의 제조 방법.In the preparing of the solution, the amount of the metal salt precursor is 10wt% to 25wt% of the solution. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 고분자의 양은 상기 용액의 8wt% 내지 15wt%인 나노섬유 복합체의 제조 방법.The amount of the polymer is 8wt% to 15wt% of the solution of the nanofiber composite production method. 제20항에 있어서,21. The method of claim 20, 상기 고분자는 폴리우레탄 공중합체이고,The polymer is a polyurethane copolymer, 상기 폴리우레탄 공중합체는 폴리우레탄(polyuretan) 및 폴리에테르우레탄(polyether uretan)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질인 나노섬유 복합체의 제조 방법.The polyurethane copolymer is a method for producing a nanofiber composite is at least one material selected from the group consisting of polyurethane (polyuretan) and polyetherurethane (polyether uretan). 제20항에 있어서,21. The method of claim 20, 상기 고분자는 셀룰로오스 유도체이고,The polymer is a cellulose derivative, 상기 셀룰로오스 유도체는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스(cellulose), 아세테이트 부틸레이트(acetate butylate) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질인 나노섬유 복합체의 제조 방법.The cellulose derivative is cellulose acetate, cellulose, cellulose, acetate butylate and cellulose acetate propionate. 제20항에 있어서, 21. The method of claim 20, 상기 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(polymethyl acrylate, PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate, PVAc), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polymethyl alcohol, PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌 옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐풀루오라이드, 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체 및 폴리아마이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질인 나노섬유 복합체의 제조 방법.The polymer may be polymethyl methacrylate (PMMA), polymethyl acrylate (PMA), polyacrylic copolymer, polyvinylacetate copolymer, polyvinyl acetate (PVAc), polyvinyl p Lollidon (polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), polyperfuryl alcohol (PPFA), polystyrene (PS), polystyrene copolymer, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyethylene Oxide copolymer, polypropylene oxide copolymer, polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polycaprolactone, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer and polyamide selected from the group consisting of Method for producing a nanofiber composite that is the above material. 삭제delete 삭제delete 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 나노섬유 복합체를 제조하는 단계에서, 상기 나노섬유의 열처리 온도는300℃ 내지 700℃인 나노섬유 복합체의 제조 방법.In the step of preparing the nanofiber composite, the heat treatment temperature of the nanofiber is 300 ℃ to 700 ℃ manufacturing method of the nanofiber composite. 삭제delete 삭제delete 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 나노섬유를 제조하는 단계에서, 상기 현탁액은 전기 방사(electro-spinning), 멜트블로운(melt-lown) 방사, 플래쉬 방사(flash spinning) 또는 정전멜트 블로운(electrostatic melt-lown) 방사되는 나노섬유 복합체의 제조 방법.In the step of preparing the nanofibers, the suspension is electrospinning, melt-lown spinning, flash spinning or electrostatic melt-lown spinning nano Method of making a fiber composite.
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