KR101105640B1 - Apparatus for treating air - Google Patents

Apparatus for treating air Download PDF

Info

Publication number
KR101105640B1
KR101105640B1 KR1020090111937A KR20090111937A KR101105640B1 KR 101105640 B1 KR101105640 B1 KR 101105640B1 KR 1020090111937 A KR1020090111937 A KR 1020090111937A KR 20090111937 A KR20090111937 A KR 20090111937A KR 101105640 B1 KR101105640 B1 KR 101105640B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
inorganic hybrid
group
porous organic
organic
Prior art date
Application number
KR1020090111937A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110031875A (en
Inventor
황영규
장종산
황동원
이지선
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to US12/629,841 priority Critical patent/US9038409B2/en
Publication of KR20110031875A publication Critical patent/KR20110031875A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101105640B1 publication Critical patent/KR101105640B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438Cooling or heating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/402Dinitrogen oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/404Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/502Carbon monoxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

본 발명은 공기 처리 장치에 관한 것으로, 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 공기 처리 장치를 제공한다.The present invention relates to an air treatment apparatus, and provides an air treatment apparatus including a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand.

공기 처리 장치, 다공성 유무기 혼성체, 수분 흡착제 Air treatment unit, porous organic-inorganic hybrid, moisture adsorbent

Description

공기 처리 장치 {APPARATUS FOR TREATING AIR}Air Handling Unit {APPARATUS FOR TREATING AIR}

본 발명은 공기 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air treatment apparatus.

다양한 분야에서, 공기 중의 습도 및/또는 온도 조절에 대한 필요성이 증대되고 있다. 종래에는 냉각기를 사용하여 습도 및/또는 온도를 조절하여 왔으나, 총 냉방 부하 중 잠열 부하 (latent heat load) 가 클수록 더욱 건조한 공기를 공조 공간에 공급할 필요가 있어, 냉각식 방법에서는 이슬점 온도를 더욱 낮추기 위해 증발기 또는 냉각코일의 온도를 더욱 낮게 유지하여야 한다. 이에 따라 공급 공기의 온도가 필요 이상으로 낮아지게 되는 경우 공급 공기를 냉각 후 재가열 해야 하는 경우가 발생하기도 하며, 냉각기의 온도가 낮아짐에 따라 냉각 효율이 저하되고, 전체적인 공기 처리 시스템의 에너지 효율이 감소된다. 또한, 목표 습도가 매우 낮은 경우, 증발기 코일에 착상이 발생하게 되어, 시스템의 원활한 운전이 어려워진다.In various fields, there is an increasing need for humidity and / or temperature control in air. Conventionally, a cooler has been used to regulate humidity and / or temperature. However, the greater the latent heat load of the total cooling load, the more dry air needs to be supplied to the air conditioning space. For this reason, the temperature of the evaporator or cooling coil should be kept lower. As a result, when the temperature of the supply air becomes lower than necessary, it may be necessary to reheat the supply air after cooling the supply air.As the temperature of the cooler decreases, the cooling efficiency decreases, and the energy efficiency of the overall air treatment system decreases. do. In addition, when the target humidity is very low, frost is generated in the evaporator coil, which makes it difficult to operate the system smoothly.

제습(desiccant)/냉방 시스템은 이러한 단점을 보완하기 위해, 제습제 (desiccant) 를 이용하여 잠열 부하를 처리한다. 이전에는 제습제로서 활성탄, 활성 알루미나, 실리카겔, 제올라이트 (분자체) 와 같은 고체 제습제, 트리에틸렌 글리콜, 염화 리튬과 같은 액체 제습제 등이 사용되어 왔다. 그러나, 종래의 제습제는 제습 효율, 제습량 등의 측면에서 만족스럽지 못하며, 개선될 필요성이 있다.The desiccant / cooling system uses a desiccant to handle latent heat loads to compensate for this drawback. Previously, as a dehumidifying agent, activated carbon, activated alumina, silica gel, solid dehumidifying agents such as zeolites (molecular sieves), triethylene glycol, liquid dehumidifying agents such as lithium chloride, and the like have been used. However, conventional dehumidifiers are not satisfactory in terms of dehumidification efficiency, dehumidification amount, and the like, and need to be improved.

본 발명은 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 공기 처리 장치를 제공한다.The present invention provides an air treatment apparatus comprising a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는 하기를 포함한다:In one embodiment, the air treatment device comprises:

외부로부터 공기가 흡입되는 흡기 통로,Intake passage through which air is sucked from the outside,

흡착제를 포함하며, 흡기 통로를 통해 흡입된 공기로부터 수분을 제거하는 제습부,Dehumidifier including an adsorbent, for removing moisture from the air sucked through the intake passage,

상기 제습부의 흡착제를 재생시키는 재생 수단, 및Regeneration means for regenerating the adsorbent of the dehumidifying part, and

수분이 제거된 공기를 외부로 배출하는 배기 통로.Exhaust passage for exhausting dehumidified air to the outside.

한 실시태양에서, 상기 흡착제는 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함한다.In one embodiment, the adsorbent comprises a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치의 제습부는, 흡기 통로를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 흡착 영역, 및 재생 통로를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 재생 영역을 포함한다. 상기 공기 처리 장치의 재생 수단은 공기 처리 장치의 외부 공기 및/또는 공기 처리 장치 내에서의 순환 공기를 도입하는 재생 통 로, 및 상기 재생 통로와 연결되는 가열부를 포함한다. 상기 가열부가 재생 통로를 통해 이동되는 공기를 가열하여 상기 제습부의 재생 영역에 공급함으로써, 제습부의 흡착제에 흡착된 수분을 탈착시킬 수 있다.In one embodiment, the dehumidifying part of the air treatment apparatus includes an adsorption region which is a region through which air supplied through the intake passage passes, and a regeneration region which is a region through which air supplied through the regeneration passage passes. The regeneration means of the air treatment apparatus includes a regeneration passage for introducing the outside air of the air treatment apparatus and / or circulating air in the air treatment apparatus, and a heating portion connected to the regeneration passage. By heating the air moved through the regeneration passage and supplying it to the regeneration region of the dehumidification unit, moisture adsorbed to the adsorbent of the dehumidifying unit can be desorbed.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는 배기 통로와 재생 통로의 공기 사이에서 열교환을 실시하는 열교환부를 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment, the air treatment apparatus may further include a heat exchanger for performing heat exchange between the exhaust passage and the air in the regeneration passage.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는 배기 통로에 제습부에 의해 습기가 제거된 공기를 냉각시키는 냉각부를 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment, the air treatment apparatus may further include a cooling unit cooling the air dehumidified by the dehumidifying unit in the exhaust passage.

한 실시태양에서, 상기 제습부는 수분을 포함하는 공기가 통과되면서 수분을 흡착하는 흡착 영역, 및 가열된 공기가 통과하면서 수분이 탈착되는 재생 영역을 포함하는 원통형태의 제습 로터를 포함하며, 제습 로터가 회전함에 따라 흡착 영역과 재생 영역이 계속적으로 변화할 수 있다.In one embodiment, the dehumidifying unit includes a dehumidifying rotor having a cylindrical shape including an adsorption region for adsorbing moisture as the air containing moisture passes therethrough, and a regeneration region for desorbing moisture while the heated air passes therethrough. As it rotates, the adsorption zone and the regeneration zone may continuously change.

한 실시태양에서, 상기 공기 처리 장치는 2 부분의 2-bed 형 제습부, 및 2 개의 스위치 밸브를 포함하고, 상기 스위치 밸브가 공기의 유동 방향을 전환함으로써, 2 부분의 2-bed 형 제습부가 교대로 제습 작용 및 재생 작용을 할 수 있다.In one embodiment, the air treatment device includes two portions of a two-bed dehumidifier, and two switch valves, and the two portions of the two-bed dehumidifier are provided by switching the flow direction of air. Alternately, dehumidification and regeneration can be performed.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 1 g 당 0.1 g 이상의 수분을 흡착할 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid can adsorb at least 0.1 g of moisture per gram.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 금속 원소를 포함한다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrids are Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir , Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi It includes at least one metal element selected from the group.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 항균 활성을 갖는 금속인, Ag(I), Cu(II 또는 I) 및 Ni(II) 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속 원소를 포함한다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid includes at least one metal element selected from the group consisting of Ag (I), Cu (II or I) and Ni (II), which are metals having antimicrobial activity.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 구리 테레프탈레이트, 철 테레프탈레이트, 망간 테레프탈레이트, 크롬 테레프탈레이트, 바나듐 테레프탈레이트, 알루미늄 테레프탈레이트, 티타늄 테레프탈레이트, 지르코늄 테레프탈레이트, 마그네슘 테레프탈레이트, 구리 벤젠트리카르복실레이트, 철 벤젠트리카르복실레이트, 망간 벤젠트리카르복실레이트, 크롬 벤젠트리카르복실레이트, 바나듐 벤젠트리카르복실레이트, 알루미늄 벤젠트리카르복실레이트, 티타늄 벤젠트리카르복실레이트, 지르코늄 벤젠트리카르복실레이트, 마그네슘 벤젠트리카르복실레이트, 니켈 디히드록시테레프탈레이트, 코발트 디히드록시테레프탈레이트, 마그네슘 디히드록시테레프탈레이트, 망간 디히드록시테레프탈레이트, 철 디히드록시테레프탈레이트, 철 벤젠트리벤조에이트, 크롬 벤젠트리벤조에이트, 알루미늄 벤젠트리벤조에이트, 이들의 유도체, 이들의 용매화물, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is copper terephthalate, iron terephthalate, manganese terephthalate, chromium terephthalate, vanadium terephthalate, aluminum terephthalate, titanium terephthalate, zirconium terephthalate, magnesium terephthalate, copper benzenetri Carboxylate, Iron Benzene Tricarboxylate, Manganese Benzene Tricarboxylate, Chromium Benzene Tricarboxylate, Vanadium Benzene Tricarboxylate, Aluminum Benzene Tricarboxylate, Titanium Benzene Tricarboxylate, Zirconium Benzentricar Carboxylate, magnesium benzenetricarboxylate, nickel dihydroxyterephthalate, cobalt dihydroxyterephthalate, magnesium dihydroxyterephthalate, manganese dihydroxyterephthalate, iron dihydroxyterephthalate, iron benzenetribenzo Ate, chromium benzenetribenzoate, aluminum benzenetribenzoate, derivatives thereof, solvates thereof, hydrates thereof or combinations thereof.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 하기 화학식으로 표시되는 화합물 또는 이의 수화물로부터 선택되는 1 종 이상의 화합물이다:In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is at least one compound selected from compounds represented by the formula: or hydrates thereof:

M3X(H2O)2O[C6Z4-yZ'y(CO2)2]3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4); M 3 X (H 2 O) 2 O [C 6 Z 4-y Z 'y (CO 2) 2] 3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH, Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 ≦ y ≦ 4);

M3O(H2O)2X[C6Z3-yZ'y-(CO2)3]2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 3);M 3 O (H 2 O) 2 X [C 6 Z 3-y Z ' y- (CO 2 ) 3 ] 2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 <y <3);

M3O(H2O)2X1-y(OH)y[C6H3-(CO2)3]2 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F); 또는M 3 O (H 2 O) 2 X 1-y (OH) y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al , Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F); or

M3X1-y(OH)y(H2O)2O[C6H4(CO2)2]3 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F).M 3 X 1-y (OH) y (H 2 O) 2 O [C 6 H 4 (CO 2 ) 2 ] 3 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F).

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 하기 화학식으로 표시되는 화합물 또는 이의 수화물로부터 선택되는 1 종 이상의 화합물이다:In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is at least one compound selected from compounds represented by the formula: or hydrates thereof:

M6O4(OH)4[C6Z4-yZ'y(CO2)2]12 (M = Ti, Sn 또는 Zr; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4); 또는 M 6 O 4 (OH) 4 [C 6 Z 4-y Z 'y (CO 2) 2] 12 (M = Ti, Sn , or Zr; Z or Z' = H, NH 2, Br, I, NO 2 Or OH, 0 ≦ y ≦ 4); or

M2(dhtp)(H2O)2 (M = Ni, Co, Mg, Mn 및 Fe; dhtp = 2,5-디히드록시테레프탈산).M 2 (dhtp) (H 2 O) 2 (M = Ni, Co, Mg, Mn and Fe; dhtp = 2,5-dihydroxyterephthalic acid).

한 실시태양에서, 상기 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은 탄산기 (-CO3H), 탄산의 음이온기 (-CO3 -), 카르복실기, 카르복실산의 음이온기, 아미노기 (-NH2), 이미노기 (

Figure 112009071030543-pat00001
), 아미드기 (-CONH2), 술폰산기 (-SO3H), 술폰산의 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산의 음이온기(-CS2 -), 피리딘기 및 피라진기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 갖는 화합물 또 는 이의 혼합물이다.In one embodiment, the organic compound that can act as the organic ligand is a carbonate group (-CO 3 H), of the acid anion group (-CO 3 -), a carboxyl group, a carboxylic anionic group of the acid, an amino group (-NH 2) , Iminogi (
Figure 112009071030543-pat00001
), Amide group (-CONH 2), a sulfonic acid group (-SO 3 H), a sulfonic acid anion group (-SO 3 -), methane dithiol Osan group (-CS 2 H), methane dithiol Osan anion group (-CS of 2 LUC), pyridine group, and a compound having at least one functional group selected from the group consisting of pyrazinyl group is a mixture thereof.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 불포화 금속자리를 갖고, 상기 불포화 금속자리에 표면 기능화 화합물이 결합된다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid has unsaturated metal sites, to which the surface functionalizing compound is bound.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 분말, 박막, 멤브레인, 펠렛, 볼, 포움 (foam), 슬러리, 페이스트, 페인트, 하니컴 (honeycomb), 비드, 메쉬, 섬유, 골판지 (corrugated sheet) 또는 로터의 형태로 제조된다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is a powder, thin film, membrane, pellet, ball, foam, slurry, paste, paint, honeycomb, bead, mesh, fiber, corrugated sheet or rotor It is prepared in the form of.

한 실시태양에서, 제습부는 백금, 은, 금, 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐, 망간, 구리, 코발트, 크롬, 니켈, 철, 아연, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속 촉매를 추가로 포함한다.In one embodiment, the dehumidifying portion is at least one selected from the group consisting of platinum, silver, gold, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, manganese, copper, cobalt, chromium, nickel, iron, zinc, or a combination thereof. It further comprises a metal catalyst.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는 외부로부터 도입되는 공기 중에 포함된, 탄화수소, NOx, CO 또는 휘발성 유기화합물을 제거할 수 있다.In one embodiment, the air treatment device may remove hydrocarbons, NOx, CO or volatile organic compounds contained in air introduced from the outside.

한 실시태양에서, 상기 제습부는 제올라이트, 활성 알루미나, 염화 리튬, 활성탄, 규산 알루미늄, 염화 칼슘 및 탄산 칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 제습제를 추가로 포함한다.In one embodiment, the dehumidifying portion further comprises at least one dehumidifying agent selected from the group consisting of zeolite, activated alumina, lithium chloride, activated carbon, aluminum silicate, calcium chloride and calcium carbonate.

한 실시태양에서, 수분을 포함하는 공기가 통과되면서 수분을 흡착하는 흡착 영역, 및 가열된 공기가 통과하면서 수분이 탈착되는 재생 영역을 포함하는 원통형태의 제습 로터는, 제습 로터가 회전함에 따라 흡착 영역과 재생 영역이 계속적으로 변화하며, 흡착제로서 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함한다.In one embodiment, the cylindrical dehumidification rotor comprising an adsorption region for adsorbing moisture as the air containing moisture passes therethrough and a regeneration region for desorbing moisture as the heated air passes therethrough is absorbed as the dehumidification rotor rotates. The region and the regeneration region are constantly changing, and the adsorbent includes a porous organic-inorganic hybrid formed by binding a central metal ion with an organic ligand.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는, 흡착제를 포함하며 교대로 냉매를 흡착 하거나 탈착시킬 수 있는 2 부분의 흡착부; 흡착부에서 탈착된 냉매를 응축시킬 수 있는 응축기; 냉매를 증발시켜 냉각 효과를 제공할 수 있는 증발기; 상기 흡착부, 응축기 및 증발기를 연결하며, 냉매가 유동할 수 있는 냉매 유로; 및 상기 냉매 유로 상에 설치된 밸브를 포함하고 하기를 포함하고, 2 부분의 흡착부 사이에 증발기 및 응축기가 각각 설치되고, 상기 흡착제가 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함한다.In one embodiment, the air treatment device comprises: a two-part adsorption section including an adsorbent and capable of alternately adsorbing or desorbing a refrigerant; A condenser capable of condensing the refrigerant desorbed from the adsorption unit; An evaporator capable of evaporating the refrigerant to provide a cooling effect; A refrigerant passage connecting the adsorption unit, the condenser and the evaporator, and through which the refrigerant can flow; And a valve provided on the refrigerant flow path, wherein the evaporator and the condenser are respectively installed between the two adsorption portions, and the adsorbent forms a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand. Include.

상기 내용은 하기 발명의 상세한 설명에서 추가로 기술되는 개념들 중 발췌한 것을 단순화한 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 본 내용은 청구 대상의 핵심 특징 또는 본질적 특징을 규명하려는 의도가 아니며, 청구 대상의 범위를 제한하기 위한 의도로 사용된 것도 아니다.The foregoing is provided to introduce a simplified form of excerpts from the concepts further described in the detailed description below. This disclosure is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.

하기 상세한 설명에서, 본원의 일부를 형성하는, 첨부된 도면을 참조한다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 기재된 예시적인 실시태양은 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다. 본원에 제시된 주제 대상의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이, 다른 실시태양이 이용될 수 있고, 다른 변경이 이루어질 수 있다. 본원에 전반적으로 기재되고, 도면에서 예시된 바와 같이, 본원에 개시된 사항은 매우 광범위하고 상이한 구성으로 배열, 치환, 조합 및 설계될 수 있으며, 이들 모든 구성은 명백하게 고려되고 본 개시의 일부를 이룬다는 점은 용이하게 이해될 것이다.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof. The illustrative embodiments described in the detailed description, drawings, and claims are not meant to be limiting. Other embodiments may be utilized, and other changes may be made, without departing from the spirit or scope of the subject matter presented herein. As described herein throughout and illustrated in the figures, the disclosure herein may be arranged, substituted, combined, and designed in a very wide variety of different configurations, all of which are expressly contemplated and form part of the present disclosure. The point will be easily understood.

도 1 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic drawing of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치는, 외부를 이부는 케이스 (1), 상기 케이스 (1) 내에 설치되며 흡착제를 포함하는 제습부 (2), 외부로부터 습기를 함유한 공기를 제습부 (2) 에 공급하는 흡기 통로 (4), 및 제습부 (2) 에 의해 수분이 제거된 공기를 배출하는 배기 통로 (5) 를 포함한다.In one embodiment, the apparatus for treating air comprises a case (1) attached to the outside, a dehumidifying unit (2) installed in the case (1) and containing an adsorbent, and a dehumidifying unit (2) containing moisture from the outside. And an exhaust passage 5 for discharging air from which moisture has been removed by the dehumidifying unit 2.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치의 케이스 (1) 내에는 수분이 흡착된 제습부 (2) 의 흡착제를 재생시키기 위해, 공기 처리 장치의 외부 공기 및/또는 공기 처리 장치 내에서의 순환 공기를 도입하는 재생 통로 (6) 가 설치되고, 상기 재생 통로 (6) 상에 가열부 (3) 가 설치된다. 한 실시태양에서, 상기 가열부 (3) 는 재생 통로 (6) 를 통과하는 공기에 열을 공급하는 임의의 가열원을 의미할 수 있다. 상기 가열부 (3) 는 열에너지를 직접 전달하는 방식으로 재생 통로 (6) 를 통과하는 공기를 가열할 수도 있고, 공기 처리 장치 외부에서 가열된 고온의 공기를 공급하는 방식으로 재생 통로 (6) 를 통과하는 공기를 가열할 수도 있으나, 특정 방식에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시태양에서, 상기 가열부 (3) 는 가열 코일과 같은 통상적인 가열기를 포함할 수 있다.In one embodiment, in the case 1 of the air treatment device, outside air of the air treatment device and / or circulating air in the air treatment device are introduced to regenerate the adsorbent of the dehumidifying part 2 to which moisture has been adsorbed. A regeneration passage 6 is provided, and a heating part 3 is provided on the regeneration passage 6. In one embodiment, the heating section 3 may mean any heating source for supplying heat to the air passing through the regeneration passage 6. The heating section 3 may heat the air passing through the regeneration passage 6 in a manner of directly transferring thermal energy, and the regeneration passage 6 in a manner of supplying hot air heated outside the air treatment apparatus. The air passing through may be heated, but is not limited to any particular manner. In some embodiments, the heating section 3 may comprise a conventional heater, such as a heating coil.

일부 실시태양에서, 상기 흡기 통로 (4), 배기 통로 (5) 및/또는 재생 통로 (6) 상에는 도 1 에 도시된 방향으로 공기를 진행시키기 위해 송풍팬이 설치될 수 있다 (도시되지 않음). 다른 실시태양에서, 제습부 (2) 및/또는 가열부 (3) 에, 공기 중에 포함된 먼지와 같은 오물을 제거하는 공기 필터가 추가로 설치될 수 있다 (도시되지 않음).In some embodiments, a blowing fan may be installed on the intake passage 4, the exhaust passage 5 and / or the regeneration passage 6 to advance air in the direction shown in FIG. 1 (not shown). . In another embodiment, the dehumidifying part 2 and / or the heating part 3 may further be provided with an air filter for removing dirt such as dust contained in the air (not shown).

한 실시태양에서, 상기 제습부 (2) 는 도 2 에 도시된 것과 같이, 원통 형태의 제습 로터 (desiccant rotor) 를 포함할 수 있으며, 상기 제습 로터는 중심축 (A) 에 대해 일정한 속도로 회전하도록 배치된다. 제습 로터를 포함하는 제습부 (2) 는 흡기 통로 (4) 를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 흡착 영역 (11) 과 재생 통로를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 재생 영역 (12) 을 포함한다. 한 실시태양에서, 상기 흡착 영역 (11) 과 재생 영역 (12) 의 위치는 각각 흡기 통로 (4) 및 재생 통로 (6) 의 위치에 대해 상대적으로 정해지기 때문에, 제습 로터에 연결된 구동 모터 (도시되지 않음) 의 회전에 의해, 제습 로터에서의 흡착 영역 (11) 과 재생 영역 (12) 은 계속적으로 변화한다. 예를 들어, 제습 로터가 회전함으로써, 흡착 영역 (11) 이었던 제습 로터의 일부가 재생 영역 (12) 이 되고, 재생 영역 (12) 이었던 제습 로터의 일부가 흡착 영역 (11) 이 되며, 이러한 과정이 반복적으로 이루어진다. 일부 실시태양에서, 제습 로터의 전체 면적에 대한 흡착 영역 (11) 과 재생 영역 (12) 의 면적 비율은 요구되는 제습량 및 재생 효율에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 일부 실시태양에서, 필요에 따라, 공기 처리 장치는 직렬 및/또는 병렬로 연결된, 제습 로터를 2 개 이상 포함할 수 있으며, 제습부 (2) 가 2 개 이상의 제습 로터를 포함하는 경우, 제습부 부피 당 제습 효율이 증가될 수 있다.In one embodiment, the dehumidifying part 2 can comprise a desiccant rotor in the form of a cylinder, as shown in FIG. 2, the dehumidifying rotor rotating at a constant speed about the central axis A. FIG. Is arranged to. The dehumidifying unit 2 including the dehumidifying rotor includes an adsorption region 11 which is a region through which air supplied through the intake passage 4 passes and a regeneration region 12 which is a region through which air supplied through the regeneration passage passes. Include. In one embodiment, the position of the adsorption zone 11 and the regeneration zone 12 is determined relative to the positions of the intake passage 4 and the regeneration passage 6, respectively, so that a drive motor connected to the dehumidification rotor (shown Rotation), the adsorption region 11 and the regeneration region 12 in the dehumidification rotor change continuously. For example, when the dehumidification rotor rotates, a part of the dehumidification rotor that was the adsorption region 11 becomes the regeneration region 12, and a part of the dehumidification rotor that was the regeneration region 12 becomes the adsorption region 11. This is done repeatedly. In some embodiments, the area ratio of the adsorption region 11 and the regeneration region 12 to the total area of the dehumidification rotor may be appropriately set according to the required dehumidification amount and the regeneration efficiency. In some embodiments, if desired, the air treatment device may include two or more dehumidification rotors, connected in series and / or in parallel, and when the dehumidification section 2 includes two or more dehumidification rotors, the dehumidification section The dehumidification efficiency per volume can be increased.

한 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 작용에 대하여 설명하면, 흡기 통로 (4) 에 의해 외부로부터 공급된 공기가 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 에 공급되며, 흡착 영역 (11) 내의 흡착제에 의해 공기 중의 수분이 제거된다. 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 을 통과하여 수분이 제거된 공기는 배기 통로 (5) 를 통해 외부로 배출된다. 수분을 흡착한 흡착 영역 (11) 에 해당하는 제습부 (2) 부분은 제습부 (2) 의 회전에 의해, 재생 통로 (6) 와 접하는 영역으로 이동하여 재생 영역 (12) 이 된다. 다음으로, 재생 통로 (6) 를 통해 이동되는 공기 (외부 공기 및/또는 공기 처리 장치 내에서의 순환 공기) 가 가열부 (3) 에 의해 가열된 후, 제습부 (2) 의 재생 영역 (12) 을 통과하게 된다. 가열된 공기가 수분이 흡착되어 있는 재생 영역 (12) 의 흡착제와 접촉함으로써, 흡착되었던 수분이 탈착된다. 한 실시태양에서, 제습부 (2) 가 회전하면서, 재생 영역 (12) 에서는 흡착 영역 (11) 에서 흡착되었던 수분이 제거되며, 흡착 영역 (11) 에서는 재생 영역 (12) 에서 재생된 흡착제에 의해 공기 중의 수분이 제거되는 방식으로, 연속적으로 외부 공기로부터 습기를 제거하고, 습기가 제거된 공기를 공급할 수 있다.Referring to the operation of the air treatment device according to one embodiment, air supplied from the outside by the intake passage 4 is supplied to the adsorption region 11 of the dehumidification section 2, and the adsorbent in the adsorption region 11 is provided. Moisture in the air is removed. The air from which moisture has been removed through the adsorption region 11 of the dehumidifying unit 2 is discharged to the outside through the exhaust passage 5. The part of the dehumidification part 2 corresponding to the adsorption | suction area | region 11 which adsorb | sucked water moves to the area | region which contact | connects the regeneration path | path 6 by rotation of the dehumidification part 2, and turns into the regeneration area | region 12. As shown in FIG. Next, after the air moved through the regeneration passage 6 (external air and / or the circulating air in the air treatment apparatus) is heated by the heating section 3, the regeneration area 12 of the dehumidifying section 2 Will pass). When the heated air comes into contact with the adsorbent in the regeneration region 12 where moisture is adsorbed, the adsorbed moisture is desorbed. In one embodiment, as the dehumidifying unit 2 rotates, the water adsorbed in the adsorption region 11 is removed in the regeneration region 12, and the adsorbent regenerated in the regeneration region 12 in the adsorption region 11. In such a way that moisture in the air is removed, it is possible to continuously remove moisture from the outside air and supply the dehumidified air.

일부 실시태양에서, 흡기 통로 (4) 및/또는 재생 통로 (6) 로 공급되는 공기 중 일부는 제습부 (2) 를 통과하지 않고 우회 (by-pass) 하여 제습부 (2) 를 통과한 다른 공기와 합류할 수 있다. 다른 실시태양에서, 흡기 통로 (4) 로 공급되는 공기 중 일부는 제습 로터 중 재생 영역 (12) 에서 흡착 영역 (11) 으로 변하는 부분에 지정된 퍼지 영역 (도시되지 않음) 을 통과하여, 흡착 영역 (11) 으로 이동하는 제습 로터의 온도를 낮추고, 가열부 (3) 로 공급될 수 있다. 흡착 영역 (11) 과 재생 영역 (12) 사이에 퍼지 영역을 설치하는 경우, 현열 (sensible heat) 의 이동을 억제할 수 있고, 보다 낮은 온도에서 흡착을 할 수 있어 흡착 영역 (12) 에서의 흡착 효율을 높일 수 있다.In some embodiments, some of the air supplied to the intake passage 4 and / or the regeneration passage 6 does not pass through the dehumidification section 2 but by-passes the other passing through the dehumidification section 2. Can join air. In another embodiment, a part of the air supplied to the intake passage 4 passes through a purge region (not shown) designated at the portion of the dehumidifying rotor that changes from the regeneration region 12 to the adsorption region 11, so that the adsorption region ( It is possible to lower the temperature of the dehumidifying rotor moving to 11 and to supply it to the heating part 3. In the case where a purge zone is provided between the adsorption zone 11 and the regeneration zone 12, the movement of sensible heat can be suppressed, and the adsorption can be performed at a lower temperature, so that adsorption in the adsorption zone 12 is achieved. The efficiency can be improved.

도 3 은 한 예시적인 실시태양에 따른 열교환부 (7) 를 추가로 포함하는 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3 에 개시된 공기 처리 장치는, 배기 통로 (5) 와 재생 통로 (6) 의 공기 사이에서 열교환을 실시하는 열교환부 (7) 를 추가로 포함한다는 점을 제외하고는, 도 1 에 따른 공기 처리 장치와 동일하다. 따라서, 도 1 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.3 is a schematic illustration of an air treatment apparatus further comprising a heat exchanger 7 according to an exemplary embodiment. The air treatment apparatus disclosed in FIG. 3 further comprises a heat exchanger 7 for performing heat exchange between the exhaust passage 5 and the air in the regeneration passage 6, except for the air treatment according to FIG. 1. Same as the device. Therefore, description is abbreviate | omitted about the structure common to FIG.

한 실시태양에서, 제습 단계에서 수분이 제습부 (2) 의 흡착제에 흡착되는 과정은 발열 과정으로, 희석열 (diluted heat) 이 발생하며, 반대로 재생 단계에서, 수분이 흡착제로부터 탈착되는 과정은 흡열 과정으로 반응열 (reaction heat) 이 필요하다. 열교환부 (7) 는, 재생 통로 (6) 에서 가열부 (3) 를 통과하기 전의 공기와, 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 을 통과한 공기 사이의 열교환을 실시한다. 상기 열교환부 (7) 를 통해, 흡착 영역 (11) 을 통과하여 수분이 제거된 공기의 냉각과, 재생 통로 (6) 를 통해 이동되는 공기 (외부 공기 및/또는 공기 처리 장치 내에서의 순환 공기) 의 예열 (열 회수) 를 동시에 달성할 수 있다. 열교환부 (7) 를 추가로 사용하는 경우, 공기 처리 장치를 가동시키는데 소요되는 에너지의 효율을 증가시킬 수 있다.In one embodiment, the process of adsorbing moisture to the adsorbent of the dehumidifying unit 2 in the dehumidification step is an exothermic process, and diluted heat is generated, and in the regeneration step, the process of desorbing water from the adsorbent is an endothermic process. Reaction heat is needed. The heat exchanger 7 performs heat exchange between the air before passing through the heating unit 3 in the regeneration passage 6 and the air that has passed through the adsorption region 11 of the dehumidifying unit 2. Cooling of the air from which water has been removed through the heat exchange unit 7 through the adsorption region 11 and air moving through the regeneration passage 6 (external air and / or circulating air in the air treatment apparatus) Preheating (heat recovery) can be achieved simultaneously. When the heat exchanger 7 is further used, the efficiency of the energy required to operate the air treatment apparatus can be increased.

일부 실시태양에서, 상기 열교환부 (7) 는 하니컴 구조를 갖는 원통 형태의 회전 로터를 포함할 수 있다. 상기 회전 로터의 축방항을 따라 다수의 통로가 형성되며, 통로 내부 표면은 열 전달이 잘 이루어지는 재료, 예컨대 알루미늄과 같은 금속으로 처리될 수 있다. 상기 회전 로터는 가열 영역과 냉각 영역으로 분할되 며, 회전 로터에 연결된 구동 모터의 회전에 의해 가열 영역과 냉각 영역은 계속적으로 변화할 수 있다.In some embodiments, the heat exchanger 7 may comprise a cylindrical rotor having a honeycomb structure. A plurality of passages are formed along the axial term of the rotary rotor, and the passage inner surface may be treated with a material that is well-transmitted, such as a metal such as aluminum. The rotary rotor is divided into a heating zone and a cooling zone, and the heating zone and the cooling zone may be continuously changed by the rotation of the drive motor connected to the rotary rotor.

한 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 제습 및 냉방 작용에 대하여 설명한다. 흡기 통로 (4) 에서 공급된 공기 (실외, 고온) 는 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 을 거치면서 수분이 제거되며, 흡착열에 의해 온도가 다소 상승할 수 있다. 상기 건조 공기는 열교환부 (7) (예컨대, 회전 로터의 냉각 영역) 를 거치면서 냉각되며, 상기 건조 공기는 배기 통로 (5) 를 통해 실내로 공급된다. 한편, 재생 통로 (6) 에서 공급된 공기 (실내, 저온) 는 열교환부 (7) (예컨대, 회전 로터의 가열 영역) 를 거치면서 승온된다. 상기 승온된 공기는 가열부 (3) 에 의해 가열된 후, 제습부 (2) 의 재생 영역 (12) 을 통과하게 된다. 가열된 공기가 수분이 흡착되어 있는 재생 영역 (12) 의 흡착제와 접촉함으로써, 흡착되었던 수분이 탈착된다. 상기와 같은 공기 처리 장치에서는, 제습부 (2) 에 의해 잠열 부하가 처리되고, 열교환부 (7) 에 의해 현열 부하 (sensible heat load) 가 처리될 수 있어, 응축식 냉방 장치보다 에너지 효율이 높다. 또한, 공기의 제습 및 냉방을 동시에 효율적으로 달성할 수 있다.The dehumidification and cooling actions of the air treatment device according to one embodiment will be described. The air (outdoor, high temperature) supplied from the intake passage 4 removes moisture while passing through the adsorption region 11 of the dehumidifying unit 2, and the temperature may increase somewhat by the heat of adsorption. The dry air is cooled while passing through the heat exchange part 7 (for example, the cooling area of the rotary rotor), and the dry air is supplied to the room through the exhaust passage 5. On the other hand, the air (indoor, low temperature) supplied from the regeneration passage 6 is heated up while passing through the heat exchanger 7 (for example, the heating region of the rotary rotor). The heated air is heated by the heating unit 3 and then passes through the regeneration region 12 of the dehumidifying unit 2. When the heated air comes into contact with the adsorbent in the regeneration region 12 where moisture is adsorbed, the adsorbed moisture is desorbed. In the above air treatment device, the latent heat load can be processed by the dehumidifying unit 2 and the sensible heat load can be processed by the heat exchanger 7, so that the energy efficiency is higher than that of the condensation type cooling device. . In addition, it is possible to efficiently achieve dehumidification and cooling of air at the same time.

도 4 는 한 예시적인 실시태양에 따른 냉각부 (8) 를 추가로 포함하는 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4 에 개시된 공기 처리 장치는, 배기 통로 (5) 에 냉각부 (8) 가 추가로 설치된다는 점을 제외하고는 도 3 에 따른 공기 처리 장치와 동일하다. 따라서, 도 3 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.4 is a schematic illustration of an air treatment apparatus further comprising a cooling section 8 according to one exemplary embodiment. The air treatment apparatus disclosed in FIG. 4 is the same as the air treatment apparatus according to FIG. 3 except that a cooling unit 8 is additionally provided in the exhaust passage 5. Therefore, description is abbreviate | omitted about the structure common to FIG.

한 실시태양에서, 냉각부 (8) 는 통상적인 냉각 코일, 응축식 냉각 장치, 증발식 냉각 장치, 이들의 조합 등을 포함할 수 있으나, 특정 냉각 방식에 제한되는 것은 아니다. 제습부 (2) 에 의해 습기가 제거되고, 열교환부 (7) 에 의해 냉각된 공기는 냉각부 (8) 를 통과하면서 온도가 더욱 낮아질 수 있다. 제습부 (2) 에 의해 잠열 부하 (latent heat load) 가 처리되고 냉각부 (8) 에 의해 현열 부하가 추가로 처리될 수 있어, 공급 공기의 습도와 온도를 독립적으로 제어할 수 있다.In one embodiment, the cooling section 8 may include conventional cooling coils, condensation cooling devices, evaporative cooling devices, combinations thereof, and the like, but is not limited to a specific cooling scheme. Moisture is removed by the dehumidifying part 2, and the air cooled by the heat exchange part 7 can be further lowered while passing through the cooling part 8. The latent heat load can be processed by the dehumidifying part 2 and the sensible heat load can be further processed by the cooling part 8, so that the humidity and temperature of the supply air can be controlled independently.

도 5 는 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 실시태양에서, 공기 처리 장치는 재생 통로 (6) 가 가열부 (3), 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 및 응축기 (9) 를 순환하도록 설치된다는 점을 제외하고는, 도 1 에 따른 공기 처리 장치와 동일하다. 따라서, 도 1 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.5 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. In this embodiment, the air treatment apparatus is shown in FIG. 1 except that the regeneration passage 6 is installed to circulate the heating section 3, the adsorption region 11 of the dehumidifying section 2 and the condenser 9. The same as the air treatment device according to. Therefore, description is abbreviate | omitted about the structure common to FIG.

한 실시태양에서, 제습부 (2) 의 재생 영역 (12) 을 거친 공기에 포함된 수분은 응축기 (9) 에서 물로 액화되고, 액화된 물은 배수로 (13) 를 통해 외부 또는 별도의 저장부로 배출된다. 응축기 (9) 에 의해 수분이 제거된 공기는 다시 가열부 (3) 로 이동한다. 일부 실시태양에서, 재생 통로 (6) 를 순환하는 공기 중 일부는 적절한 수단을 통하여 외부로 배출될 수 있고, 외부로부터 공기 처리 장치에 유입되는 공기 중 일부가 재생 통로 (6) 의 순환 공기에 포함될 수 있다. 일부 실시태양에서, 공기 처리 장치는 배기 통로 (5) 와 재생 통로 (6) 에 열교환부 (7) 를 추가로 포함하고/하거나 배기 통로 (5) 에 냉각부 (8) 를 추가로 포함할 수 있다 (도시되지 않음).In one embodiment, the moisture contained in the air passing through the regeneration zone 12 of the dehumidifying section 2 is liquefied into water in the condenser 9, and the liquefied water is discharged through the drainage passage 13 to an external or separate storage section. do. The air from which moisture is removed by the condenser 9 moves to the heating part 3 again. In some embodiments, some of the air circulating in the regeneration passage 6 may be discharged to the outside through appropriate means, and some of the air entering from the outside into the air treatment apparatus is included in the circulating air of the regeneration passage 6. Can be. In some embodiments, the air treatment device may further include a heat exchanger 7 in the exhaust passage 5 and a regeneration passage 6 and / or further include a cooling unit 8 in the exhaust passage 5. (Not shown).

도 6 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 실시태양에서, 공기 처리 장치는 재생 통로 (6) 가 가열부 (3), 제습부 (2) 의 흡착 영역 (11) 및 열교환부 (7') 를 순환하도록 설치된다는 점을 제외하고는, 도 1 에 따른 공기 처리 장치와 동일하다. 따라서, 도 1 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.6 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. In the above embodiment, the air treatment apparatus is provided so that the regeneration passage 6 is installed to circulate the heating section 3, the adsorption region 11 of the dehumidifying section 2, and the heat exchange section 7 ′, Same as the air treatment device according to FIG. 1. Therefore, description is abbreviate | omitted about the structure common to FIG.

한 실시태양에서, 흡기 통로 (4) 의 공기는 제습부 (2) 에 공급되기 전에 열교환부 (7') 를 통과하며, 재생 통로 (6) 의 공기는 제습부 (2) 의 재생 영역 (12) 을 통과한 후, 가열부 (3) 에 다시 공급되기 전에 열교환부 (7') 를 통과한다. 열교환부 (7') 는 제습부 (2) 에서 수분을 흡착한 재생 통로 (6) 의 공기와 외부로부터 공급된 흡기 통로 (4) 상의 공기 사이에서 열교환을 실시하며, 제습부 (2) 의 재생 영역 (12) 을 거친 공기에 포함된 수분은 열교환부 (7') 에서 물로 액화되고, 액화된 물은 배수로 (13) 를 통해 외부 또는 별도의 저장부로 배출된다. 열교환부 (7') 에서 수분이 제거된 공기는 다시 가열부로 이동한다. 일부 실시태양에서, 재생 통로 (6) 를 순환하는 공기 중 일부는 적절한 수단을 통하여 외부로 배출될 수 있고, 외부로부터 공기 처리 장치에 유입되는 공기 중 일부가 재생 통로 (6) 의 순환 공기에 포함될 수 있다. 일부 실시태양에서, 공기 처리 장치는 배기 통 로 (5) 와 재생 통로 (6) 에 열교환부 (7) 를 추가로 포함하고/하거나 배기 통로 (5) 에 냉각부 (8) 를 추가로 포함할 수 있다 (도시되지 않음).In one embodiment, the air in the intake passage 4 passes through the heat exchanger 7 ′ before being supplied to the dehumidification section 2, and the air in the regeneration passage 6 passes through the regeneration region 12 of the dehumidification section 2. After passing through), it passes through heat exchanger (7 ') before being fed back to heating unit (3). The heat exchange part 7 'exchanges heat between the air of the regeneration passage 6 which adsorbed moisture in the dehumidification part 2 and the air on the intake passage 4 supplied from the outside, and regenerates the dehumidification part 2. Moisture contained in the air passing through the region 12 is liquefied into water in the heat exchanger 7 ', and the liquefied water is discharged through the drainage passage 13 to an external or separate reservoir. Air dehumidified in the heat exchanger 7 'moves to the heating unit again. In some embodiments, some of the air circulating in the regeneration passage 6 may be discharged to the outside through appropriate means, and some of the air entering from the outside into the air treatment apparatus is included in the circulating air of the regeneration passage 6. Can be. In some embodiments, the air treatment device may further include a heat exchanger 7 in the exhaust passage 5 and the regeneration passage 6 and / or further include a cooling unit 8 in the exhaust passage 5. (Not shown).

한 실시태양에서, 제습부 (2) 를 포함하는 공기 처리 장치는, 외부 공기의 도입 방식에 따라 전외기 방식, 전순환 방식 또는 외기 혼합 방식으로 구분될 수 있다. 전외기 방식은 공기 처리 대상 공간에 먼지 등이 발생하여 건조 공기의 재순환 사용이 곤란한 경우 사용될 수 있다. 전순환 방식은 보관 창고, 실외기를 설치하지 않는 실내 등과 같이 외부 공기 도입을 필요로 하지 않는 경우 사용될 수 있다. 외기 혼합 방식은 환기 (return air) 를 혼합하여 사용하는 방식으로 고도의 온도 및 수분제어를 필요로 하는 경우 사용될 수 있다.In one embodiment, the air treatment apparatus including the dehumidifying unit 2 may be classified into an total external air type, a total circulation type, or an external air mixing type according to the introduction method of the external air. The external air system can be used when it is difficult to recycle dry air due to dust or the like generated in the air treatment target space. The pre-circulation method may be used when it does not require the introduction of external air, such as storage warehouses, indoors that do not install outdoor units. The outdoor air mixing method is a method of mixing return air and may be used when high temperature and moisture control are required.

도 7 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시태양에 따른 공기 처리 장치는 2 부분의 제습부를 갖는 2-bed 형태이다. 도 7a, 7b 에 도시된 바와 같이, 2-bed 형태의 공기 처리 장치는 2 부분의 제습부 (2a, 2b) 및 2 개의 스위치 밸브 (14, 15) 를 포함하며, 스위치 밸브 (14, 15) 가 공기의 유동 방향을 전환함으로써, 2 부분의 제습부 (2a, 2b) 가 교대로 제습 작용 및 재생 작용을 할 수 있다.7 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. The air treatment device according to this embodiment is a 2-bed type having two parts of a dehumidifying part. As shown in FIGS. 7A and 7B, the two-bed type air treatment device includes two parts of the dehumidifying parts 2a and 2b and two switch valves 14 and 15, and the switch valves 14 and 15. By changing the flow direction of the air, the dehumidifying parts 2a and 2b of the two parts can alternately perform the dehumidifying action and the regenerating action.

구체적으로, 도 7a 에서는, 스위치 밸브 (15) 가 흡기 통로 (4) 를 통해 유입된 습한 공기를 경로 (4b) 를 통해 제습부 (2b) 에 공급함으로써, 제습부 (2b) 에서 제습 작용이 이루어지도록 하고, 습기가 제거된 공기는 경로 (5b), 스위치 밸 브 (14) 를 통해 배출된다. 또한, 재생을 위한 건조한 공기가 경로 (6a) 를 통해 유입되어 가열부 (3) 에 의해 가열된 후 스위치 밸브 (14) 로 공급되고, 스위치 밸브 (14) 는 가열된 공기를 경로 (5a) 를 통해 제습부 (2a) 에 공급하여, 제습부 (2a) 에서 재생 작용이 이루어지도록 한다. 제습부 (2a) 로부터 습기를 흡수한 공기는 경로 (4a), 스위치 밸브 (15) 를 거친 후, 경로 (6b) 를 통해 외부로 배출된다.Specifically, in FIG. 7A, the switch valve 15 supplies the humid air introduced through the intake passage 4 to the dehumidifying unit 2b through the path 4b, whereby the dehumidifying unit 2b performs the dehumidifying action. And dehumidified air is discharged through the path (5b), the switch valve (14). Further, dry air for regeneration is introduced through the path 6a and heated by the heating section 3, and then supplied to the switch valve 14, and the switch valve 14 supplies the heated air to the path 5a. The dehumidifying unit 2a is supplied to the dehumidifying unit 2a so that a regeneration action is performed in the dehumidifying unit 2a. Air which absorbed moisture from the dehumidifying part 2a passes through the path 4a and the switch valve 15, and then is discharged to the outside through the path 6b.

상기와 같은 작동에 의해, 제습부 (2b) 의 흡착제가 포화 상태에 가까워져서 재생이 필요한 상태가 될 때, 스위치 밸브 (14, 15) 를 전환하여 습한 공기와 재생용 공기의 유동 방향을 바꾼다. 구체적으로, 도 7b 에 도시된 바와 같이, 흡기 통로 (4) 를 통해 유입된 습한 공기가 스위치 밸브 (15) 에 의해 경로 (4a) 로 보내짐으로써 재생이 완료된 제습부 (2a) 로 공급되며, 경로 (6a) 를 통해 유입된 재생용 공기는 스위치 밸브 (14) 에 의해 경로 (5b) 로 보내짐으로써 재생이 필요한 제습부 (2b) 로 공급된다. 제습부 (2a) 에 의해 건조된 공기는 경로 (5a), 스위치 밸브 (14) 를 통해 배출되고, 제습부 (2b) 로부터 습기를 흡수한 공기는 경로 (4b), 경로 (6b) 를 통해 외부로 배출된다.By the above operation, when the adsorbent of the dehumidifying part 2b approaches the saturation state and the regeneration is required, the switch valves 14 and 15 are switched to change the flow direction of the wet air and the regeneration air. Specifically, as shown in FIG. 7B, the humid air introduced through the intake passage 4 is sent to the path 4a by the switch valve 15 to be supplied to the dehumidifying unit 2a where the regeneration is completed. The regeneration air introduced through the path 6a is sent to the path 5b by the switch valve 14 to be supplied to the dehumidifying part 2b which needs to be regenerated. Air dried by the dehumidifying part 2a is discharged through the path 5a and the switch valve 14, and air which absorbs moisture from the dehumidifying part 2b is externally supplied through the path 4b and the path 6b. Is discharged.

상기와 같이, 스위치 밸브 (14, 15) 가 공기의 유동 방향을 전환함으로써, 2 개의 제습부 (2a, 2b) 를 연속적으로 사용할 수 있다.As described above, the switch valves 14 and 15 change the flow direction of air, so that the two dehumidifying parts 2a and 2b can be used continuously.

도 8 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 한 실시태양에 따른 공기 처리 장치는, 흡착제를 포함하며, 교대로 냉 매를 흡착하거나 탈착시킬 수 있는 2 부분의 흡착부 (23 및 24); 흡착부에서 탈착된 냉매를 응축시킬 수 있는 응축기 (21); 냉매를 증발시켜 외부에 냉각 효과를 제공할 수 있는 증발기 (22); 흡착부 (21), 응축기 (21) 및 증발기 (22) 를 연결하며, 냉매가 유동할 수 있는 냉매 유로; 상기 냉매 유로 상에 설치된 4 개의 흐름 제어 밸브 (V1, V2, V3 및 V4) 를 포함하고, 2 부분의 흡착부 (23 및 24) 사이에 증발기 및 응축기가 각각 설치된다.8 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. An apparatus for treating air according to one embodiment includes two portions of adsorption portions 23 and 24 including an adsorbent and capable of alternately adsorbing or desorbing refrigerant; A condenser 21 capable of condensing the refrigerant desorbed from the adsorption unit; An evaporator 22 capable of evaporating the refrigerant to provide a cooling effect to the outside; A refrigerant passage connecting the adsorption unit 21, the condenser 21, and the evaporator 22, through which the refrigerant can flow; Four flow control valves (V1, V2, V3, and V4) provided on the refrigerant passage are provided, and an evaporator and a condenser are respectively installed between the two portions of the adsorption portions 23 and 24.

도 8 에 도시된 바와 같이, 4 개의 흐름 제어 밸브 중, 밸브 (V1) 은 응축기 (21) 과 흡착부 (23) 사이에 배치되고, 밸브 (V2) 은 흡착부 (23) 와 증발기 (22) 사이에 배치되고, 밸브 (V3) 은 증발기 (22) 와 흡착부 (24) 사이에 배치되고, 밸브 (V4) 는 흡착부 (24) 와 응축기 (21) 사이에 배치된다. 상기 밸브들 (V1, V2, V3 및 V4) 가 열리거나 닫침으로써 냉매 유로 상의 유동 방향이 결정된다.As shown in FIG. 8, of the four flow control valves, the valve V1 is disposed between the condenser 21 and the adsorption part 23, and the valve V2 is the adsorption part 23 and the evaporator 22. Disposed between, the valve V3 is disposed between the evaporator 22 and the adsorption part 24, and the valve V4 is disposed between the adsorption part 24 and the condenser 21. By opening or closing the valves V1, V2, V3 and V4, the flow direction on the refrigerant passage is determined.

일부 실시태양에서, 냉매 유로에서 냉매의 유동은 각 구성요소 사이의 압력차에 의해 이루어질 수 있고, 유동을 원활하게 하기 위하여 냉매 유로 상에 소정의 펌프 (도시되지 않음) 를 설치할 수 있다.In some embodiments, the flow of the coolant in the coolant flow path may be made by the pressure difference between each component, and a predetermined pump (not shown) may be installed on the coolant flow path to smooth the flow.

한 실시태양에서. 공기 처리 장치는 소정의 제어 장치 (도시되지 않음) 를 포함할 수 있고, 상기 제어장치는 흡착부 (23 및 24), 응축기 (21) 등의 작동, 증발기 (22), 밸브 (V1, V2, V3 및 V4) 의 개폐 등을 제어함으로써, 냉매의 유동 방향을 제어할 수 있다.In one embodiment. The air treatment device may include a predetermined control device (not shown), which controls the adsorption portions 23 and 24, the condenser 21 and the like, the evaporator 22, the valves V1, V2, By controlling the opening and closing of V3 and V4 and the like, the flow direction of the refrigerant can be controlled.

한 실시태양에서, 흡착부 (23 및 24) 에 흡착되거나 응축기 (21) 에서 응축될 때 열을 방출하고, 흡착부 (23 및 24) 에서 탈착되거나 증발기 (21) 에서 증발 될 때 열을 흡수할 수 있는 냉매를 사용할 수 있다. 냉매로서, 비용, 환경 등의 측면에서 물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 알코올 (예컨대, 메탄올, 에탄올), 암모니아 등을 사용할 수 있다.In one embodiment, heat is released when adsorbed to the adsorption units 23 and 24 or condensed in the condenser 21 and absorbs heat when desorbed in the adsorption units 23 and 24 or evaporated in the evaporator 21. Refrigerant can be used. As the refrigerant, water may be used in terms of cost, environment, and the like, but is not limited thereto, and alcohols (eg, methanol, ethanol), ammonia, and the like may be used.

도 8 을 참조하여, 작동 모드 [A] 내지 [D] 를 따르는 공기 처리 장치의 구체적인 작동을 설명한다. 본 실시태양에 따른 공기 처리 장치는 냉매가 순환되는 냉매 유로가 폐쇄된 상태로 운전된다 (closed cycle). 일부 실시태양에서, 공기 처리 장치는 진공 또는 진공에 근접한 상태에서 운전되어, 냉매의 확산 저항을 감소시킬 수 있다. 작동 모드 [A] 내지 [D] 에 따른 밸브 (V1, V2, V3 및 V4) 의 개폐 모드와 흡착부 (23 및 24) 의 작동 방법은 하기 표 1 을 참고한다.Referring to Fig. 8, the specific operation of the air treatment device following the operation modes [A] to [D] will be described. The air treatment apparatus according to the present embodiment operates with a closed refrigerant flow path through which a refrigerant is circulated (closed cycle). In some embodiments, the air treatment device can be operated in a vacuum or in proximity to the vacuum, thereby reducing the diffusion resistance of the refrigerant. See Table 1 below for the open / close mode of the valves V1, V2, V3 and V4 according to the operating modes [A] to [D] and the operation of the adsorption sections 23 and 24.

[표 1][Table 1]

작동 모드Operating mode [A][A] [B][B] [C][C] [D][D] 밸브valve V1V1 XX XX OO XX V2V2 OO XX XX XX V3V3 OO XX XX XX V4V4 XX XX OO XX 흡착부Adsorption part 2323 냉각Cooling 가열heating 가열heating 냉각Cooling 2424 가열heating 냉각Cooling 냉각Cooling 가열heating O: 개방 X: 폐쇄O: open X: closed

작동 모드 [A] 에서, 밸브 (V2) 및 (V3) 을 개방하고, 밸브 (V1) 및 (V4) 를 폐쇄한다. 흡착부 (24) 에 임의의 가열원으로부터 열을 공급하고 (예컨대, 온수 (Hot water) 와 같은 가열 유체 (H) 의 공급), 흡착부 (24) 에 흡착되어 있던 냉매를 탈착시킨다. 흡착부 (23) 로부터 임의의 냉각 수단을 통해 열을 제거하고 (예컨대, 냉각수 (Cooling water) 와 같은 냉각 유체 (C) 의 공급), 유입되는 냉매를 흡착부 (23) 에 흡착시킨다. 응축기 (21) 로부터 임의의 냉각 수단을 통해 열을 제거하고 (예컨대, 냉각수와 같은 냉각 유체 (C) 의 공급), 흡착부 (24) 로부터 탈착된 냉매를 응축기 (21) 에서 응축시킨다. 증발기 (22) 에서 응축된 냉매가 증발하면서 열을 흡수하게 되고, 냉각 효과를 얻을 수 있다. 이러한 냉각 효과를 통해 냉각된 유체 (chilled fluid) F (예컨대, 냉각된 물) 을 얻을 수 있고, 이를 원하는 곳에 공급하여 냉각시킬 수 있다.In the operation mode [A], the valves V2 and V3 are opened and the valves V1 and V4 are closed. Heat is supplied to the adsorption part 24 from any heating source (for example, supply of heating fluid H, such as hot water), and the refrigerant adsorbed to the adsorption part 24 is desorbed. Heat is removed from the adsorption section 23 through any cooling means (for example, supply of a cooling fluid C such as cooling water), and the incoming refrigerant is adsorbed to the adsorption section 23. Heat is removed from the condenser 21 through any cooling means (for example, supply of a cooling fluid C such as cooling water), and the refrigerant desorbed from the adsorption portion 24 is condensed in the condenser 21. The refrigerant condensed in the evaporator 22 absorbs heat while evaporating, and a cooling effect can be obtained. This cooling effect allows to obtain a chilled fluid F (eg, cooled water), which can be supplied and cooled where desired.

흡착부 (24) 에서의 탈착과 흡착부 (23) 에서의 흡착이 진행되어 평형상태에 도달하거나 근접하면, 흡착부 (24) 와 흡착부 (23) 에서의 흡·탈착 작용을 전환시킨다. 그러한 전환의 준비과정으로, 작동 모드 [B] 에서, 모든 밸브 (V1, V2, V3 및 V4) 를 폐쇄하여 흡·탈착에 의한 열 및 물질 이동을 정지시킨 다음, 흡착부 (24) 에 열을 공급하고, 흡착부 (23) 으로부터 열을 제거한다.When desorption in the adsorption part 24 and adsorption in the adsorption part 23 advance and reach equilibrium state, the adsorption / desorption action in the adsorption part 24 and the adsorption part 23 is switched. In preparation for such a conversion, in the operation mode [B], all the valves V1, V2, V3 and V4 are closed to stop heat and mass transfer by adsorption / desorption, and then heat is supplied to the adsorption section 24. It supplies and removes heat from the adsorption part 23.

작동 모드 [C] 에서, 밸브 (V1) 및 (V4) 을 개방하고, 밸브 (V2) 및 (V3) 을 폐쇄한다. 흡착부 (24) 로부터 열이 제거되고 냉매가 흡착되며, 흡착부 (23) 에 열이 공급되고 냉매가 탈착된다는 것을 제외하고는, 작동모드 [A] 에서와 유사하게 증발기 (22) 에 의해 냉각 효과를 얻을 수 있다.In the operation mode [C], the valves V1 and V4 are opened and the valves V2 and V3 are closed. Cooling by the evaporator 22 similar to in operation mode [A], except that heat is removed from the adsorption section 24 and the refrigerant is adsorbed, heat is supplied to the adsorption section 23 and the refrigerant is desorbed. The effect can be obtained.

작동 모드 [B] 에서와 유사하게, 작동 모두 [D] 에서 모든 밸브 (V1, V2, V3 및 V4) 를 폐쇄하여 흡·탈착 작용의 전환을 준비한 다음, 다시 작동 모드 [A] 가 이루어진다.Similar to the operation mode [B], in operation [D], all the valves V1, V2, V3 and V4 are closed to prepare for switching of the adsorption / desorption action, and then operation mode [A] is made again.

이와 같이, 흡착부 (24) 및 흡착부 (23) 에서 흡착 및 탈착이 교대로 일어나도록 함으로써, 연속적으로 증발에 의한 냉각 효과를 제공할 수 있다.In this way, by allowing adsorption and desorption to occur alternately in the adsorption section 24 and the adsorption section 23, the cooling effect by evaporation can be continuously provided.

이와 같은 흡착식 공기 처리 장치는, 구동 부분이 적어 진동·소음이 적고, 오존층 파괴를 유발하는 프레온계 냉매를 사용하지 않고도 냉각 효과를 제공할 수 있고, 냉매로서 물을 사용하는 경우 안정성이 높고 (독성, 부식성, 가연성 등의 관점에서), 흡수식에서와 같은 용액 결정화의 단점이 없고, 불응축가스 (수소 등) 가 발생할 우려가 적다 (추가 조작이 불필요하고, 진공유지에 유리함) 는 장점이 있다. 또한, 흡착부 (23) 및 (24) 에 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 흡착제는 비교적 낮은 온도에서도 냉매를 탈착시킬 수 있기 때문에, 탈착을 위한 흡착부 (23 및 24) 의 가열원으로서, 낮은 온도 (예컨대, 대략 50 ~ 90 ℃) 의 폐열을 이용할 수 있다. 상기 가열원은 각종 공장 생산 공정에서의 냉각수나 기기로부터 배출되는 열; 선박, 열차, 자동차와 같은 이동 수단의 엔진이나 발전기 등으로부터 배출되는 열에서 유래될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Such an adsorption type air treatment device has a small driving portion, thus low vibration and noise, and can provide a cooling effect without using a freon refrigerant that causes ozone layer destruction, and when water is used as the refrigerant, the stability is high (toxic , In terms of corrosiveness, flammability, etc.), there is no disadvantage of solution crystallization as in the absorption type, and there is little possibility of generating non-condensable gas (hydrogen, etc.) (no further operation is necessary and advantageous for vacuum maintenance). In addition, since the adsorbent containing the porous organic-inorganic hybrid in the adsorption part 23 and 24 can desorb a refrigerant | coolant even at comparatively low temperature, it is low as a heating source of the adsorption parts 23 and 24 for desorption. Waste heat at a temperature (eg, approximately 50-90 ° C.) can be used. The heating source may be heat discharged from cooling water or equipment in various factory production processes; It may be derived from heat emitted from an engine or a generator of a vehicle such as a ship, a train, a car, but is not limited thereto.

도 9 는 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시태양에 따른 공기 처리 장치는 2 단형 (4 bed) 공기 처리 장치로서, 도 9 에 도시된 바와 같이 흡착부 (23, 24, 25 및 26) 과 밸브 (V1, V2, V3, V4, V5 및 V6) 를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 8 에 따른 공기 처리 장치와 유사하다. 도시된 바와 같이, 흡착부 (23, 24, 25 및 26) 에서 흡착 및 탈착이 교대로 일어나도록 함으로써, 연속적으로 증발에 의한 냉각 효과를 제공할 수 있다. 도 1 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.9 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. The air treatment device according to the present embodiment is a two-stage (4 bed) air treatment device, and as shown in FIG. 9, adsorption portions 23, 24, 25, and 26 and valves V1, V2, V3, V4, and V5. And V6), but similar to the air treatment device according to FIG. 8. As shown, by allowing the adsorption and desorption to take place alternately in the adsorption sections 23, 24, 25 and 26, the cooling effect by evaporation can be continuously provided. The description common to FIG. 1 is omitted.

도 10 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시태양에 따른 공기 처리 장치는 3 단형 (6 bed) 공기 처리 장치 로서, 도 9 에 도시된 바와 같이 흡착부 (23, 24, 25, 26, 27 및 28) 과 밸브 (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7 및 V8) 를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 8 에 따른 공기 처리 장치와 유사하다. 도시된 바와 같이, 흡착부 (23, 24, 25, 26, 27 및 28) 에서 흡착 및 탈착이 교대로 일어나도록 함으로써, 연속적으로 증발에 의한 냉각 효과를 제공할 수 있다. 도 1 과 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.10 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. The air treatment device according to the present embodiment is a three-stage (6 bed) air treatment device, and as shown in FIG. 9, adsorption portions 23, 24, 25, 26, 27, and 28 and valves V1, V2, and V3. V4, V5, V6, V7 and V8), except that it is similar to the air treatment apparatus according to FIG. As shown, by allowing the adsorption and desorption to take place alternately in the adsorption units 23, 24, 25, 26, 27 and 28, the cooling effect by evaporation can be continuously provided. The description common to FIG. 1 is omitted.

한 실시태양에서, 2 단, 3 단형 시스템과 같은 다단형 공기 처리 장치에서는, 흡착부의 가열원의 온도가 더욱 낮더라도 (예컨대, 40 ~ 50 ℃) 냉방 효과를 얻을 수 있어, 다량으로 버려지고 있는 저온 폐열을 회수하여 사용할 수 있다.In one embodiment, in a multi-stage air treatment apparatus such as a two-stage or three-stage system, a cooling effect can be obtained even if the temperature of the heating source of the adsorption unit is lower (for example, 40 to 50 ° C.), which is discarded in large quantities. Low temperature waste heat can be recovered and used.

도 11 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시태양에 따른 공기 처리 장치는 흡착부 (23) 과 흡착부 (24) 를 접속하는 냉매 유로 및 밸브 (V5) 를 추가로 포함한다는 점을 제외하고는, 도 8 에 따른 공기 처리 장치와 유사하다. 흡착부 (23) 과 흡착부 (24) 내의 압력차를 이용하여 냉동 능력의 향상을 도모할 수 있다. 흡착부 (23) 과 흡착부 (24) 사이의 밸브 (V5) 제어를 통해 냉매 증기의 잠열을 열교환 시켜 흡·탈착양이 증가되며, 흡착부에서의 흡·탈착시 농도차가 증가하게 되어 냉동 능력이 증가된다. 이러한 실시태양에서, 작동 모드 [B] 및 [E] 에서와 같이, 밸브 (V5) 가 개방되어, 흡착부 (23) 및 흡착부 (24) 사이에서 냉매 증기의 잠열이 교환될 수 있다.11 is a schematic drawing of the apparatus for treating air according to one illustrative embodiment. The air treatment apparatus according to the present embodiment is similar to the air treatment apparatus according to FIG. 8 except that it further includes a refrigerant passage and a valve V5 connecting the adsorption portion 23 and the adsorption portion 24. Do. The pressure difference in the adsorption | suction part 23 and the adsorption | suction part 24 can be used, and the freezing capacity can be improved. By controlling the valve V5 between the adsorption section 23 and the adsorption section 24, the latent heat of the refrigerant vapor is exchanged to increase the adsorption / desorption amount, and the difference in concentration during the adsorption / desorption at the adsorption section increases, resulting in a freezing capacity. Is increased. In this embodiment, as in operating modes [B] and [E], valve V5 can be opened so that latent heat of refrigerant vapor can be exchanged between adsorption section 23 and adsorption section 24.

한 실시태양에서, 흡착부와 응축기 (21) 사이에 부스터 펌프나 압축기를 추 가로 설치할 수 있다. 이러한 실시태양에서는, 별도의 냉각 수단을 통해 응축기 (21) 로부터 열을 제거하지 않고도, 보통의 환경온도에서도 흡착부에서 탈착되는 냉매 증기를 고압으로 압축하여 냉매를 응축시킬 수 있다.In one embodiment, an additional booster pump or compressor may be installed between the adsorption section and the condenser 21. In this embodiment, the refrigerant vapor can be condensed by compressing the refrigerant vapor desorbed from the adsorption unit to a high pressure even at a normal environmental temperature without removing heat from the condenser 21 through separate cooling means.

한 실시태양에서, 상기 제습부 (2), (2a) 및 (2b) 와 흡착부 (23), (24), (25), (26), (27) 및 (28) 에는 흡착제로서 수분 흡착제를 사용할 수 있다. 상기 흡착제는 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 고분자 화합물 (또는 다공성 유무기 혼성체) 을 포함할 수 있다. 상기 다공성 유무기 혼성체는 골격 구조 내에 유기물과 무기물을 모두 포함하며, 분자 크기 또는 나노 크기의 세공구조를 갖는 결정성 화합물일 수 있다. 상기 다공성 유무기 혼성체는 다공성 배위 고분자 (porous coordination polymers) [Angew. Chem. Intl. Ed., 43, 2334, 2004], 또는 금속-유기 골격체 (MOF; metal-organic frameworks) [Chem. Soc. Rev., 32, 276, 2003] 라고도 한다.In one embodiment, the dehumidifying part (2), (2a) and (2b) and the adsorption part (23), (24), (25), (26), (27) and (28) are moisture adsorbents as adsorbents. Can be used. The adsorbent may include a porous organic-inorganic polymer compound (or porous organic-inorganic hybrid) formed by combining a central metal ion with an organic ligand. The porous organic-inorganic hybrid may include both organic and inorganic substances in the framework structure, and may be a crystalline compound having a pore structure of molecular size or nano size. The porous organic-inorganic hybrids are porous coordination polymers [Angew. Chem. Intl. Ed., 43, 2334, 2004], or metal-organic frameworks (MOF) [Chem. Soc. Rev., 32, 276, 2003].

다른 실시태양에서, 상기 흡착제는 필요에 따라, 실리카겔, 제올라이트, 활성 알루미나, 염화 리튬, 활성탄, 규산 알루미늄, 염화 칼슘, 탄산 칼슘 등과 같은 제습제를 추가로 포함할 수 있으며, 필요에 따라 이들 중 1 종 또는 2 종 이상과 다공성 유무기 혼성체를 혼합하여 흡착제로 사용할 수 있다.In another embodiment, the adsorbent may further include a dehumidifying agent, such as silica gel, zeolite, activated alumina, lithium chloride, activated carbon, aluminum silicate, calcium chloride, calcium carbonate, etc., if necessary, one of them. Alternatively, two or more species and a porous organic-inorganic hybrid may be mixed and used as an adsorbent.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 분자크기 또는 수 nm 크기의 세공을 갖는다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 세공 크기는 약 0.3 내지 약 10 nm 일 수 있다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 평균 입경은 100 μm 이하이다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrids have pores of molecular size or several nm in size. In some embodiments, the pore size of the porous organic-inorganic hybrid can be from about 0.3 to about 10 nm. In some embodiments, the average particle diameter of the porous organic-inorganic hybrid is 100 μm or less.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 표면적 및/또는 세공 부피는 크면 클수록 흡착 효과가 우수하다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 표면적은 300 m2/g 이상일 수 있다. 다른 실시태양에서 다공성 유무기 혼성체의 표면적은 500 m2/g 이상, 700 m2/g 이상, 1,000 m2/g 이상, 1,200 m2/g 이상, 1,500 m2/g 이상 또는 1,700 m2/g 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 표면적은 10,000 m2/g 이하일 수 있다. 한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 세공 부피는 0.1 mL/g 이상, 또는 0.4 mL/g 이상일 수 있다. 다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 세공 부피는 10 mL/g 이하일 수 있다.In one embodiment, the larger the surface area and / or pore volume of the porous organic-inorganic hybrid, the better the adsorption effect. In some embodiments, the surface area of the porous organic-inorganic hybrid may be at least 300 m 2 / g. In other embodiments the surface area of the porous organic-inorganic hybrid is at least 500 m 2 / g, at least 700 m 2 / g, at least 1,000 m 2 / g, at least 1,200 m 2 / g, at least 1,500 m 2 / g or at 1,700 m 2 / g or more, but is not limited thereto. In some embodiments, the surface area of the porous organic-inorganic hybrid may be up to 10,000 m 2 / g. In one embodiment, the pore volume of the porous organic-inorganic hybrid may be at least 0.1 mL / g, or at least 0.4 mL / g. In other embodiments, the pore volume of the porous organic-inorganic hybrid can be 10 mL / g or less.

한 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는 금속 원소를 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는, 예를 들어, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi 의 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga 와 같은 1 주기 전이금속; Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd 와 같은 2 주기 전이금속; Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg 와 같은 3 주기 전이금속 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 한 예시적인 실시태양에서, 상기 전이금속이 크롬, 바나듐, 철, 니켈, 코발트, 구리, 티타늄, 망간인 경우 배위화합물의 제조가 용이할 수 있다. 다른 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는, 배위화합물을 제조할 수 있는 마그네슘, 알루미늄, 규소와 같은 전형원소, 또는 세륨, 이트륨, 터븀, 유로퓸, 란탄 (lanthanum) 과 같은 란탄족 (lanthanoid series) 금속을 포함할 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는 2 가 내지 6 가 금속 이온과의 배위 결합에 의해 형성될 수도 있다. 한 예시적인 실시태양에서, 상기 2 가 금속 이온은, Ni2+, Cu2+, Co2+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+ 등, 상기 3 가 금속 이온은 Fe3+, Cr3+, Al3+, Mn3+ 일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체는 Zr, Ti, Sn, V, W, Mo 또는 Nb 의 4 가, 5 가 또는 6 가 금속 이온과의 배위 결합에 의해 형성될 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may comprise a metal element. In some embodiments, the porous organic-inorganic hybrid is, for example, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os , Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As It may include one or more of, Sb, Bi. In some embodiments, the porous organic-inorganic hybrid may include one cycle transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga; Bicycle transition metals such as Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd; Such as Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg It may comprise one or more of three cycle transition metals. In one exemplary embodiment, when the transition metal is chromium, vanadium, iron, nickel, cobalt, copper, titanium, manganese, it may be easy to prepare a coordination compound. In another embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is a typical element such as magnesium, aluminum, silicon, or a lanthanoid series such as cerium, yttrium, terbium, europium, or lanthanum, from which coordination compounds can be prepared. ) May comprise a metal. In another embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may be formed by coordinating bonds with divalent to hexavalent metal ions. In one exemplary embodiment, the divalent metal ion is Ni 3+ , Cu 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Zn 2+, etc. The metal ion may be Fe 3+ , Cr 3+ , Al 3+ , Mn 3+ . In another embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may be formed by coordinating with tetravalent, pentavalent or hexavalent metal ions of Zr, Ti, Sn, V, W, Mo or Nb.

한 실시태양에서, 상기 다공성 유무기 혼성체 내에는 각종 세균에 대한 항균 활성을 갖는 금속 성분이 치환되어 있을 수 있다. 상기 항균 활성을 갖는 금속 성분의 예로서, Ag(I), Cu(II 또는 I), Ni(II) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may be substituted with a metal component having antibacterial activity against various bacteria. Examples of the metal component having the antimicrobial activity include Ag (I), Cu (II or I), Ni (II) and the like, but is not limited thereto.

다공성 유무기 혼성체에 포함되는 유기 리간드로서 작용할 수 있는 유기 화합물은 링커 (linker) 라고도 한다. 한 실시태양에서, 유기 리간드는 배위할 수 있는 작용기를 갖는 유기 화합물을 포함한다. 일부 실시태양에서, 배위할 수 있 는 작용기의 예는 탄산기 (-CO3H), 탄산의 음이온기 (-CO3 -), 카르복실기, 카르복실산의 음이온기, 아미노기 (-NH2), 이미노기 (

Figure 112009071030543-pat00002
), 아미드기 (-CONH2), 술폰산기 (-SO3H), 술폰산의 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산의 음이온기(-CS2 -), 피리딘기, 피라진기 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Organic compounds that can act as organic ligands in porous organic-inorganic hybrids are also referred to as linkers. In one embodiment, the organic ligands include organic compounds having functional groups that can be coordinated. In some embodiments, the example of the functional groups can be coordinated to the acid group (-CO 3 H), of the acid anion group (-CO 3 -), a carboxyl group, a carboxylic acid anion group, an amino group (-NH 2), Iminogi (
Figure 112009071030543-pat00002
), Amide group (-CONH 2), a sulfonic acid group (-SO 3 H), a sulfonic acid anion group (-SO 3 -), methane dithiol Osan group (-CS 2 H), methane dithiol Osan anion group (-CS of 2 -), but it may comprise a pyridine group, a pyrazine group or the like without being limited thereto.

한 실시태양에서, 유기 리간드의 예는 배위할 수 있는 자리가 2 개 이상인 화합물, 예를 들어, 바이덴테이트 (bidentate), 트리덴테이트 (tridentate) 와 같은 폴리덴테이트 (polydentate) 유기 화합물을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드의 예는, 배위할 자리가 있다면, 중성 유기 화합물, 예컨대, 비피리딘, 피라진 등, 음이온성 유기 화합물, 예컨대, 테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실레이트, 벤젠트리카르복실레이트, 벤젠트리벤조에이트, 피리딘디카르복실레이트, 비피리딜디카르복실레이트 등과 같은 카르복실산의 음이온성 화합물 뿐만 아니라, 양이온 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, 카르복실산의 음이온성 유기 리간드로서, 테레프탈레이트와 같은 방향족 링을 갖는 음이온 외에, 예를 들어, 포르메이트, 옥살레이트, 말로네이트, 숙시네이트, 글루타메이트, 헥신디오에이트, 헵탄디오에이트와 같은 선형의 카르복실산의 음이온, 시클로헥실디카르복실레이트와 같이 비방향족 링을 갖는 음이온 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, examples of organic ligands include compounds having two or more coordinating sites, for example, polydentate organic compounds such as bidentate, tridentate, and the like. can do. Examples of such organic ligands are, if there is a position to coordinate, neutral organic compounds such as bipyridine, pyrazine, anionic organic compounds such as terephthalate, naphthalenedicarboxylate, benzenetricarboxylate, benzenetribenzo Anionic compounds of carboxylic acids such as ates, pyridinedicarboxylates, bipyridyldicarboxylates, and the like, as well as cationic materials. In another embodiment, as the anionic organic ligand of the carboxylic acid, in addition to the anion having an aromatic ring such as terephthalate, for example, formate, oxalate, malonate, succinate, glutamate, hexyndioate, heptanedio Anions of linear carboxylic acids such as ions, anions having non-aromatic rings such as cyclohexyl dicarboxylate, and the like may be used, but are not limited thereto.

다른 실시태양에서, 유기 리간드는 디히드록시테레프탈레이트, 또는 이의 유 도체일 수 있다. 일부 예시적인 실시태양에서, 유기 리간드로서 2,5-디히드록시테레프탈레이트 또는 이의 유도체가 포함될 수 있다. 한 실시태양에서, 디히드록시테레프탈레이트 유도체로서 벤젠고리에 Cl, Br, I, NO3, NH2, COOH, SO3H 등이 포함된 디히드록시테레프탈레이트를 사용할 수 있다.In other embodiments, the organic ligand can be dihydroxyterephthalate, or a derivative thereof. In some exemplary embodiments, 2,5-dihydroxyterephthalate or derivative thereof can be included as an organic ligand. In one embodiment, dihydroxyterephthalate containing Cl, Br, I, NO 3 , NH 2 , COOH, SO 3 H and the like in the benzene ring may be used as the dihydroxyterephthalate derivative.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 구리 테레프탈레이트, 철 테레프탈레이트, 망간 테레프탈레이트, 크롬 테레프탈레이트, 바나듐 테레프탈레이트, 알루미늄 테레프탈레이트, 티타늄 테레프탈레이트, 지르코늄 테레프탈레이트, 마그네슘 테레프탈레이트, 구리 벤젠트리카르복실레이트, 철 벤젠트리카르복실레이트, 망간 벤젠트리카르복실레이트, 크롬 벤젠트리카르복실레이트, 바나듐 벤젠트리카르복실레이트, 알루미늄 벤젠트리카르복실레이트, 티타늄 벤젠트리카르복실레이트, 지르코늄 벤젠트리카르복실레이트, 마그네슘 벤젠트리카르복실레이트, 이들의 유도체, 이들의 용매화물, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한 실시태양에서, 카르복실레이트 유도체로서 벤젠고리에 Cl, Br, I, NO3, NH2, COOH, SO3H 등이 포함된 카르복실레이트를 사용할 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is copper terephthalate, iron terephthalate, manganese terephthalate, chromium terephthalate, vanadium terephthalate, aluminum terephthalate, titanium terephthalate, zirconium terephthalate, magnesium terephthalate, copper benzenetri Carboxylate, Iron Benzene Tricarboxylate, Manganese Benzene Tricarboxylate, Chromium Benzene Tricarboxylate, Vanadium Benzene Tricarboxylate, Aluminum Benzene Tricarboxylate, Titanium Benzene Tricarboxylate, Zirconium Benzentricar But may include, but are not limited to, carboxylates, magnesium benzenetricarboxylates, derivatives thereof, solvates thereof, hydrates thereof, or combinations thereof. In one embodiment, carboxylates containing Cl, Br, I, NO 3 , NH 2 , COOH, SO 3 H and the like may be used as the carboxylate derivative.

다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 니켈 디히드록시테레프탈레이트, 코발트 디히드록시테레프탈레이트, 마그네슘 디히드록시테레프탈레이트, 망간 디히드록시테레프탈레이트 또는 철 디히드록시테레프탈레이트, 이들의 유도체, 이들의 용매화물, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In other embodiments, the porous organic-inorganic hybrid is nickel dihydroxyterephthalate, cobalt dihydroxyterephthalate, magnesium dihydroxyterephthalate, manganese dihydroxyterephthalate or iron dihydroxyterephthalate, derivatives thereof, Solvates thereof, hydrates thereof or combinations thereof.

한 실시태양에서, 결정성의 다공성 유무기 혼성체는 테레프탈레이트, 벤젠트 리벤조네이트 또는 벤젠트리카르복실레이트로 중 2 개 이상의 리간드와 금속 원소를 포함할 수 있다.In one embodiment, the crystalline porous organic-inorganic hybrid may comprise at least two ligands and metal elements of terephthalate, benzenetribenzoate or benzenetricarboxylate.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 화학식 M3X(H2O)2O[C6Z4-yZ'y(CO2)2]3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4) 의 화합물 또는 이의 수화물을 포함할 수 있고, 다른 실시태양에서 다공성 유무기 혼성체는 화학식 M3O(H2O)2X[C6Z3-yZ'y-(CO2)3]2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 3) 의 화합물 또는 이의 수화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시태양에서, 상기 수화물을 화학식 M3X(H2O)2O[C6Z4-yZ'y(CO2)2]3·nH2O (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4; 0.1 ≤ n ≤ 50) 또는 M3O(H2O)2X[C6Z3-yZ'y-(CO2)3]2·nH2O (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 3; 0.1 ≤ n ≤ 50) 로 나타낼 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is a compound of formula M 3 X (H 2 O) 2 O [C 6 Z 4-y Z ' y (CO 2 ) 2 ] 3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 <y <4) or Hydrates thereof, and in other embodiments, the porous organic-inorganic hybrid may be selected from the formula M 3 O (H 2 O) 2 X [C 6 Z 3-y Z ' y- (CO 2 ) 3 ] 2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 ≤ y ≤ 3) or a hydrate thereof, but is not limited thereto. In some embodiments, the hydrate is represented by the formula M 3 X (H 2 O) 2 O [C 6 Z 4-y Z ' y (CO 2 ) 2 ] 3 nH 2 O (M = Cu, Fe, Mn, Cr). , V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 ≤ y ≤ 4; 0.1 ≤ n ≦ 50) or M 3 O (H 2 O) 2 X [C 6 Z 3-y Z ' y- (CO 2 ) 3 ] 2 nH 2 O (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 ≤ y ≤ 3; 0.1 ≤ n ≤ 50 )

또 다른 예시적인 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 화학식 M3O(H2O)2X1-y(OH)y[C6H3-(CO2)3]2 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F) 또는 M3X1-y(OH)y(H2O)2O[C6H4(CO2)2]3 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F) 의 화합물, 또는 이의 수화물을 나타낼 수 있다. 한 실시태양에서, 상기 수화물은 화학식 In another exemplary embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is of formula M 3 O (H 2 O) 2 X 1-y (OH) y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 (0 ≦ y ≦ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F) or M 3 X 1-y (OH) y (H 2 O) 2 O Of [C 6 H 4 (CO 2 ) 2 ] 3 (0 ≦ y ≦ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F) Compounds, or hydrates thereof. In one embodiment, the hydrate is of formula

M3O(H2O)2X1-y(OH)y[C6H3-(CO2)3]2·nH2O (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F; 0.1 ≤ n ≤ 50) 또는 M 3 O (H 2 O) 2 X 1-y (OH) y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 nH 2 O (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr , V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F; 0.1 <n <50) or

M3X1-y(OH)y(H2O)2O[C6H4(CO2)2]3·nH2O (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F; 0.1 ≤ n ≤ 50) 로 나타낼 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 화학식에서 X 에 -OH 가 부분적으로 치환될 수 있다. 한 예시적인 실시태양에서, 할로겐 원소를 포함하는 다공성 유무기 혼성체는 금속 전구체로서 금속 할로겐화물 또는 이의 수화물을 사용하여 제조될 수 있다.M 3 X 1-y (OH) y (H 2 O) 2 O [C 6 H 4 (CO 2 ) 2 ] 3 nH 2 O (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F; 0.1 ≦ n ≦ 50). In some embodiments, -OH may be partially substituted for X in the above formula. In one exemplary embodiment, a porous organic-inorganic hybrid comprising a halogen element can be prepared using metal halides or hydrates thereof as metal precursors.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 금속 전구체와 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 금속 전구체, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물 및 용매를 포함하는 반응물 혼합액 (reaction mixture) 을 가열하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid can be prepared by reacting a metal precursor with an organic compound that can act as an organic ligand. In some embodiments, the porous organic-inorganic hybrid can be prepared by a method comprising heating a reaction mixture comprising a metal precursor, an organic compound that can act as an organic ligand, and a solvent.

일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체의 제조 방법은 하기를 포함하는 단계를 포함할 수 있다:In some embodiments, a method of making a porous organic-inorganic hybrid may comprise a step comprising:

금속 전구체, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물 및 용매를 함유하 는 반응물 혼합액을 제조하는 단계; 및Preparing a reactant mixture containing a metal precursor, an organic compound capable of acting as an organic ligand, and a solvent; And

상기 반응물 혼합액을 가열하는 단계.Heating the reactant mixture.

한 실시태양에서, 금속 전구체의 예는, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi 등과 같은 금속 자체, 또는 이들 금속 원소를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 금속 전구체는 전이금속 자체 또는 전이금속 원소를 포함하는 화합물일 수 있으며, 한 예시적인 실시태양에서, 상기 전이금속이 크롬, 바나듐, 철, 니켈, 코발트, 구리, 티타늄, 망간인 경우 배위화합물의 제조가 용이할 수 있다. 다른 실시태양에서, 금속 전구체는, 배위화합물을 제조할 수 있는 마그네슘, 칼슘, 알루미늄, 규소와 같은 전형원소, 또는 세륨, 란탄 (lanthanum) 과 같은 란탄족 (lanthanoid series) 금속을 포함할 수 있다.In one embodiment, examples of metal precursors are Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, etc. The metal itself or the compound containing these metal elements can be included. In some embodiments, the metal precursor may be a transition metal itself or a compound comprising a transition metal element, and in one exemplary embodiment, the transition metal is chromium, vanadium, iron, nickel, cobalt, copper, titanium, manganese In this case, the preparation of the coordination compound may be easy. In other embodiments, the metal precursor may comprise typical elements such as magnesium, calcium, aluminum, silicon, or lanthanoid series metals such as cerium and lanthanum, from which coordinating compounds can be prepared.

일부 실시태양에서, 금속 전구체로서 사용되는 금속 원소를 포함하는 화합물의 예는 금속 할로겐화물 (halide), 금속 질산염 (nitrate), 금속 황산염 (sulfate), 금속 아세테이트 (acetate), 금속 카르보닐, 금속 알콕사이드와 같은 금속 염, 또는 이들의 수화물을 포함할 수 있다. 할로겐은 F, Cl, Br, 또는 I 를 지칭할 수 있다. 일부 실시태양에서, 금속 전구체의 예는 구리 염화물 (예컨대, CuCl2), 철 염화물 (예컨대, FeCl3) 망간 염화물 (예컨대, MnCl2), 크롬 염화물 (예컨대, CrCl3), 바나듐 염화물 (예컨대 VCl3), 티타늄 염화물 (예컨대, TiCl4) 또는 이들의 수화물 등을 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, 금속 전구체의 예는 구리 질산염, 철 질산염, 망간 질산염, 크롬 질산염, 바나듐 질산염, 아연 질산염 또는 이들의 수화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, examples of compounds comprising metal elements used as metal precursors include metal halides, metal nitrates, metal sulfates, metal acetates, metal carbonyls, metal alkoxides Metal salts, or hydrates thereof. Halogen may refer to F, Cl, Br, or I. In some embodiments, examples of metal precursors include copper chloride (eg, CuCl 2 ), iron chloride (eg, FeCl 3 ) manganese chloride (eg, MnCl 2 ), chromium chloride (eg, CrCl 3 ), vanadium chloride (eg, VCl) 3 ), titanium chloride (eg, TiCl 4 ) or hydrates thereof, and the like. In other embodiments, examples of metal precursors may include, but are not limited to, copper nitrate, iron nitrate, manganese nitrate, chromium nitrate, vanadium nitrate, zinc nitrate or hydrates thereof.

한 실시태양에서, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물은 배위할 수 있는 작용기를 갖는 유기 화합물을 포함한다. 일부 실시태양에서, 배위할 수 있는 작용기의 예는 탄산기 (-CO3), 탄산의 음이온기 (-CO2 -), 카르복실기, 카르복실산의 음이온기, 아미노기 (-NH2), 이미노기 (

Figure 112009071030543-pat00003
), 아미드기 (-CONH2), 술폰산기 (-SO3H), 술폰산의 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산의 음이온기(-CS2 -), 피리딘기, 피라진기 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, organic compounds capable of acting as organic ligands include organic compounds having functional groups that can coordinate. In some embodiments, examples of functional groups capable of coordinating acid group (-CO 3), of the acid anion group (-CO 2 -), a carboxyl group, a carboxylic anionic group of the acid, an amino group (-NH 2), imino group (
Figure 112009071030543-pat00003
), Amide group (-CONH 2), a sulfonic acid group (-SO 3 H), a sulfonic acid anion group (-SO 3 -), methane dithiol Osan group (-CS 2 H), methane dithiol Osan anion group (-CS of 2 -), but it may comprise a pyridine group, a pyrazine group or the like without being limited thereto.

한 실시태양에서, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물의 예는 배위할 수 있는 자리가 2 개 이상인 화합물, 예를 들어, 바이덴테이트 (bidentate) 또는 트리덴테이트 (tridentate) 인 유기 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 배위할 수 있는 자리가 2 개 이상인 화합물은 안정한 다공성 유무기 혼성체를 유도할 수 있다. 한 실시태양에서, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물의 예는, 배위할 자리가 있다면, 중성 유기 화합물, 예컨대, 비피리딘, 피라진 등, 음이온성 유기 화합물, 예컨대, 테레프탈레이트, 나프탈렌디카르복실레이트, 벤젠트리카르복실레이트, 벤젠트리벤조에이트, 피리딘디카르복실레이트, 비피리딜디카르 복실레이트 등과 같은 카르복실산의 음이온성 화합물 뿐만 아니라, 양이온 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서, 카르복실산의 음이온성 유기 화합물로서, 테레프탈레이트와 같은 방향족 링을 갖는 음이온 외에, 예를 들어, 포르메이트, 옥살레이트, 말로네이트, 숙시네이트, 글루타메이트, 헥신디오에이트, 헵탄디오에이트와 같은 선형의 카르복실산의 음이온, 시클로헥실디카르복실레이트와 같이 비방향족 링을 갖는 음이온 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, examples of organic compounds capable of acting as organic ligands include those compounds having two or more coordinating sites, for example, organic compounds that are bidentate or tridentate. Can be. In some embodiments, compounds having two or more coordinating sites can induce a stable porous organic-inorganic hybrid. In one embodiment, examples of organic compounds that can act as organic ligands are, if there is a position to coordinate, neutral organic compounds such as bipyridine, pyrazine, etc., anionic organic compounds such as terephthalate, naphthalenedicarboxylate And anionic compounds of carboxylic acids such as benzenetricarboxylate, benzenetribenzoate, pyridinedicarboxylate, bipyridyldicarboxylate, and the like, as well as cationic materials. In another embodiment, as the anionic organic compound of the carboxylic acid, in addition to the anion having an aromatic ring such as terephthalate, for example, formate, oxalate, malonate, succinate, glutamate, hexyndioate, heptanedio Anions of linear carboxylic acids such as ions, anions having non-aromatic rings such as cyclohexyl dicarboxylate, and the like may be used, but are not limited thereto.

다른 실시태양에서, 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물로서, 배위할 수 있는 자리가 있는 유기 화합물 뿐만 아니라, 잠재적으로 배위할 수 있는 자리를 갖고 있어, 반응 조건에서 배위할 수 있게 변화되는 유기 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 테레프탈산 같은 유기산을 사용하는 경우, 반응 후에는 테레프탈레이트로 변환되어 금속 성분과 결합할 수 있다. 일부 실시태양에서, 이러한 유기 화합물의 예는 벤젠디카르복실산, 나프탈렌디카르복실산, 벤젠트리카르복실산, 벤젠트리벤조산, 나프탈렌트리카르복실산, 피리딘디카르복실산, 비피리딜디카르복실산, 포름산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타민산, 헥산디오산, 헵탄디오산, 시클로헥실디카르복실산 같은 유기산 및 그들의 음이온, 피라진, 비피리딘, 디히드록시테레프탈산 등을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 하나 이상의 유기 유기물을 혼합하여 사용할 수 있다.In another embodiment, organic compounds capable of acting as organic ligands include organic compounds with coordinating sites, as well as organic compounds with potentially coordinating sites, which are capable of coordinating under reaction conditions. Can be used. For example, in the case of using an organic acid such as terephthalic acid, it may be converted to terephthalate and then combined with a metal component after the reaction. In some embodiments, examples of such organic compounds include benzenedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, benzenetribenzoic acid, naphthalenetricarboxylic acid, pyridinedicarboxylic acid, bipyridyldicarboxylic acid. Organic acids such as acids, formic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutamic acid, hexanedioic acid, heptanedioic acid, cyclohexyldicarboxylic acid and their anions, pyrazine, bipyridine, dihydroxyterephthalic acid and the like. In some embodiments, one or more organic organics may be used in combination.

한 실시태양에서, 금속 전구체와 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물을 모두 용해시킬 수 있는 용매를 사용할 수 있다. 일부 실시태양에서, 용매의 예는, 물, 알코올, 케톤, 탄화수소, N,N-디메틸포름아미드 (DMF), N,N-디에틸포름 아미드 (DEF), N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc), 아세토니트릴, 디옥산, 클로로벤젠, 피리딘, N-메틸 피롤리돈 (NMP), 설포란, 테트라하이드로퓨란 (THF), 감마-부티로락톤, 시클로헥산올과 같은 지환족 알코올 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시태양에서, 두 가지 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 또 다른 실시태양에서, 용매로서, 물; 탄소수 1 ~ 10 인 모노 또는 폴리알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, EG (에틸렌 글리콜 (ethylene glycol), 글리세롤과 같은 알킬렌 폴리올. 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 폴리올; 탄소수 2 ~ 10 인 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸에틸케톤, 아세틸아세톤 등, 및 탄소수 4 ~ 20 인 탄화수소 (예컨대, 탄소수 4 ~ 10 의 선형 및 환형 알칸, 예를 들어 헥산, 헵탄, 옥탄, 톨루엔 등) 등에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 일부 예시적인 실시태양에서, 용매로서 물, EG , DMF, THF 를 사용할 수 있다.In one embodiment, a solvent capable of dissolving both a metal precursor and an organic compound that can act as an organic ligand can be used. In some embodiments, examples of solvents are water, alcohols, ketones, hydrocarbons, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-diethylformamide (DEF), N, N-dimethylacetamide (DMAc ), Acetonitrile, dioxane, chlorobenzene, pyridine, N-methyl pyrrolidone (NMP), sulfolane, tetrahydrofuran (THF), gamma-butyrolactone, cycloaliphatic alcohols such as cyclohexanol and the like However, it is not limited thereto. In other embodiments, two or more solvents may be used in combination. In another embodiment, as the solvent, water; Mono or polyalcohols having 1 to 10 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, alkylene polyols such as EG (ethylene glycol, glycerol; polyalkylene polyols such as polyethylene glycol; ketones having 2 to 10 carbon atoms, such as One or two or more selected from acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, and the like, and hydrocarbons having 4 to 20 carbon atoms (e.g., linear and cyclic alkanes having 4 to 10 carbon atoms, such as hexane, heptane, octane, toluene, etc.) Mixtures may be used In some exemplary embodiments, water, EG, DMF, THF may be used as the solvent.

금속 전구체와 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물의 몰비는 사용되는 금속 성분 및 유기 화합물의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있다. 한 실시태양에서, 금속 전구체와 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물의 몰비는 1:0.1 ~ 500 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시태양에서, 금속 전구체와 유기 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물의 몰비는 1:0.1 ~ 100 또는 1:0.1 ~ 10 일 수 있다.The molar ratio of the organic compound which can act as the metal precursor and the organic ligand can be appropriately adjusted according to the kind of the metal component and the organic compound used. In one embodiment, the molar ratio of the metal precursor and the organic compound that can act as the organic ligand may be 1: 0.1 to 500, but is not limited thereto. In other embodiments, the molar ratio of the metal precursor and the organic compound that can act as the organic ligand can be from 1: 0.1 to 100 or from 1: 0.1 to 10.

반응물 혼합액의 가열 온도는 실질적으로 제한되지 않는다. 일부 실시태양에서, 반응물 혼합액의 가열 온도는 실온 이상일 수 있다. 다른 실시태양에서, 반응물 혼합액의 가열 온도는 20 ℃ 이상일 수 있고, 또 다른 실시태양에서 반응물 혼합액의 가열 온도는 50 ℃ 이상, 60 ℃ 이상, 80 ℃ 이상, 또는 100 ℃ 이상일 수 있다. 일부 실시태양에서, 가열 온도는 250 ℃ 이하일 수 있다.The heating temperature of the reactant mixture is not substantially limited. In some embodiments, the heating temperature of the reactant mixture may be at least room temperature. In other embodiments, the heating temperature of the reactant mixture may be at least 20 ° C., and in another embodiment, the heating temperature of the reactant mixture may be at least 50 ° C., at least 60 ° C., at least 80 ° C., or at least 100 ° C. In some embodiments, the heating temperature can be up to 250 ° C.

반응물 혼합액의 가열 단계에서, 반응 압력은 실질적으로 제한되지 않는다. 한 실시태양에서, 반응 압력을 반응기 내 반응 온도에서의 반응물의 자동압력 (autogeneous pressure) 으로 설정하여 반응을 수행할 수 있다. 다른 실시태양에서, 질소, 헬륨과 같은 불활성 기체를 추가하여, 고압 하에 반응을 수행할 수 있다.In the heating step of the reactant mixture, the reaction pressure is not substantially limited. In one embodiment, the reaction can be carried out by setting the reaction pressure to the autogeneous pressure of the reactants at the reaction temperature in the reactor. In another embodiment, the reaction can be carried out under high pressure by adding an inert gas such as nitrogen, helium.

다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는, 하나 이상의 무기 금속 전구체, 하나 이상의 리간드로 작용할 수 있는 유기 화합물 및 용매를 함유하는 반응물 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 반응물 혼합액으로부터 반응을 통하여 결정성의 다공성 유무기 혼성체를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 상기 반응은 3 기압 이하의 압력에서 수행될 수 있다. 결정성의 다공성 유무기 혼성체는 기존의 공지된 어떠한 방법으로도 합성이 가능하며, 제조 방법에는 수열 합성 (hydrothermal), 솔보써멀 합성, 마이크로파 조사, 음파 (Sono) 합성 방법 등이 포함될 수 있다. 한 실시태양에서, 결정성의 다공성 유무기 혼성체는 실온 근방에서 용매확산 (solvent diffusion) 을 이용하거나 물을 용매로 사용하여 고온에서 반응시키는 수열합성으로 제조될 수 있다. 다른 실시태양에서, 결정성의 다공성 유무기 혼성체는 유기물을 용매로 사용하는 솔보써멀합성을 통해 제조될 수 있다 [Microporous Mesoporous Mater., vol73, p.15(2004)]. 또 다른 실시태양에서, 결정성의 다공성 유무기 혼성체는 제올라이트나 메조세공체 화합물과 같은 다른 무기 다공성 물질의 제조 방법과 유사하게 물이나 적당한 유기용매를 사용하여, 용매나 혼합용액의 비점이상의 합성온도와 자연 증기압 (autogeneous pressure) 상태하에서 결정화 과정을 거쳐 일반적으로 제조된다. 일부 실시태양에서, 금속 이온 또는 그의 화합물 및 유기 리간드를 용매 존재 하에서 일정시간 교반 또는 초음파를 조사하여 유기물이 금속과 배위 결합하도록 하여 결정핵을 형성시키며, 상기와 같은 결정핵이 형성된 반응액에 마이크로파를 조사 (照射) 하여 결정화 반응을 수행할 수 있다.In another embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may comprise preparing a reactant mixture containing one or more inorganic metal precursors, organic compounds that can act as one or more ligands, and a solvent; And forming a crystalline porous organic-inorganic hybrid through the reaction from the reactant mixture, and the reaction may be performed at a pressure of 3 atm or less. The crystalline porous organic-inorganic hybrid may be synthesized by any conventionally known method, and the preparation method may include hydrothermal synthesis, solvothermal synthesis, microwave irradiation, and sono synthesis. In one embodiment, the crystalline porous organic-inorganic hybrid can be prepared by hydrothermal synthesis by reaction at high temperature using solvent diffusion at room temperature or using water as a solvent. In another embodiment, crystalline porous organic-inorganic hybrids can be prepared via solvothermal synthesis using organics as a solvent [Microporous Mesoporous Mater., Vol 73, p. 15 (2004)]. In another embodiment, the crystalline porous organic-inorganic hybrid is prepared by boiling water or a suitable organic solvent, similar to the process for preparing other inorganic porous materials such as zeolites or mesoporous compounds, to form boiling point synthesis temperatures of solvents or mixed solutions. It is generally prepared by crystallization process under the condition of autogeneous pressure. In some embodiments, a metal ion or a compound thereof and an organic ligand are stirred or ultrasonically irradiated for a predetermined time in the presence of a solvent to allow organic substances to be coordinated with a metal to form crystal nuclei, and to form a crystal nucleus in the reaction solution in which the nucleus is formed. May be irradiated to perform a crystallization reaction.

일부 예시적인 실시태양에서, 고농도의 합성조건에서 결정화속도를 획기적으로 증가시키고, 반응 중에 결정형성 속도와 용매 자동흡착속도를 조절하기 위해, 3 기압 이하의 저압 조건에서 반응시킬 수 있다. 다른 실시태양에서, 상기 반응은 2.5 기압 이하, 또는 2 기압 이하에서 수행될 수 있다. 이론에 구애되는 것은 아니나, 끊는점이 반응온도 이하로 낮은 용매를 사용하더라도 반응 중에 생성되는 다공성 유무기 혼성체 결정이 용매를 급속하게 흡착시켜, 압력이 상승되지 않는 것으로 생각된다. 한 실시태양에 따라 저압 조건에서 반응을 진행시키는 경우, 고가의 고압 반응기 대신에 다양한 종류의 저렴한 반응기를 사용할 수 있어, 결정성의 다공성 유무기 혼성체의 제조를 위한 투자 비용을 절감할 수 있다. 또한, 3 기압 이하의 저압에서 수행되는 제조 방법으로 결정성의 다공성 유무기 혼성체를 제조하는 경우, 저압 조건임에도 불구하고, 결정화 보조제 (예컨대, 불산) 의 유무와 관 계없이, 높은 결정성을 갖고 균일한 입도분포를 갖는 결정성의 다공성 유무기 혼성체를 제공할 수 있다.In some exemplary embodiments, the reaction may be carried out at low pressure up to 3 atmospheres to dramatically increase the rate of crystallization at high concentrations of synthesis and to control the rate of crystallization and solvent autoadsorption during the reaction. In other embodiments, the reaction can be carried out at 2.5 atm or less, or at 2 atm or less. Although not bound by theory, it is thought that the porous organic-inorganic hybrid crystals formed during the reaction rapidly adsorb the solvent and the pressure does not rise even when a solvent having a break point lower than the reaction temperature is used. According to one embodiment, when the reaction is carried out at low pressure conditions, various kinds of inexpensive reactors may be used instead of expensive high pressure reactors, thereby reducing the investment cost for the preparation of crystalline porous organic-inorganic hybrids. In addition, when the crystalline porous organic-inorganic hybrid is produced by the production method performed at a low pressure of 3 atm or less, despite the low pressure conditions, regardless of the presence or absence of a crystallization aid (for example, hydrofluoric acid), it has a high crystallinity A crystalline porous organic-inorganic hybrid having a uniform particle size distribution can be provided.

한 실시태양에서, 상기 저압 반응은 반응물 혼합액 중 금속 전구체가 고농도인 조건에서 수행된다. 예를 들어, 반응물 혼합액 중 무기 금속 전구체에 대한 용매의 몰비는 100 이하이다. 다른 실시태양에서, 반응물 혼합액 중 무기 금속 전구체에 대한 용매의 몰비는 60 이하, 50 이하 또는 25 이하이다. 고농도인 조건에서 반응을 진행시키는 경우, 다공성 유무기 혼성체의 결정화 속도 및/또는 수득되는 결정성의 다공성 유무기 혼성체의 반응기 단위 부피당 수율을 높일 수 있다.In one embodiment, the low pressure reaction is carried out under high concentration of metal precursor in the reactant mixture. For example, the molar ratio of the solvent to the inorganic metal precursor in the reactant mixture is 100 or less. In other embodiments, the molar ratio of solvent to inorganic metal precursor in the reactant mixture is at most 60, at most 50, or at most 25. When the reaction proceeds at high concentration, the crystallization rate of the porous organic-inorganic hybrid and / or the yield per unit volume of the reactor of the crystalline porous organic-inorganic hybrid obtained can be increased.

또 다른 실시태양에 따른 결정성의 다공성 유무기 혼성체의 제조 방법에 있어서, 수득된 다공성 유무기 혼성체를 무기염, 산도 조절제, 용매 또는 이들의 혼합물로 처리하여 정제하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 결정성의 다공성 유무기 혼성체의 세공 내에 존재하는 금속 또는 유기 리간드를 제거하기 위하여 용매, 무기염, 산도 조절제 또는 이들의 혼합물을 사용하여 세공 내에 킬레이션 된 유기 또는 무기물 불순물을 제거하여 다공성 유무기 혼성체의 표면적을 증가시키는 단계로 추가적으로 수행할 수 있다.In the method for producing a crystalline porous organic-inorganic hybrid according to another embodiment, the obtained porous organic-inorganic hybrid may further comprise the step of purifying by treating with the inorganic salt, acidity regulator, solvent or a mixture thereof. have. In order to remove the metal or organic ligand present in the pores of the crystalline porous organic-inorganic hybrid, a solvent-inorganic salt, an acidity regulator, or a mixture thereof is used to remove the organic or inorganic impurities chelated in the pores to form a porous organic-inorganic hybrid. This can be done further by increasing the surface area of the sieve.

한 실시태양에 따른 무기염은, 암모늄이온 (NH4 +), 알칼리 금속 및 알칼리토금속으로 이루어진 군에서 선택되는 1 가 또는 2 가의 양이온과, 할로겐 음이온, 탄산 이온 (CO3 2-), 질산 이온 및 황산 이온으로 이루어진 군에서 선택되는 1 가 또는 2 가의 음이온을 포함할 수 있다. 일부 실시태양에서, 무기염의 예는 2 가 양이온으로서 Ca2+ 또는 Mg2+ 를 포함하는 염, 다른 실시태양에서, 1 가 음이온으로서 F-, I- 또는 Br- 를 포함하는 염, 또 다른 실시태양에서, 1 가 양이온과 2 가 음이온을 포함하는 염, 한 예시적인 실시태양에서 NH4F, KF, KI, KBr 를 포함할 수 있다.Inorganic salts according to one embodiment include monovalent or divalent cations selected from the group consisting of ammonium ions (NH 4 + ), alkali metals and alkaline earth metals, halogen anions, carbonate ions (CO 3 2- ), nitrate ions And monovalent or divalent anions selected from the group consisting of sulfate ions. In some embodiments, examples of inorganic salts are salts comprising Ca 2+ or Mg 2+ as divalent cations, in other embodiments salts comprising F , I or Br as monovalent anions, another embodiment In an aspect, salts comprising monovalent cations and divalent anions, in one exemplary embodiment may comprise NH 4 F, KF, KI, KBr.

산도 조절제를 사용함으로써 결정성의 다공성 유무기 혼성체의 정제공정 시간을 단축시켜 경제적인 정제공정을 구현할 수 있다. 한 실시태양에서, pH 조절제로서 염기성 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 암모니아 또는 염화칼륨 (KOH) 을 사용할 수 있다.By using an acidity regulator, an economical purification process can be realized by shortening the purification time of the crystalline porous organic-inorganic hybrid. In one embodiment, basic compounds may be used as pH adjusting agents, preferably ammonia or potassium chloride (KOH).

한 실시양에서, 다공성 유무기 혼성체의 불포화 금속자리에 다양한 작용기를 갖는 표면 기능화 화합물을 결합시켜 다공성 유무기 혼성체의 표면을 개질 내지 기능화시킬 수 있다. 불포화 금속자리는 다공성 유무기 혼성체에서 물 또는 유기 용매가 제거된 금속에서의 배위가능한 자리로서, 작용기를 갖는 화합물이 공유결합 또는 배위결합을 형성할 수 있는 위치를 의미한다. 이와 같은 표면 기능화는, 본원에 참조로 도입되는 한국 등록특허공보 제10-0864313호, 제10-0816538호 등에 개시된 바에 따라 수행될 수 있다.In one embodiment, the surface functionalized compound having various functional groups can be bonded to unsaturated metal sites of the porous organic-inorganic hybrid to modify or functionalize the surface of the porous organic-inorganic hybrid. Unsaturated metal sites are coordinated sites in the metal from which water or organic solvent has been removed from the porous organic-inorganic hybrid, and means a position where a compound having a functional group can form a covalent bond or a coordinating bond. Such surface functionalization may be performed as disclosed in Korean Patent Publication Nos. 10-0864313, 10-0816538, and the like, which are incorporated herein by reference.

한 실시태양에서, 불포화 금속자리에 결합시킬 수 있는 표면 기능화 화합물로서 유기물, 무기물, 이온성 액체 또는 유-무기 혼성물에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.In one embodiment, one or more selected from organic, inorganic, ionic liquids or organic-inorganic hybrids may be used as the surface functionalizing compound capable of binding to unsaturated metal sites.

한 실시태양에서, 상기 유기물로서 하기 화학식 1 내지 3로 표시되는 화합물로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다:In one embodiment, one or more selected from the compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 3 may be used as the organic material:

[화학식 1][Formula 1]

H2N-M-R1H 2 NM-R1

[화학식 2][Formula 2]

HS-M-R2HS-M-R2

[화학식 3](3)

(OH)2OP-M-R3(OH) 2 OP-M-R3

(상기 식에서, M 은 불포화탄화수소를 포함하거나 포함하지 않는 C1 ~ C20 의 알킬렌 또는 아르알킬렌기이고; R1, R2 또는 R3 는 독립적으로 할로겐, 비닐기 (-C=CH2), 아미노기 (-NH2), 이미노기 (-NHR14), 메르캅토기 (-SH), 히드록시기 (-OH), 카르복실기 (-COOH), 술폰산기 (-SO3H), 알콕시기 (-OR) 또는 포스포릭기 (-PO(OH)2) 로부터 선택되는 하나 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 C1 ~ C20 의 알킬렌 또는 아르알킬렌기이다).Wherein M is a C 1 to C 20 alkylene or aralkylene group, with or without unsaturated hydrocarbons; R 1, R 2 or R 3 are independently a halogen, vinyl group (—C═CH 2 ), amino group ( -NH 2 ), imino group (-NHR 14 ), mercapto group (-SH), hydroxy group (-OH), carboxyl group (-COOH), sulfonic acid group (-SO 3 H), alkoxy group (-OR) or force C 1 -C 20 alkylene or aralkylene group which is unsubstituted or substituted with one or more selected from a poly group (-PO (OH) 2 ).

한 실시태양에서, 상기 무기물로서 [AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+ 또는 [PW12O40]4- 등의 폴리옥소메탈레이트를 사용할 수 있다. 상기 폴리옥소메탈레이트 화합물의 예는 케긴 구조 (Keggin structure) 의 음이온 [(XM12O40)n-; n = 1 ~ 10; X=P, Si, H, Ga, Ge, V, Cr, Me 또는 Fe; M=W, Mo, Co 중에서 하나이상], 린드크비스트 구조 (Lindqvist structure) 의 음이온 [(M6O19)n-; n= 1~10; M=W, Mo, Ta, V 또는 W], 앤더슨-에반스 구조 (Anderson-Evans structure) 의 음이온 [(Mx(OH)6M6O18)n-; n = 1 ~ 10; Mx = Cr, Ni, Fe 또는 Mn; M = Mo, W] 또는 [(M4(H2O)4(P2W15O56)2)n-; n = 1 ~ 10; M = Cu, Zn, Ni, Mn 등에서 선택되는 1종 이상의 전이금속 또는 전이금속 클러스터] 또는 더슨-웰스 구조 (Dawson-Wells structure) 의 (P2W15O56)2 등을 포함할 수 있다.In one embodiment, a polyoxometalate such as [AlO 4 Al 12 (OH) 24 (H 2 O) 12 ] 7+ or [PW 12 O 40 ] 4- may be used as the inorganic material. Examples of the polyoxometallate compound include anion [(XM 12 O 40 ) n- of a Keggin structure; n = 1 to 10; X = P, Si, H, Ga, Ge, V, Cr, Me or Fe; One or more of M = W, Mo, and Co], an anion of the Lindqvist structure [(M 6 O 19 ) n- ; n = 1 to 10; M = W, Mo, Ta, V or W], anion of Anderson-Evans structure [(M x (OH) 6 M 6 O 18 ) n- ; n = 1 to 10; M x = Cr, Ni, Fe or Mn; M = Mo, W] or [(M 4 (H 2 O) 4 (P 2 W 15 O 56 ) 2 ) n- ; n = 1 to 10; One or more transition metals or transition metal clusters selected from M = Cu, Zn, Ni, Mn, and the like, or (P 2 W 15 O 56 ) 2 of the Dawson-Wells structure.

한 실시태양에서, 상기 이온성 액체로서 암모늄(ammonium), 포스포늄(Phosphonium), 설포늄(Sulphonium), 피롤리디윰(Pyrrolidinum), 이미다조늄(Imidazolium), 싸이아조늄(Thiazolium), 피리디늄(Pyridium), 트리아조늄(Triazolium) 염에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.In one embodiment, the ionic liquid is ammonium, phosphonium, sulfonium, pyrrolididinum, imidazolium, thiazonium, pyridinium (Pyridium), triazonium (Triazolium) salts can be used to select one or more.

한 실시태양에서, 상기 유-무기 혼성물로서 유기금속화합물을 사용할 수 있다. 일부 실시태양에서, 유기금속화합물 중에서 유기실란화합물로서 유기실리콘 을 함유한 화합물을 사용할 수 있으며, 그 예는 실릴화제, 실란 커플링제, 실란 폴리머 또는 이들의 혼합물 등을 포함한다. 상기 표면 기능화 화합물 중에서 유기실란화합물이 다공성 유무기 혼성체의 불포화 금속자리에 결합이 용이할 뿐만 아니라 결합 후에 안정적으로 존재할 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 유기실란화합물 중 한 쪽에는 알콕시기를 갖고, 다른 한 쪽에는 아미노기 또는 메르캅토기를 갖는 알킬, 알케닐, 알키닐기를 갖는 경우, 다공성 유무기 혼성체와의 안정적인 결합을 형성할 수 있고/있거나 촉매로서의 활성이 높을 수 있다.In one embodiment, an organometallic compound may be used as the organic-inorganic hybrid. In some embodiments, it is possible to use compounds containing organosilicon as organosilane compounds among organometallic compounds, examples of which include silylating agents, silane coupling agents, silane polymers or mixtures thereof. Among the surface functionalized compounds, the organosilane compound may not only be easily bonded to the unsaturated metal site of the porous organic-inorganic hybrid but also may be stably present after the bonding. In some embodiments, when one of the organosilane compounds has an alkyl, alkenyl, alkynyl group having an alkoxy group on one side and an amino group or a mercapto group on the other side, it forms a stable bond with the porous organic-inorganic hybrid. And / or have high activity as a catalyst.

한 실시태양에서, 유-무기 혼성물로서 유기금속화합물을 하기 화학식 4 내지 11 로 표시되는 화합물로부터 선택되는 1 종을 사용 할 수 있다.In one embodiment, as the organic-inorganic hybrid, one kind selected from the compounds represented by the following Chemical Formulas 4 to 11 may be used.

[화학식 4][Formula 4]

Si(OR1)4-xRx (1≤x≤3)Si (OR 1 ) 4-x R x (1≤x≤3)

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Si(OR3)4-(y+z)R2 yZz (1≤y+z≤3)Si (OR 3 ) 4- (y + z) R 2 y Z z (1≤y + z≤3)

[화학식 6][Formula 6]

Si(OR4)4-aR5 aSi (1≤a≤3)Si (OR 4 ) 4-a R 5 a Si (1≤a≤3)

[화학식 7][Formula 7]

Z1 b(OR6)3-bSi-A-Si(OR7)3-CZ2 C (0≤b≤2, 0≤c≤2)Z 1 b (OR 6 ) 3-b Si-A-Si (OR 7 ) 3-C Z 2 C (0≤b≤2, 0≤c≤2)

[화학식 8][Formula 8]

R8 eM1(OR9)4-e (1≤e≤3)R 8 e M 1 (OR 9 ) 4-e (1≤e≤3)

[화학식 9][Formula 9]

R10 gM2Z3 f(OR11)4-(f+g) (1≤f+g≤3)R 10 g M 2 Z 3 f (OR 11 ) 4- (f + g) (1≤f + g≤3)

[화학식 10][Formula 10]

M3(OR12)h (1≤h≤2)M 3 (OR 12 ) h (1≤h≤2)

[화학식 11][Formula 11]

M4(OR13)iZ4 j (1≤i+j≤2)M 4 (OR 13 ) i Z 4 j (1≤i + j≤2)

(상기 식에서, A 는 불포화탄화수소를 포함하거나 포함하지 않는 C1 ~ C20 의 알킬렌 또는 아르알킬렌기이고; Z1 내지 Z4 는 독립적으로 할로겐 원소에서 선택되며; M1 및 M2 는 독립적으로 전이금속, 란탄 계열 및 악티늄 계열 금속으로부터 선택된 1 종 이상의 원소이며; M3 및 M4 는 독립적으로 알칼리토금속 또는 알칼리 금속에서 선택되는 1 종 이상의 원소이고; R 과 R1 내지 R13 은 독립적으로 할로겐 원소, 비닐 기(-C=CH2), 아미노기 (-NH2), 이미노기 (-NHR14), 메르캅토기 (-SH), 히드록시기 (-OH) 또는 카르복실기 (COOH) 로부터 선택되는 하나 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 C1 ~ C20 의 알킬 (alkyl) 기, 알케닐 (alkenyl) 기 또는 알키닐 (alkynyl) 기이거나, 비닐기 (-C=CH), 아미노기 (-NH2), 이미노기 (-NHR14), 메르캅토기 (-SH), 히드록시기 (-OH) 또는 카르복실기 (COOH) 로부터 선택되며; 상기 R14 는 할로겐, 아미노기, 머캅토기 또는 히드록시기로 치환되거나 치환되지 않은 C1 ~ C10 의 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기이다)Wherein A is a C 1 to C 20 alkylene or aralkylene group with or without unsaturated hydrocarbons; Z 1 to Z 4 are independently selected from halogen elements; M 1 and M 2 are independently At least one element selected from transition metals, lanthanide series and actinium series metals; M 3 and M 4 are independently at least one element selected from alkaline earth metals or alkali metals; R and R 1 to R 13 are independently halogen At least one selected from an element, a vinyl group (-C = CH 2 ), an amino group (-NH 2 ), an imino group (-NHR 14 ), a mercapto group (-SH), a hydroxy group (-OH) or a carboxyl group (COOH) C 1 to C 20 alkyl group, alkenyl group or alkynyl group substituted or unsubstituted with a vinyl group (-C = CH), amino group (-NH 2 ), or No group (-NHR 14 ), mercapto group (-SH), hydroxy group (-OH) or carboxyl group ( CO 14 ), wherein R 14 is a C 1 to C 10 alkyl group, alkenyl group or alkynyl group which is unsubstituted or substituted with a halogen, amino group, mercapto group or hydroxy group)

한 실시태양에서, 유기물, 무기물, 이온성 액체 그리고 유-무기 혼성물에서 2 종 이상을 선택하여 다공성 유-무기 혼성체를 기능화 하는 경우, 2 종 이상의 물질을 혼합하여 사용할 수도 있고, 순차적으로 1 종의 물질로 먼저 기능화한 후, 다른 종의 물질을 나중에 기능화 하는 방법을 사용할 수도 있다. 일부 실시태양에서, 유기물 또는 유기금속화합물과 1차 반응시킨 후, 이온성 액체 또는 무기 폴리옥소메탈레이트, 귀금속, 전이금속, 전형금속 또는 란탄족 금속과 2 차 반응시켜 2 종 이상의 물질로 표면 기능화 된 다공성 유-무기 혼성체를 제조할 수 있다. 이러한 방법은 활성물질인 금속을 작용기에 2차 담지할 때 금속의 용해를 억제할 수 있는 장점이 있다.In one embodiment, when functionalizing the porous organic-inorganic hybrids by selecting two or more from organic, inorganic, ionic liquids and organic-inorganic hybrids, two or more substances may be mixed and used sequentially. It is also possible to use a method of first functionalizing a species of substance and then later functionalizing another species of substance. In some embodiments, the surface functionalization of two or more materials by primary reaction with an organic or organometallic compound followed by secondary reaction with an ionic liquid or an inorganic polyoxometallate, a noble metal, a transition metal, a typical metal or a lanthanide metal. Porous organic-inorganic hybrids can be prepared. This method has the advantage of inhibiting the dissolution of the metal when the active material is secondly supported on the functional group.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 분말, 박막, 멤브레인, 펠렛, 볼, 포움 (foam), 슬러리, 페이스트, 페인트, 하니컴 (honeycomb), 비드, 메쉬, 섬유, 골판지 (corrugated sheet), 로터 등의 형태로 제공될 수 있으나, 특정 형태에 제 한되는 것은 아니다. 예를 들어, 박막 또는 멤브레인 형태의 다공성 유무기 혼성체는 반응물 혼합액에, 소정의 기판을 침지한 후, 가열하는 방법으로 제조될 수 있다. 다른 실시태양에서, 펠렛, 비드, 하니컴, 메쉬, 막, 섬유, 골판지와 같은 성형체는 적정한 유기 또는 무기 바인더를 사용하여 제조될 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is powder, thin film, membrane, pellet, ball, foam, slurry, paste, paint, honeycomb, beads, mesh, fiber, corrugated sheet, rotor It may be provided in the form of, but is not limited to a specific form. For example, the porous organic-inorganic hybrid in the form of a thin film or membrane may be prepared by immersing a predetermined substrate in a reactant mixture and then heating. In other embodiments, shaped bodies such as pellets, beads, honeycombs, meshes, membranes, fibers, corrugated cardboard can be prepared using suitable organic or inorganic binders.

일부 실시태양에서, 첨가된 유, 무기 바인더는 다공성 유무기 혼성체와 분말 무게의 50% 를 초과하지 않는다. 한 예시적인 실시태양에서, 무기바인더의 예는 실리카, 알루미나, 보헤마이트, 제올라이트, 메조세공체, 카본, 그래파이트, 층상구조화합물, 금속알콕사이드, 금속할라이드 등을 포함하고, 다른 예시적인 실시태양에서, 유기 바인더의 예는 1 종 이상의 알콜 및 셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리아크릴레이트 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the added organic and inorganic binder does not exceed 50% of the weight of the porous organic-inorganic hybrid and the powder. In one exemplary embodiment, examples of inorganic binders include silica, alumina, boehmite, zeolites, mesoporous bodies, carbon, graphite, layered compounds, metal alkoxides, metal halides, and the like, and in other exemplary embodiments, Examples of organic binders include, but are not limited to, one or more alcohols and cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylates, and the like.

한 예시적인 실시태양에서, 무기 섬유를 이용하여 제조된 세라믹 종이를 제조한 후, 상기 세라믹 종이를 골판지 형태로 편파 (single side corrugated) 성형 후 편파 성형체를 원형으로 말아 원통형 하니컴을 제조할 수 있으며, 상기 세라믹 종이, 편파 성형체 또는 원통형 하니컴을 기판으로 하여, 이들을 반응물 혼합액에 침지시킨 다음, 가열함으로써 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 제습부를 제조할 수 있다.In one exemplary embodiment, after manufacturing a ceramic paper manufactured using inorganic fibers, the cylindrical paper may be rolled into a circular shape after polarization after the single side corrugated molding of the ceramic paper. The dehumidifying part including the porous organic-inorganic hybrid may be manufactured by using the ceramic paper, the polarized molded body or the cylindrical honeycomb as a substrate, and immersing them in the reactant mixture, followed by heating.

한 실시태양에 따르면, 상기 개시한 다공성 유무기 혼성체는 저온 흡착량과 고온 흡착량의 차이가 커서, 흡착제로서 유용하다. 또 다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 저온 (예컨대, 100 ℃ 이하) 에서도 탈착이 용이하고/하거나, 다공성 유무기 혼성체 단위 중량당 수분 흡착량이 높고/높거나, 흡착 속도 또한 빠른 특성을 갖는다.According to one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid material disclosed above is useful as an adsorbent because of the large difference between the low temperature adsorption amount and the high temperature adsorption amount. In another embodiment, the porous organic-inorganic hybrids are characterized by easy desorption even at low temperatures (eg, below 100 ° C.), high water adsorption per unit weight of porous organic-inorganic hybrids, and / or high adsorption rates. Have

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 수분 흡착 후, 100 ℃ 이하의 수분 탈착 온도에서 5 분 이내에 흡착된 수분의 10 % 이상이 탈착될 수 있다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 100 ℃ 이하의 수분 탈착 온도에서 5 분 이내에 흡착된 수분의 20 % 이상, 40 % 이상, 60 % 이상, 또는 75 % 이상이 탈착될 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid may desorb more than 10% of the adsorbed moisture within 5 minutes at a water desorption temperature of 100 ° C. or less after moisture adsorption. In some embodiments, the porous organic-inorganic hybrid may desorb at least 20%, at least 40%, at least 60%, or at least 75% of the adsorbed moisture within 5 minutes at a water desorption temperature of 100 ° C. or less.

한 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 1 g 당 0.1 g 내지 3 g 의 흡착물질을 흡착할 수 있다. 일부 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 100 ℃ 이하에서 다공성 유무기 혼성체 1 g 당 0.1 g 내지 2 g, 다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 10 ℃ 내지 100 ℃ 에서 1 g 당 0.1 g 이상, 0.2 g 이상, 0.4 g 이상 또는 0.5 g 이상의 흡착물질을 흡착할 수 있고, 또 다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 10 ℃ 내지 100 ℃ 에서 1 g 당 1 g 이하, 0.9 g 이하, 0.8 g 이하, 또는 0.7 g 이하의 흡착물질을 흡착할 수 있다.In one embodiment, the porous organic-inorganic hybrid can adsorb 0.1 g to 3 g of adsorbent per g. In some embodiments, the porous organic-inorganic hybrid is from 0.1 g to 2 g per g of porous organic-inorganic hybrid at 100 ° C. or less, and in other embodiments, the porous organic-inorganic hybrid is 0.1 to 1 g at 10 ° C. to 100 ° C. At least g, at least 0.2 g, at least 0.4 g or at least 0.5 g of the adsorbent may be adsorbed, and in yet another embodiment, the porous organic-inorganic hybrid is at most 1 g per g, at most 0.9 g at 10 ° C. to 100 ° C. Up to 0.8 g, or up to 0.7 g of adsorbent.

다른 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체는 높은 표면적과 분자크기 또는 나노 크기의 세공을 갖고 있어, 흡착제, 기체 저장, 센서, 멤브레인, 기능성 박막, 촉매, 촉매 담체 등으로 이용될 수 있다. 또한, 다공성 유무기 혼성체는 세공 크기보다 작은 게스트 분자를 포집하거나, 세공을 이용하여 분자들의 크기에 따라 분자들을 분리하는데 사용될 수 있다. 한 예시적인 실시태양에서, 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 흡착제는 수분 뿐만 아니라, 수소, 산소, 질소, 메탄, 파라핀, 올레핀과 같은 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 악취를 유발하는 화합물, 예를 들어, 암모니아, 트리메틸아민과 같은 질소 함유 화합물, 황화메틸, 메틸메르캅탄, 황화수소와 같은 황 함유 화합물, 포름알데히드, 아세트알데히드와 같은 휘발성 유기화합물 (VOC) 등의 각종 성분을 흡착할 수 있다. 따라서, 공기 처리 장치에 다공성 유무기 혼성체를 사용하는 경우, 각종 악취 유발 성분 등이 제거된 신선한 공기를 제공할 수 있다. 일부 실시태양에서, 공기 처리 장치에 다공성 유무기 혼성체를 사용하는 경우, 외부로부터 도입되는 공기 중에 포함된 탄화수소(Hydrocarbon), NOx, CO, VOC 등의 기체를 효과적으로 흡착·제거할 수 있으며, 특히 NOx 등이 제거된 공기를 원하는 장소에 제공할 수 있다.In other embodiments, porous organic-inorganic hybrids have high surface areas and molecular or nano-sized pores that can be used as adsorbents, gas storage, sensors, membranes, functional thin films, catalysts, catalyst carriers, and the like. In addition, porous organic-inorganic hybrids can be used to trap guest molecules smaller than the pore size, or to separate molecules according to their size using pores. In one exemplary embodiment, an adsorbent comprising a porous organic-inorganic hybrid, as well as moisture, hydrocarbons such as hydrogen, oxygen, nitrogen, methane, paraffin, olefins, carbon monoxide, carbon dioxide, odor causing compounds, for example, Various components such as nitrogen-containing compounds such as ammonia and trimethylamine, sulfur-containing compounds such as methyl sulfide, methyl mercaptan and hydrogen sulfide, and volatile organic compounds (VOC) such as formaldehyde and acetaldehyde can be adsorbed. Therefore, when using a porous organic-inorganic hybrid in the air treatment apparatus, it is possible to provide fresh air from which various odor causing components and the like are removed. In some embodiments, when the porous organic-inorganic hybrid is used in the air treatment apparatus, gas such as hydrocarbon, NOx, CO, VOC, etc. contained in the air introduced from the outside can be effectively adsorbed and removed, and in particular, The air from which NOx etc. were removed can be provided in a desired place.

한 실시태양에서, 제습부 (2) 는 각종 휘발성 유기화합물 등을 분해할 수 있는 촉매 성분을 추가로 포함할 수 있으나, 특정 촉매에 제한되는 것은 아니다. 휘발성 유기화합물 등을 분해할 수 있는 촉매 성분을 동시에 사용하는 경우, 외부로부터 도입되는 공기 중에 포함된 오염물질을 분해함으로써 제거 효율을 높일 수 있다.In one embodiment, the dehumidifying unit 2 may further include a catalyst component capable of decomposing various volatile organic compounds and the like, but is not limited to a specific catalyst. When simultaneously using a catalyst component capable of decomposing volatile organic compounds and the like, the removal efficiency can be improved by decomposing contaminants contained in the air introduced from the outside.

예를 들어, 상기 촉매는 백금, 은, 금, 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐, 망간, 구리, 코발트, 크롬, 니켈, 철, 아연 등, 또는 이들의 하나 이상의 조합을 포함하는 금속 촉매일 수 있다. 상기 금속 촉매는 알루미나, 실리카, 제올라이트, 지르코니아, 세리아-지르코니아, 전술한 다공성 유무기혼성체 등의 담체와 결합된 다양한 형태로 제공될 수 있다.For example, the catalyst may be a metal catalyst comprising platinum, silver, gold, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, manganese, copper, cobalt, chromium, nickel, iron, zinc, or the like, or a combination of one or more thereof. Can be. The metal catalyst may be provided in various forms combined with a carrier such as alumina, silica, zeolite, zirconia, ceria-zirconia, porous organic-inorganic hybrid, and the like.

한 실시태양에서, 담체와 결합된 금속 촉매는 팔라듐 이온과 구리, 망간, 니켈, 크롬, 코발트 등과 같은 전이금속 이온을 함유하는 금속염을 다공성 담체, 산화물 담체 등에 담지시켜 촉매 분말을 제조함으로써 수득할 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 촉매 분말 및 다공성 유무기혼성체와 같은 흡착제와, 벤토나이트, 실리카 콜로이드, 메틸 셀룰로오스와 같은 바인더를 배합하여 촉매 슬러리를 제조하고, 상기 촉매 슬러리를 하니컴 담체 표면에 습윤 코팅함으로써 하니컴형 일체식 촉매를 제조할 수 있다. 이와 같은 금속 촉매는, 본원에 참조로 도입되는 한국 공개특허공보 제10-2001-0037883호에 개시된 바에 따라 제조될 수 있다.In one embodiment, the metal catalyst combined with the carrier can be obtained by preparing a catalyst powder by supporting a metal salt containing palladium ions and transition metal ions such as copper, manganese, nickel, chromium, cobalt, and the like on a porous carrier, an oxide carrier, or the like. have. In some embodiments, a catalyst slurry is prepared by combining an adsorbent such as the catalyst powder and a porous organic / inorganic hybrid, and a binder such as bentonite, silica colloid, and methyl cellulose, and honeycomb type by wet coating the catalyst slurry on the honeycomb carrier surface. Integrated catalysts can be prepared. Such metal catalysts may be prepared as disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2001-0037883, which is incorporated herein by reference.

다른 예시적인 실시태양에서, 금속 촉매는 메조세공체의 골격 내에 친유성기를 포함하고, 활성 금속이 세공체 동공 내에 고분산된 금속 담지 유무기 메조세공체 촉매일 수 있다. 금속 성분이 담지된 유무기 메조세공체는, 백금, 은, 금, 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐 와 같은 금속이온을 포함하는 귀금속화합물, 킬레이트제 및 유기실란화합물을 교반하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 수열반응시켜 금속 성분이 분산된 유무기 실리카 메조세공체를 제조하는 단계; 및 상기 유무기 실리카 메조세공체를 소성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같은 금속 촉매는 본원에 참조로 도입되는 한국 등록특허공보 제10-0816485호에 개시된 바에 따라 제조될 수 있다.In another exemplary embodiment, the metal catalyst may be a metal supported organic-inorganic mesoporous catalyst in which the lipophilic group is included in the backbone of the mesoporous body, and the active metal is highly dispersed in the pore cavity. The organic-inorganic mesoporous body on which the metal component is supported is prepared by stirring a noble metal compound containing a metal ion such as platinum, silver, gold, palladium, ruthenium, rhodium, osmium and iridium, a chelating agent and an organosilane compound. step; Hydrothermally reacting the mixture to prepare an organic-inorganic silica mesoporous body in which metal components are dispersed; And it may be prepared by a method comprising the step of firing the organic-inorganic silica mesoporous body, but is not limited thereto. Such metal catalysts may be prepared as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0816485, which is incorporated herein by reference.

또 다른 예시적인 실시태양에서, 금속 촉매는 백금, 팔라듐과 같은 귀금속, 또는 구리, 코발트, 크롬, 아연, 철, 은, 니켈과 같은 전이금속 중 하나 이상의 금 속 성분이 알루미나, 소수성 제올라이트 등에 담지된 촉매일 수 있다. 소수성 제올라이트의 예에는 MFI (HZSM-5), FAU (HY), Mordenite (HMOR), Beta (H-Beta) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 금속 촉매는 펠렛, 하니컴 형의 촉매일 수 있다. 이와 같은 금속 촉매에 대해서는 본원에 참조로 도입되는 한국 등록특허공보 제10-0578106호에 개시된 내용을 참고할 수 있다.In another exemplary embodiment, the metal catalyst is a precious metal such as platinum, palladium, or a metal component of at least one metal of transition metals such as copper, cobalt, chromium, zinc, iron, silver, nickel, or the like, supported on alumina, hydrophobic zeolite, or the like. It may be a catalyst. Examples of hydrophobic zeolites include, but are not limited to, MFI (HZSM-5), FAU (HY), Mordenite (HMOR), Beta (H-Beta), and the like. The metal catalyst may be a pellet, honeycomb catalyst. For such a metal catalyst, reference may be made to the contents disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0578106, which is incorporated herein by reference.

한 실시태양에서, 공기 처리 장치에 다공성 유무기 혼성체를 포함하는 흡착제를 사용하는 경우, 제습부가 저습상태이기 때문에, 제습부를 통과할 때 미생물이 감소되고, 곰팡이나 세균의 번식이 억제될 수 있으며, 실내의 공기중의 부유 박테리아나 곰팡이를 감소시킬 수 있다. 일부 실시태양에서, 각종 세균에 대한 항균 활성을 갖는 금속 성분이 다공성 유무기 혼성체 내에 치환되어 있는 경우, 항균 작용에 의해 외부로부터 도입되는 공기 중에 포함된 세균 등을 제거하여 깨끗한 공기를 원하는 장소에 제공할 수 있다.In one embodiment, when using an adsorbent comprising a porous organic-inorganic hybrid in the air treatment apparatus, since the dehumidifying portion is in a low humidity state, microorganisms can be reduced when passing through the dehumidifying portion, and mold or bacteria can be suppressed. They can also reduce airborne bacteria and fungi in the room. In some embodiments, when a metal component having antimicrobial activity against various bacteria is substituted in a porous organic-inorganic hybrid, clean air is removed by removing the bacteria and the like contained in the air introduced from the outside by the antimicrobial action. Can provide.

다공성 유무기 혼성체를 포함하는 공기 처리 장치는 일반 가정에서 뿐만 아니라, 제습 및/또는 냉방이 필요한 화학 산업, 식품 산업, 전기·전자 산업, 정밀 기계 산업 섬유 산업, 인쇄 산업, 군수 산업 등의 각종 산업 분야에서 이용될 수 있다.The air treatment device including the porous organic-inorganic hybrid is not only used in a general home but also in various industries such as chemical industry, food industry, electric / electronic industry, precision machinery industry, textile industry, printing industry, military industry, etc. which require dehumidification and / or cooling. It can be used in the industrial field.

하기 실시예를 통해 본 발명의 주제의 특징과 장점들을 추가로 설명하고자 하나, 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 주제는 본원에 기재된 특 정 실시태양 및 실시예에 제한되는 것으로 여겨져서는 아니 된다. 본 개시의 관점에서, 다양한 예시적인 실시태양 및 실시예 외에도, 당업자는 본원에 개시된 일부 구성의 변형, 치환, 부가 및 그들의 조합이 가능함을 용이하게 인식할 수 있을 것이다.The following examples are intended to further illustrate the features and advantages of the subject matter of the present invention, but are not limited to the following examples. The subject matter of the present invention should not be considered limited to the specific embodiments and examples described herein. In view of the present disclosure, in addition to various exemplary embodiments and embodiments, those skilled in the art will readily recognize that modifications, substitutions, additions, and combinations of some of the configurations disclosed herein are possible.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

테프론 반응기에 Cr(NO3)3·9H2O, 및 1,4-벤젠디카르복실산 (BDCA) 을 첨가한 후 증류수를 첨가하여 반응물의 최종 몰비가 Cr:BDCA:H2O=1:1:272 가 되도록 하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 Convection 오븐에 넣고, 210 ℃ 에서 11 시간 반응을 시킨 후, 실온으로 냉각 후, 원심 분리, 증류수를 이용한 세척, 건조 시켜 다공성 유무기 혼성체로서 표면적이 3,300 m2/g 인 크롬테레프탈레이트 (Cr-BDC) 를 수득하였다. 수득된 유무기 혼성체 Cr-BDC 0.1 g 을 70 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후, 수분의 흡착 실험을 중량법으로 수행하였다. 상대 습도 60% 에서 흡착제 중량당 수분 흡착량이 1.2 g/g 이었다 (3 시간 이내).Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O, and 1,4-benzenedicarboxylic acid (BDCA) were added to the Teflon reactor, followed by distilled water to add a final molar ratio of Cr: BDCA: H 2 O = 1: 1: 272. The Teflon reactor containing the reactants was placed in a convection oven, reacted at 210 ° C. for 11 hours, cooled to room temperature, centrifuged, washed with distilled water and dried to obtain a porous organic-inorganic hybrid having a surface area of 3,300 m 2 / g chromium terephthalate (Cr-BDC) was obtained. After 0.1 g of the obtained organic-inorganic hybrid Cr-BDC was vacuum dried at 70 ° C. for 30 minutes, adsorption experiments of water were carried out by gravimetric method. At 60% relative humidity, the water adsorption amount per adsorbent weight was 1.2 g / g (within 3 hours).

<실시예 2><Example 2>

테프론 반응기에 철염 (철 나이트레이트) 1 mmol 및 1,3,5-벤젠트리카르복실산 (BTCA) 0.67 mmol 을 첨가한 후 산 및 증류수를 가하였고, 반응물의 최종 몰비 는 Fe:HNO3:BTCA:H2O=1:0.7:0.67:278 이었다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 Convection 오븐에 넣고, 160 ℃ 에서 8 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 원심 분리, 세척 (증류수) 및 건조 시켜, 표면적이 2,200 m2/g 인 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 수득하였다. 수득된 유무기 혼성체 Fe-BTC 0.1 g 을 70 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후, 수분의 흡착 실험을 중량법으로 수행하였다. 상대 습도 60% 에서도 흡착제 중량당 수분 흡착량이 0.8 g/g 이었다. 이와 같이 다공성 유무기 혼성체는 100 ℃ 이하에서도 수분 흡착 및 탈착이 용이하며, 가습, 제습 등에 매우 뛰어난 성능을 보임을 알 수 있다.1 mmol of iron salt (iron nitrate) and 0.67 mmol of 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTCA) were added to the Teflon reactor, followed by addition of acid and distilled water. The final molar ratio of the reactants was Fe: HNO 3 : BTCA. : H 2 O = 1: 0.7: 0.67: 278. The Teflon reactor containing the reactants was placed in a Convection oven, held at 160 ° C. for 8 hours to conduct a crystallization reaction, and then cooled to room temperature, centrifuged, washed (distilled water) and dried to give a surface area of 2,200 m 2 / g. Phosphorus porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC) was obtained. 0.1 g of the obtained organic-inorganic hybrid Fe-BTC was vacuum dried at 70 ° C. for 30 minutes, and then a water adsorption experiment was performed by gravimetric method. The moisture adsorption amount per weight of the adsorbent was 0.8 g / g even at a relative humidity of 60%. In this way, the porous organic-inorganic hybrid is easily adsorbed and desorbed even at 100 ℃ or less, it can be seen that the excellent performance, such as humidification, dehumidification.

<실시예 3><Example 3>

테프론 반응기에 철염 1 mmol 및 1,3,5-벤젠트리카르복실산 (BTCA) 0.67 mmol 을 첨가한 후 증류수를 가하였고, 반응물의 최종 몰비는 Fe(NO3)3·9H2O:BTCA:H2O=1:0.67:278 이었다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 Convection 오븐에 넣고, 160 ℃ 에서 8 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 원심 분리, 세척 (증류수) 및 건조 시켜, 표면적이 1,800 m2/g 인 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 수득하였다. 수득된 유무기 혼성체 Fe-BTC 0.1 g 을 70 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후, 수분의 흡착 실험을 중량법으로 수행하였다. 상대 습도 60% 에서도 흡착제 중량당 수분 흡착량이 0.6 g/g 이었 다. 이와 같이 다공성 유무기 혼성체는 100 ℃ 이하에서도 수분 흡착 및 탈착이 용이하며, 가습, 제습 등에 매우 뛰어난 성능을 보임을 알 수 있다.1 mmol of iron salt and 0.67 mmol of 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTCA) were added to the Teflon reactor, followed by distilled water, and the final molar ratio of the reactants was Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O: BTCA: H 2 O = 1: 0.67: 278. The Teflon reactor containing the reactants was placed in a Convection oven, held at 160 ° C. for 8 hours to conduct a crystallization reaction, and then cooled to room temperature, centrifuged, washed (distilled water) and dried to obtain a surface area of 1,800 m 2 / g. Phosphorus porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC) was obtained. 0.1 g of the obtained organic-inorganic hybrid Fe-BTC was vacuum dried at 70 ° C. for 30 minutes, and then a water adsorption experiment was performed by gravimetric method. The moisture adsorption amount per weight of the adsorbent was 0.6 g / g even at 60% relative humidity. In this way, the porous organic-inorganic hybrid is easily adsorbed and desorbed even at 100 ℃ or less, it can be seen that the excellent performance, such as humidification, dehumidification.

<실시예 4><Example 4>

실시예 3 의 철 나이트레이트 대신에 알루미늄 나이트레이트 수화물을 사용하여 유무기 혼성체를 제조하였다. 제조된 동일한 구조의 Al-BTC 의 표면적이 1,720 m2/g 이었다.An organic-inorganic hybrid was prepared using aluminum nitrate hydrate instead of the iron nitrate of Example 3. The surface area of Al-BTC having the same structure was 1,720 m 2 / g.

<실시예 5>Example 5

테프론 반응기에 TiCl4 0.227 mmol 및 1,4-벤젠디카르복실레이트 (H2BDC) 0.227 mmol 을 첨가한 후, N,N-디메틸포름아마이드 (DMF) 를 340 mmol 가하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (Milestone사) 에 장착하고, 마이크로파를 조사하여 120℃ 로 승온 시킨 후, 120℃ 에서 1 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조 시켜 다공성 유무기 혼성체 (Ti-BDC) 를 수득하였다.0.227 mmol of TiCl 4 and 0.227 mmol of 1,4-benzenedicarboxylate (H 2 BDC) were added to the Teflon reactor, followed by addition of 340 mmol of N, N-dimethylformamide (DMF). The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (Milestone), heated to 120 ° C by irradiation with microwaves, and maintained at 120 ° C for 1 hour to carry out a crystallization reaction, followed by cooling to room temperature and washing ( Distilled water) and dried to obtain a porous organic-inorganic hybrid (Ti-BDC).

<실시예 6><Example 6>

테프론 반응기에 CrCl3·9H2O, 및 1,4-벤젠디카복실산 (BDCA) 을 첨가한 후 증류수를 첨가하여 반응물의 최종 몰비가 Cr:BDCA:H2O=1:1:272 가 되도록 혼합하였다.  상기 반응물 혼합액을 함유한 테프론 반응기를 전기오븐에 넣고, 210 ℃ 에서 16 시간 반응을 시킨 후, 실온으로 냉각 후, 원심 분리, 증류수를 이용한 세척, 건조하여 다공성 유무기혼성체로서 크롬테레프탈레이트 (Cr-BDC) 를 형성하였다.CrCl 3 · 9H 2 O, and 1,4-benzenedicarboxylic acid (BDCA) were added to the Teflon reactor and distilled water was added to mix the final molar ratio of the reactants to Cr: BDCA: H 2 O = 1: 1: 272. It was. The Teflon reactor containing the reactant mixture was placed in an electric oven, reacted at 210 ° C. for 16 hours, cooled to room temperature, centrifuged, washed with distilled water and dried to form chromium terephthalate (Cr-) as a porous organic-inorganic hybrid. BDC) was formed.

상기 실시예에서 수득된 크롬 테레프탈레이트 결정의 XRD 패턴은 문헌 값과 일치하는 것을 확인하였다 [Science 23, 2040, 2005].  또한, 질소 흡탈착 결과 상대압력 0.5 에서 흡착량 1,200 ml/g 이었고, 표면적은 3,800 m2/g 으로 높은 표면적이 얻어진 것을 확인하였다. 또한, ICP 분석 결과, 상기 수득된 다공성 유무기 혼성체 크롬 테레프탈레이트의 구조는 MIL-101 과 동일하나, 구조 내에 불소가 포함되지 않는 것으로서 화학식: Cr3(Cl0.8(OH)0.2)(H2O)2O[C6H4(CO2)2]3 로 나타낼 수 있는 물질임을 확인하였다.It was confirmed that the XRD pattern of the chromium terephthalate crystals obtained in the above examples was consistent with the literature values [Science 23, 2040, 2005]. In addition, as a result of nitrogen adsorption and desorption, the adsorption amount was 1,200 ml / g at a relative pressure of 0.5, and it was confirmed that a high surface area was obtained at a surface area of 3,800 m 2 / g. In addition, as a result of ICP analysis, the structure of the obtained porous organic-inorganic hybrid chromium terephthalate is the same as that of MIL-101, but does not contain fluorine in the structure: Cr 3 (Cl 0.8 (OH) 0.2 ) (H 2 O) It was confirmed that the material can be represented by 2 O [C 6 H 4 (CO 2 ) 2 ] 3 .

<실시예 7><Example 7>

테프론 반응기에 금속 철 염화물 (FeCl3) 40.8 mmol, 및 1,3,5-벤젠트리카르복시산 (BTCA) 26.8 mmol 을 첨가한 후 증류수를 가하였고, 반응물의 최종 몰비는 FeCl3:BTCA:H2O = 1:0.66:54 이었다.  상기 반응물을 실온에서 500 rpm 으로 20 분간 교반하여 균일한 반응물이 되도록 하였다. 상기 전처리된 반응물을 함유한 테프론 반응기를 반응온도 160 ℃, 8 시간 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온 으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 형성하였다.40.8 mmol of metal iron chloride (FeCl 3 ), and 26.8 mmol of 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTCA) were added to the Teflon reactor, followed by distilled water, and the final molar ratio of the reactants was FeCl 3 : BTCA: H 2 O. = 1: 0.66: 54. The reaction was stirred at 500 rpm for 20 minutes at room temperature to give a homogeneous reaction. The Teflon reactor containing the pretreated reactant was maintained at a reaction temperature of 160 ° C. for 8 hours to perform a crystallization reaction, and then cooled, washed (distilled water) and dried to room temperature to form a porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC). .

X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Chemical  Communication 2820, 2007] 의 결정구조인 MIL-100 (Fe) 구조와 동일함을 확인하였다. ICP 분석 결과, 수득된 다공성 유무기 혼성체 철테레프탈레이트의 구조는 MIL-100 과 동일하나, 구조 내에 불소가 포함되지 않으며, 화학식:  Fe3O(H2O)2Cl[C6H3-(CO2)3]2 로 나타낼 수 있는 물질임을 확인하였다. 질소흡탈착 실험결과 표면적이 1,500 m2/g 이고, 흡착량은 P/Po = 0.5 에서 450 ml/g 임을 확인하였다.  전자현미경 분석결과 입자 크기가 ~ 500 nm 임을 확인하였다.It was confirmed that the shape of the X-ray diffraction spectrum was the same as that of the MIL-100 (Fe) structure, which is the crystal structure of [Chemical Communication 2820, 2007]. As a result of the ICP analysis, the structure of the obtained porous organic-inorganic hybrid iron terephthalate is the same as that of MIL-100, but does not include fluorine in the structure, and is represented by the formula: Fe 3 O (H 2 O) 2 Cl [C 6 H 3 − (CO 2 ) 3 ] 2 It was confirmed that the material can be represented. As a result of nitrogen adsorption and desorption experiment, the surface area was 1500 m 2 / g and the adsorption amount was 450 ml / g at P / Po = 0.5. Electron microscopic analysis confirmed that the particle size was ~ 500 nm.

<실시예 8><Example 8>

실시예 7 에서 제조된 다공성 유무기 혼성체 1 g 을 1M 의 NH4F 50 ml 에 넣고, 70 ℃ 온도에서 교반하여, 세공체의 세공 내에 존재하는 불순물을 제거함으로써 비표면적이 향상된 유무기 혼성체를 제조하였다. X-선 회절 스펙트럼으로부터 암모늄플루오라이드 처리 후에도 결정성이 손상 없이 유지됨을 확인 할 수 있었다.  또한, 상기 암모늄플로라이드 처리 후의 다공성 유무기혼성체의 표면적은 1,820 m2/g 으로 측정되었고, 흡착량은 P/Po = 0.5 에서 550 ml/g 로 측정되었다.1 g of the porous organic-inorganic hybrid prepared in Example 7 was placed in 50 ml of 1M NH 4 F, and stirred at a temperature of 70 ° C. to remove impurities present in the pores of the pores, thereby improving the specific surface area of the organic-inorganic hybrid. Was prepared. From the X-ray diffraction spectrum, it was confirmed that the crystallinity remained intact even after treatment with ammonium fluoride. In addition, the surface area of the porous organic-inorganic hybrid after the ammonium fluoride treatment was measured at 1,820 m 2 / g, the adsorption amount was measured at 550 ml / g at P / Po = 0.5.

<실시예 9>Example 9

상기 실시예 7 에서, 열원으로 전기히팅방식 대신에 전자기파인 마이크로파 히팅방식으로 가열한 것을 제외하고는 실시예 7 과 동일하게 다공성 유무기 혼성체를 제조하였다.  상기 마이크로파 히팅은 상기 실시예 7 에서 제조된 혼합액을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (CEM사, 모델 Mars-5) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 ㎓) 를 조사하여 180 ℃ 로 승온 시킨 후, 180 ℃ 에서 30 분 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 원심 분리, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체(Fe-BTC) 를 제조하였다.In Example 7, a porous organic-inorganic hybrid was prepared in the same manner as in Example 7, except that the heating was performed by microwave heating instead of electric heating. In the microwave heating, the Teflon reactor containing the mixed solution prepared in Example 7 was mounted in a microwave reactor (CEM Co., Model Mars-5), heated to 180 ° C. after irradiation with microwaves (2.54 kV), and then heated to 180 ° C. After the crystallization reaction was carried out by maintaining for 30 minutes at room temperature, cooled to room temperature, centrifuged, washed (distilled water) and dried to prepare a porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC).

본 실시예에서 제조된 다공성 유무기 혼성체에 대하여 XRD 분석 결과, 피크의 상대적인 세기는 다르지만, 실시예 7 과 동일한 위치에서 회절패턴이 수득됨을 확인하였다. 표면적 측정결과 전기히팅 방식보다 200 m2/g 높은 것을 확인하였다. 전자현미경으로 분석결과 유무기 혼성체 입자의 크기가 1 μm 로 상대적으로 결정이 균일함을 확인하였다.As a result of XRD analysis for the porous organic-inorganic hybrid prepared in this example, it was confirmed that the diffraction pattern was obtained at the same position as in Example 7, although the relative intensity of the peak was different. As a result of the surface area measurement, it was confirmed that 200 m 2 / g higher than the electric heating method. As a result of analysis by electron microscope, the size of organic-inorganic hybrid particles was 1 μm and the crystal was relatively uniform.

<실시예 10><Example 10>

상기 실시예 7 에서 FeCl3 대신 VCl3 를 사용한 것을 제외하고는 실시예 7 에서와 동일하게 다공성 유무기 혼성체를 제조하였다.    X-선 회절 스펙트럼으로부터 실시예 7 과 동일한 구조의 물질이 수득됨을 확인하였다. 전자 현미경 사진으로부터 100 nm 정도의 균일한 입경 특성을 갖는 다공성 유무기 혼성체가 수득됨 을 확인할 수 있었다.A porous organic-inorganic hybrid was prepared in the same manner as in Example 7, except that VCl 3 was used instead of FeCl 3 in Example 7. From the X-ray diffraction spectrum, it was confirmed that a material having the same structure as in Example 7 was obtained. From the electron micrograph, it was confirmed that a porous organic-inorganic hybrid having a uniform particle size characteristic of about 100 nm was obtained.

<실시예 11><Example 11>

상기 실시예 7 에서 FeCl3 대신 CuCl2 을 사용하고, 용매로써 H2O 와 에탄올 혼합용액을 더한 후, 최종의 몰비를 Cu:BTCA:EtOH:H2O=1:0.56:14.4:14.4 가 되도록 반응물 혼합액을 제조하였다. 이때, 실시예 7 에서 제조된 반응물 혼합액을 실온에서 초음파를 조사하며 5 분간 전처리하여 최대한 균일한 반응물이 되도록 하고 핵 형성이 용이하도록 하였다. 전처리된 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (CEM사, 모델 Mars-5) 에 장착하고 2.45 GHz 의 마이크로파를 조사하여 2 분에 걸쳐 140 ℃ 로 승온시켰다. 그 후 140 ℃ 에서 30 분 유지하여 반응을 시킨 후 실온으로 냉각 후 종이필터를 이용하여 분말을 여과하였다.   X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Science 283 (1999) 1148] 의 결정구조인 HKUST-1 구조와 동일함을 확인하였다.In Example 7, CuCl 2 was used instead of FeCl 3 , H 2 O and ethanol mixed solution were added as a solvent, and the final molar ratio was Cu: BTCA: EtOH: H 2 O = 1: 0.56: 14.4: 14.4. A reactant mixture was prepared. At this time, the reactant mixture prepared in Example 7 was irradiated with ultrasonic waves at room temperature and pretreated for 5 minutes to make the reactants as uniform as possible and to facilitate nucleation. The Teflon reactor containing the pretreated reactant was mounted in a microwave reactor (CEM, Model Mars-5) and heated to 140 ° C. over 2 minutes by irradiating a microwave at 2.45 GHz. Thereafter, the mixture was held at 140 ° C. for 30 minutes to react, and after cooling to room temperature, the powder was filtered using a paper filter. It was confirmed that the shape of the X-ray diffraction spectrum was the same as that of the HKUST-1 structure, which is the crystal structure of Science 283 (1999) 1148 in the literature.

<실시예 12><Example 12>

상기 실시예 8 에서, FeCl3 대신에 Fe 를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8 과 동일하게 다공성 유무기 혼성체를 제조하였다. X-선 회절 형태로부터 실시예 8 과 동일한 구조의 물질인 것을 확인하였고, 제조된 다공성 유무기 혼성체의 표면적은 1,300 m2/g 이었다.In Example 8, a porous organic-inorganic hybrid was prepared in the same manner as in Example 8 except that Fe was used instead of FeCl 3 . From the X-ray diffraction pattern, it was confirmed that the material was the same as in Example 8, and the surface area of the prepared porous organic-inorganic hybrid was 1,300 m 2 / g.

<실시예 13>Example 13

테프론 반응기에 Ni(CH3COO)2·4H2O, 및 2,5-디히드록시테레프탈레이트 (DHT) 를 첨가한 후 증류수와 THF 를 첨가하여 반응물의 최종 몰비가 Ni:DHT:H2O:THF = 1:0.5:367:140 이 되도록 하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (CEM사, 모델 Mars-5) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여 110 ℃ 로 승온 시킨 후, 110 ℃ 에서 10 분 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Ni-DHT) 를 수득하였다. 본 실시예에서 수득된 결정의 XRD 패턴이 문헌 값과 일치하는 것을 확인하였다 [J. AM. CHEM. SOC. 130, 10870, 2008]. XRD 패턴의 FWHM 의 반측폭으로부터 계산된 입자사이즈가 28 nm 인 것을 확인하였다. 또한, 전자현미경 분석 결과 Ni-DHT 의 이차입자 사이즈가 200 nm 인 것을 확인할 수 있었다.Ni (CH 3 COO) 2 · 4H 2 O, and 2,5-dihydroxyterephthalate (DHT) were added to the Teflon reactor, and distilled water and THF were added to give a final molar ratio of Ni: DHT: H 2 O. : THF = 1: 0.5: 367: 140. The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (CEM Co., Model Mars-5), irradiated with microwave (2.54 GHz), heated to 110 ° C., and then maintained at 110 ° C. for 10 minutes to perform a crystallization reaction. Then, cooled to room temperature, washed (distilled water) and dried to obtain a porous organic-inorganic hybrid (Ni-DHT). It was confirmed that the XRD pattern of the crystals obtained in this example is consistent with the literature values [J. AM. CHEM. SOC. 130, 10870, 2008]. It was confirmed that the particle size calculated from the half-width of the FWHM of the XRD pattern was 28 nm. In addition, as a result of electron microscope analysis, it was confirmed that the secondary particle size of Ni-DHT was 200 nm.

<실시예 14><Example 14>

테프론 반응기에 Mg(NO3)2·6H2O 1.85 mmol, 및 2,5-디히드록시테레프탈레이트 (DHT) 0.559 mmol를 첨가한 후, DMF-에탄올-물을 15:1:1 (v/v/v) 의 비율로 50 ml 가하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반 응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (CEM사, 모델 Mars-5) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여 125 ℃ 로 승온 시킨 후, 125 ℃ 에서 1 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Mg-DHT) 를 수득하였다. 본 실시예에서 제조된 다공성 유무기 혼성체에 대하여 XRD 분석 결과, 피크의 상대적인 세기는 다르지만, 실시예 13 과 동일한 위치에서 회절패턴이 수득됨을 확인하였다.To the Teflon reactor was added 1.85 mmol of Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O, and 0.559 mmol of 2,5-dihydroxyterephthalate (DHT), followed by 15: 1: 1 (v / ethanol) in DMF-ethanol-water. 50 ml was added at the ratio of v / v). The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (CEM Co., Model Mars-5), irradiated with microwave (2.54 GHz), heated to 125 ° C., and then maintained at 125 ° C. for 1 hour to perform a crystallization reaction. After cooling to room temperature, washing (distilled water) and drying gave a porous organic-inorganic hybrid (Mg-DHT). As a result of XRD analysis on the porous organic-inorganic hybrid prepared in this example, it was confirmed that the diffraction pattern was obtained at the same position as Example 13, although the relative intensity of the peak was different.

<실시예 15><Example 15>

테프론 반응기에 Co(NO3)3·6H2O 8.67 mmol, 및 2,5-디히드록시테레프탈레이트 (DHT) 2.43 mmol를 첨가한 후, DMF-에탄올-물을 1:1:1 (v/v/v) 로 50 ml 가하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (CEM사, 모델 Mars-5) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여, 100℃ 로 승온 시킨 후, 100℃ 에서 1 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Co-DHT) 를 수득하였다. 본 실시예에서 제조된 다공성 유무기 혼성체에 대하여 XRD 분석 결과, 피크의 상대적인 세기는 다르지만, 실시예 13 과 동일한 위치에서 회절패턴이 수득됨을 확인하였다.8.67 mmol of Co (NO 3 ) 3 .6H 2 O, and 2.43 mmol of 2,5-dihydroxyterephthalate (DHT) were added to the Teflon reactor, and then DMF-ethanol-water was 1: 1: 1 (v / v / v) to 50 ml. The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (CEM Co., Model Mars-5), irradiated with microwave (2.54 GHz), heated to 100 ° C., and maintained at 100 ° C. for 1 hour to carry out a crystallization reaction. After performing, cooling to room temperature, washing (distilled water) and drying gave a porous organic-inorganic hybrid (Co-DHT). As a result of XRD analysis on the porous organic-inorganic hybrid prepared in this example, it was confirmed that the diffraction pattern was obtained at the same position as Example 13, although the relative intensity of the peak was different.

<실시예 16><Example 16>

테프론 반응기에 ZrCl4 및 1,4-벤젠디카르복실레이트 (H2BDC) 를 첨가한 후, N,N-디메틸포름아마이드 (DMF) 를 첨가하여 반응물의 최종 몰비가 Zr:H2BDC:DMF=1:1:497 이 되도록 하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (Milestone사) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여 120 ℃ 로 승온 시킨 후, 120 ℃ 에서 2 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Zr-BDC) 를 수득하였다. 본 실시예에서 수득된 결정의 XRD 패턴이 문헌 값과 일치하는 것을 확인하였다 [J. AM. CHEM. SOC. 130, 13850, 2008]. 전자현미경으로 분석결과 입자의 사이즈가 200 nm 로서, 상대적으로 결정이 균일함을 확인하였다.ZrCl 4 and 1,4-benzenedicarboxylate (H 2 BDC) were added to the Teflon reactor, followed by addition of N, N-dimethylformamide (DMF) to give a final molar ratio of Zr: H 2 BDC: DMF. = 1: 1: 497. The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (Milestone), irradiated with microwave (2.54 GHz), heated to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 2 hours, and then subjected to crystallization at room temperature. Cooling, washing (distilled water) and drying gave a porous organic-inorganic hybrid (Zr-BDC). It was confirmed that the XRD pattern of the crystals obtained in this example is consistent with the literature values [J. AM. CHEM. SOC. 130, 13850, 2008]. As a result of analysis by electron microscope, the particle size was 200 nm, and it was confirmed that the crystal was relatively uniform.

<실시예 17><Example 17>

테프론 반응기에 ZrCl4 0.227 mmol 및 1,4-벤젠디카르복실레이트 (H2BDC) 0.227 mmol 을 첨가한 후, N,N-디메틸포름아마이드 (DMF) 와 2-프로판올을 몰비 5:5 로 하여 가하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (Milestone사) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여 120 ℃ 로 승온 시킨 후, 120 ℃ 에서 1 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (Zr-BDC) 를 수득하였다. 제조된 다공성 유무기 혼성체에 대하여 XRD 분석 결과, 피크의 상대적인 세기는 다르지만, 실시예 16 과 동일한 위치에서 회절패턴이 수득됨을 확인하였다.0.227 mmol of ZrCl 4 and 0.227 mmol of 1,4-benzenedicarboxylate (H 2 BDC) were added to the Teflon reactor, and N, N-dimethylformamide (DMF) and 2-propanol were set at a molar ratio of 5: 5. Was added. The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (Milestone), irradiated with microwave (2.54 GHz), heated to 120 ° C., maintained at 120 ° C. for 1 hour to carry out a crystallization reaction, and then returned to room temperature. Cooling, washing (distilled water) and drying gave a porous organic-inorganic hybrid (Zr-BDC). As a result of XRD analysis for the prepared porous organic-inorganic hybrid, it was confirmed that a diffraction pattern was obtained at the same position as in Example 16, although the relative intensities of the peaks were different.

<실시예 18>&Lt; Example 18 >

실시예 1에서 제조된 Cr-BDC 1 g을 200 ℃ 진공오븐에서 12시간 동안 건조 시켜 불포화 금속자리에 배위결합된 수분을 탈수 시켰다. 상기 탈수된 Cr-BDC 1 g 을 3-아미노프로필트리에톡시실란 (3-aminopropyltriethoxysilane; APS) 5.7 ml가 섞여있는 톨루엔 용액 50 ml에 넣었다. 상기 용액을 110 ℃ 에서 12시간 동안 환류반응 시켜 불포화 금속자리에 에톡시 작용기를 배위시킨 다공성 유-무기 혼성체를 제조하였다. 적외선 분광법으로 APS의 아미노기 (-NH2) 및 에틸기 (-CH2CH2-) 에 해당하는 2,800 ~ 3,000 cm-1 와 3,200 ~ 3,400 cm-1 에서 흡수 피크가 검출된 것을 통하여 Cr-BDC 에 APS가 배위된 것을 확인하였다.1 g of Cr-BDC prepared in Example 1 was dried in a vacuum oven at 200 ° C. for 12 hours to dehydrate water coordinated to an unsaturated metal site. 1 g of the dehydrated Cr-BDC was added to 50 ml of a toluene solution containing 5.7 ml of 3-aminopropyltriethoxysilane (APS). The solution was refluxed at 110 ° C. for 12 hours to prepare a porous organic-inorganic hybrid having an ethoxy functional group coordinated at an unsaturated metal site. Infrared spectroscopy showed that the absorption peaks were detected at 2,800 to 3,000 cm -1 and 3,200 to 3,400 cm -1 corresponding to the amino group (-NH 2 ) and ethyl group (-CH 2 CH 2- ) of the APS. It was confirmed that is coordinated.

<실시예 19>&Lt; Example 19 >

테프론 반응기에 ZrCl4 0.227 mmol 및 1,4-벤젠디카르복실레이트 (H2BDC) 0.227 mmol을 첨가한 후, N,N-디메틸포름아마이드 (DMF) 와 에탄올을 몰비 5:5 로 하여 가하였다. 상기의 반응물을 상온에서 50 rpm 으로 20 분간 교반하여 혼합 반응물을 제조하였다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응기를 마이크로파 반응기 (Milestone사) 에 장착하고, 마이크로파 (2.54 GHz) 를 조사하여 120℃ 로 승온 시킨 후, 120 ℃ 에서 1 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 세척 (증류수) 및 건조 시켜 표면적이 1,320 m2/g 인 다공성 유무기 혼성체 (Zr-BDC) 를 수득하였다.0.227 mmol of ZrCl 4 and 0.227 mmol of 1,4-benzenedicarboxylate (H 2 BDC) were added to the Teflon reactor, and N, N-dimethylformamide (DMF) and ethanol were added at a molar ratio of 5: 5. . The reaction was stirred at 50 rpm for 20 minutes at room temperature to prepare a mixed reaction. The Teflon reactor containing the reactant was mounted in a microwave reactor (Milestone), and irradiated with microwave (2.54 GHz) to raise the temperature to 120 ° C., and then maintained at 120 ° C. for 1 hour to carry out a crystallization reaction, followed by room temperature. Cooling, washing (distilled water) and drying gave a porous organic-inorganic hybrid (Zr-BDC) having a surface area of 1320 m 2 / g.

<실시예 20>Example 20

상기 실시예 3에서 수득된 Fe-BDC 분말 100 g과 물 600 g을 혼합하여 슬러리 용액을 제조하였다. 상기의 Fe-BDC 슬러리 용액을 전처리한 코디어라이트 하니컴 (코닝 코리아 사, 200 cell, 15 × 15 × 5 cm) (하니컴 전처리조건: 70 ℃ 에서 5 시간 동안 1M-HNO3 로 처리하고, 증류수로 세척하고, 600 ℃ 에서 5 시간 동안 공기 중에서 건조 시킴) 에 습윤코팅하고, Fe-BDC 흡착제가 코팅된 하니컴을 70 ℃ 오븐에서 건조 시켜 Fe-BDC 흡착제를 하니컴 모노리스 지지체에 담지 하였다. 담지된 Fe-BDC 흡착제의 양은 하니컴 지지체 대비 30 중량% 이었다.A slurry solution was prepared by mixing 100 g of Fe-BDC powder obtained in Example 3 and 600 g of water. Cordierite honeycomb pretreated with the Fe-BDC slurry solution (Corning Korea, 200 cell, 15 × 15 × 5 cm) (Honeycomb pretreatment condition: treated with 1M-HNO 3 at 70 ° C. for 5 hours, and distilled water Washed, dried in air at 600 ° C. for 5 hours), and a honeycomb coated with a Fe-BDC adsorbent was dried in an oven at 70 ° C. to support the Fe-BDC adsorbent on a honeycomb monolith support. The amount of supported Fe-BDC adsorbent was 30% by weight relative to the honeycomb support.

<실시예 21>&Lt; Example 21 >

테프론 반응기에 철염 (철 나이트레이트) 1 mmol 및 1,3,5-벤젠트리카르복실산 (BTCA) 0.67 mmol 을 첨가한 후 산 및 증류수를 가하였고, 반응물의 최종 몰비는 Fe:HNO3:BTCA:H2O=1:0.7:0.67:278 이었다. 상기 반응물을 함유한 테프론 반응 기를 Convection 오븐에 넣고, 160 ℃ 에서 8 시간 동안 유지하여 결정화 반응을 수행한 후, 실온으로 냉각, 원심 분리 및 세척 (증류수)하여 슬러리 상태의 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 수득하였다. 수득된 Fe-BTC 슬러리를 실린더형 압출기에 투입하고, 압출기 내부를 진공상태로 유지하고, 실린더 회전속도 50 rpm, 300 mm/분의 성형속도로 압출체를 제조하였다. 제조된 압출체를 80 ℃ 에서 12 시간 동안 건조 후 소성로를 이용하여 120 ℃ 에서 2 시간 열처리하였다. 최종 압출 성형체의 BET 표면적은 1750 m2/g 이었다.1 mmol of iron salt (iron nitrate) and 0.67 mmol of 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTCA) were added to the Teflon reactor, followed by addition of acid and distilled water. The final molar ratio of the reactants was Fe: HNO 3 : BTCA. : H 2 O = 1: 0.7: 0.67: 278. The Teflon reactor containing the reactant was placed in a convection oven, maintained at 160 ° C. for 8 hours to conduct a crystallization reaction, and then cooled to room temperature, centrifuged and washed (distilled water) to form a slurry-containing porous organic-inorganic hybrid (Fe). -BTC) was obtained. The obtained Fe-BTC slurry was put into a cylindrical extruder, the inside of the extruder was kept in a vacuum state, and an extruded body was produced at a cylinder rotational speed of 50 rpm and a molding speed of 300 mm / min. The prepared extruded body was dried at 80 ° C. for 12 hours and then heat-treated at 120 ° C. for 2 hours using a calcination furnace. The BET surface area of the final extrusion molded body was 1750 m 2 / g.

<실시예 22><Example 22>

유리 반응기에 철 나이트레이트 (Fe(NO3)3·6H2O) 67 mmol 및 1,3,5-벤젠트리카르복실산 (BTCA) 44 mmol 을 첨가한 후 증류수를 가하였고, 반응물의 최종 몰비는 Fe(NO3)3·6H2O:BTCA:H2O = 1:0.66:11.3 이었다. 상기 반응물을 실온에서 500 rpm 으로 20 분간 교반하여 균일한 반응물이 되도록 하였다. 상기 전 처리된 반응물을 함유한 유리 반응기를 반응온도 120 ℃, 8 시간 유지하여 결정화 반응을 수행한 후 실온으로 냉각 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체 (철 벤젠트리카르복실레이트; Fe-BTC) 를 제조하였다. 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 제조시 반응압력을 측정해 본 결과 상기 반응온도 120 ℃ 에서의 내부 압력은 1 bar 이였다. 이론에 구애되는 것은 아니나, 이러한 저압합성 공정은 반응온도에서 Fe-BTC 결정이 용매를 급속하게 흡수하기 때문인 것으로 판단된다.67 mmol of iron nitrate (Fe (NO 3 ) 3 .6H 2 O) and 44 mmol of 1,3,5-benzenetricarboxylic acid (BTCA) were added to the glass reactor, followed by distilled water, and the final molar ratio of the reactants. Was Fe (NO 3 ) 3 .6H 2 O: BTCA: H 2 O = 1: 0.66: 11.3. The reaction was stirred at 500 rpm for 20 minutes at room temperature to give a homogeneous reaction. The glass reactor containing the pretreated reactant was maintained at a reaction temperature of 120 ° C. for 8 hours to carry out a crystallization reaction, and then cooled to room temperature (distilled water) and dried to form a porous organic-inorganic hybrid (iron benzenetricarboxylate; Fe -BTC) was prepared. As a result of measuring the reaction pressure when preparing the porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC), the internal pressure at the reaction temperature of 120 ° C. was 1 bar. Without being bound by theory, it is believed that this low pressure synthesis process is due to the fact that Fe-BTC crystals rapidly absorb the solvent at the reaction temperature.

제조된 다공성 유무기 혼성체의 입자사이즈가 핵성장 속도 조절에 의해 ~ 200 nm 의 매우 균일한 나노입자로 형성됨을 전자현미경으로 확인하였다. X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Chemical Communication 2820, 2007] 의 Fe-BTC 와 동일한 구조이나 (도 1), ICP 분석 결과 얻어진 다공성 유무기 혼성체 Fe-BTC 철테레프탈레이트는 불소가 포함되지 않은 화학식 Fe3O(H2O)2OH[C6H3-(CO2)3]2·nH2O (0 < n < 50) 로 나타낼 수 있는 물질임이 확인되었다. 질소 흡·탈착 실험결과 표면적이 1850 m2/g 이고, 흡착량은 P/P0 = 0.5 에서 540 mL/g 임을 확인하였다 (도 2). 특히 반응기 1 L 당 다공성 유무기 혼성체 수율이 150 g 이었다.It was confirmed by electron microscopy that the particle size of the prepared porous organic-inorganic hybrid was formed into highly uniform nanoparticles of ~ 200 nm by controlling the nuclear growth rate. Although the X-ray diffraction spectrum has the same structure as Fe-BTC in the literature [Chemical Communication 2820, 2007] (FIG. 1), the porous organic-inorganic hybrid Fe-BTC iron terephthalate obtained from ICP analysis does not contain fluorine. It was confirmed that the material can be represented by the formula Fe 3 O (H 2 O) 2 OH [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 nH 2 O (0 <n <50). As a result of nitrogen adsorption and desorption experiments, the surface area was 1850 m 2 / g, and the adsorption amount was 540 mL / g at P / P0 = 0.5 (FIG. 2). In particular, the yield of porous organic-inorganic hybrids was 150 g per 1 L of reactor.

<실시예 23><Example 23>

추가로 HF 을 첨가하여 혼합물을 제조하는 것을 제외하고 실시예 22 와 동일한 방법에 의해서 다공성 유무기 혼성체를 제조하였다. 반응물의 최종 몰비는 Fe(NO3)3·6H2O:BTCA:H2O:HF = 1:0.66:11.3:0.15 이었다. 상기 반응물을 실온에서 500 rpm 으로 20 분간 교반하여 균일한 반응물이 되도록 하였다. 상기 전처리된 반응물을 함유한 테이프론 반응기를 반응온도 120 ℃, 12 시간 유지하여 결정화 반응을 수행한 후 실온으로 냉각 세척 (증류수) 및 건조하여 다공성 유무기 혼성체(Fe-BTC) 를 제조하였다. 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 제조시 반응압력을 측정해 본 결과 상기 반응온도 120 ℃ 에서의 내부 압력은 1 bar 이였다. 이론에 구애되는 것은 아니나, 이러한 결과는 120 ℃ 에서 Fe-BTC 결정이 용매를 급속하게 흡착하기 때문인 것으로 생각된다.A porous organic-inorganic hybrid was prepared in the same manner as in Example 22 except that HF was added to prepare a mixture. The final molar ratio of reaction was Fe (NO 3 ) 3 .6H 2 O: BTCA: H 2 O: HF = 1: 0.66: 11.3: 0.15. The reaction was stirred at 500 rpm for 20 minutes at room temperature to give a homogeneous reaction. The taperon reactor containing the pretreated reactant was maintained at a reaction temperature of 120 ° C. for 12 hours to perform a crystallization reaction, and then cooled to room temperature (distilled water) and dried to prepare a porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC). As a result of measuring the reaction pressure when preparing the porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC), the internal pressure at the reaction temperature of 120 ° C. was 1 bar. Although not bound by theory, it is believed that this result is due to the fact that Fe-BTC crystals rapidly adsorb the solvent at 120 ° C.

X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌 [Chemical Communication 2820, 2007] 상의 Fe-BTC 와 동일한 구조임을 확인하였다. ICP 분석 결과 얻어진 다공성 유무기 혼성체 Fe-BTC 철테레프탈레이트는 화학식 Fe3O(H2O)2F1-yOHy[C6H3-(CO2)3]2·nH2O (0 < y < 1, 0 < n < 50) 로 나타낼 수 있는 물질임이 확인되었다. 수득된 유무기 혼성체 Fe-BTC 0.1 g 을 70 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후, 수분의 흡착 실험을 중량법으로 수행하였다. 상대 습도 60 % 에서도 흡착제 중량당 수분 흡착량이 0.8 g/g 이었다. 이와 같이 다공성 유무기 혼성체는 100 ℃ 이하에서도 수분 흡착 및 탈착이 용이하며, 가습, 제습 등에 매우 뛰어난 성능을 보임을 알 수 있다. X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Chemical Communication 2820, 2007] 의 Fe-BTC 와 동일한 구조임을 확인하였다.It was confirmed that the shape of the X-ray diffraction spectrum was the same structure as Fe-BTC in Chemical Communication 2820, 2007. The porous organic-inorganic hybrid Fe-BTC iron terephthalate obtained as a result of ICP analysis is represented by the formula Fe 3 O (H 2 O) 2 F 1-y OH y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 nH 2 O ( 0 <y <1, 0 <n <50) it was confirmed that the material. 0.1 g of the obtained organic-inorganic hybrid Fe-BTC was vacuum dried at 70 ° C. for 30 minutes, and then a water adsorption experiment was performed by gravimetric method. Even at a relative humidity of 60%, the water adsorption amount per weight of the adsorbent was 0.8 g / g. In this way, the porous organic-inorganic hybrid is easily adsorbed and desorbed even at 100 ℃ or less, it can be seen that the excellent performance, such as humidification, dehumidification. The shape of the X-ray diffraction spectrum was confirmed to have the same structure as Fe-BTC in [Chemical Communication 2820, 2007].

<실시예 24><Example 24>

금속염으로 철 나이트레이트 대신 철염화물 (FeCl3·6H2O) 를 이용하여 실시예 22 와 동일한 방법에 의해서 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 제조하였다. X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Chemical Communication 2820, 2007] 의 Fe-BTC와 동일한 구조임을 확인하였다. ICP 분석 결과 얻어진 다공성 유무기 혼성체 Fe-BTC 철테레프탈레이트는 불소가 포함되지 않은 화학식 Fe3O(H2O)2Cl1-yOHy[C6H3-(CO2)3]2·nH2O (0 < y < 1, 0 < n < 50) 로 나타낼 수 있는 물질임이 확인 되었다.A porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC) was prepared by the same method as Example 22 using iron chloride (FeCl 3 · 6H 2 O) instead of iron nitrate as a metal salt. The form of the X-ray diffraction spectrum was confirmed to have the same structure as Fe-BTC in the literature [Chemical Communication 2820, 2007]. The porous organic-inorganic hybrid Fe-BTC iron terephthalate obtained as a result of ICP analysis was formulated without the fluorine formula Fe 3 O (H 2 O) 2 Cl 1-y OH y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 It was confirmed that the substance could be represented by nH 2 O (0 <y <1, 0 <n <50).

<실시예 25><Example 25>

반응온도가 100 ℃ 인 것을 제외하고 실시예 22 와 동일한 방법에 의해서 다공성 유무기 혼성체 (Fe-BTC) 를 제조하였다. X-선 회절 스펙트럼의 형태가 문헌상 [Chemical Communication 2820, 2007] 의 Fe-BTC 와 동일한 구조이나, ICP 분석 결과 얻어진 다공성 유무기 혼성체 Fe-BTC 철테레프탈레이트는 불소가 포함되지 않은 화학식 Fe3O(H2O)2OH[C6H3-(CO2)3]2·nH2O (0 < n < 50) 로 나타낼 수 있는 물질임이 확인되었다.A porous organic-inorganic hybrid (Fe-BTC) was prepared in the same manner as in Example 22 except that the reaction temperature was 100 ° C. The X-ray diffraction spectrum has the same structure as that of Fe-BTC in the literature [Chemical Communication 2820, 2007], but the porous organic-inorganic hybrid Fe-BTC iron terephthalate obtained by ICP analysis has the formula Fe 3 O without fluorine. (H 2 O) 2 OH [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 · nH 2 O (0 <n <50) It was confirmed that the material can be represented.

<실시예 26><Example 26>

실시예 22 의 철 나이트레이트 대신에 알루미늄 나이트레이트 수화물을 사용하여 유무기 혼성체를 제조하였다. 단, 제조된 Al-BTC 를 300 ℃ 질소분위기에서 열처리하여 잔류한 BTCA 리간드를 제거한 질소흡착량을 측정한 결과 비표면적이 1,930 m2/g 이었다.An organic-inorganic hybrid was prepared using aluminum nitrate hydrate instead of the iron nitrate of Example 22. However, the specific surface area was 1,930 m 2 / g as a result of measuring the adsorption amount of Al-BTC prepared by heat-treating in a nitrogen atmosphere at 300 ° C. to remove the remaining BTCA ligand.

<실시예 27>Example 27

(1) 촉매분말 및 습윤코팅용 슬러리의 제조(1) Preparation of catalyst powder and slurry for wet coating

증류수 1 L에 PdCl2 (6.10 g), CuCl2·2H2O (18.80 g) 및 Cu(NO3)2·3H2O (62.80 g) 를 차례로 투입하고, 투명한 용액이 되면 여기에 USY-제올라이트 (200 g; PQ 사, SiO2/Al2O3=80, SBET = 780 m2/g)를 투입하였다. 70 ℃ 의 물중탕하에서 잔여수분이 모두 증발할 때까지 교반하였고, 수득된 생성물을 110 ℃에서 3 시간동안 건조 시키고 400 ℃ 에서 6시간 동안 소성하여 Pd 함량이 1.6 중량%, Cu 함량이 10.35 중량% 인 (Pd,Cu)/USY 촉매분말을 제조하였다.PdCl 2 (6.10 g), CuCl 2 · 2H 2 O (18.80 g), and Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O (62.80 g) were added sequentially to 1 L of distilled water, and when the solution became a clear solution, the USY-zeolite was added thereto. (200 g; PQ, SiO 2 / Al 2 O 3 = 80, S BET = 780 m 2 / g) was added thereto. The resultant mixture was stirred until the remaining moisture evaporated in a water bath at 70 ° C., and the obtained product was dried at 110 ° C. for 3 hours and calcined at 400 ° C. for 6 hours to give 1.6% by weight of Pd and 10.35% by weight of Cu. Phosphorus (Pd, Cu) / USY catalyst powder was prepared.

상기에서 제조한 (Pd,Cu)/USY 촉매분말, 벤토나이트 (Junsei 사) 및 증류수를 12/3/35 무게비로 혼합한 후 30 분동안 교반하여 충분히 분산시켜서 고체함량이 30 중량% 인 습윤코팅용 촉매슬러리를 제조하였다.(Pd, Cu) / USY catalyst powder, bentonite (Junsei) and distilled water prepared above were mixed at a weight ratio of 12/3/35 and stirred for 30 minutes to sufficiently disperse, for wet coating having a solid content of 30% by weight. Catalyst slurry was prepared.

(2) 하니컴형 일체식 촉매의 제조(2) Preparation of honeycomb integral catalyst

상기 습윤 코팅용 촉매슬러리 중에 실시예 20 에서 수득한 하니컴형 코디어라이트 (코닝 코리아 사, 200 cell, 15 × 15 × 5 cm) 를 5분 동안 담근 후 꺼내서 하니컴 구멍이 막히지 않도록 압축공기를 불어주었다. 그리고, 100 ℃ 에서 3 시간 동안 건조 시켰다. 상기한 코팅-건조 과정을 2회 정도 더 반복한 후 최종적으로 100 ℃ 에서 12시간 건조 시켰다. 건조된 하니컴형 일체식 촉매를 500 ℃ 에서 6 시간 동안 소성하여 습윤코팅 과정을 완결하였다. 상기한 습윤코팅 과정에서 하니컴형 담체 부피당 촉매분말의 코팅량은 42.7 g/L 이었고, 제조한 일체식 촉매중의 Pd 함량은 촉매부피당 0.67 g/L 이었고, Cu 함량은 촉매부피당 4.42 g/L 이었다.The honeycomb cordierite (Corning Korea Co., Ltd., 200 cell, 15 × 15 × 5 cm) obtained in Example 20 was soaked for 5 minutes in the wet slurry catalyst slurry, and the compressed air was blown out so that the honeycomb hole was not blocked. . And, it was dried for 3 hours at 100 ℃. The coating-drying process was repeated two more times and finally dried at 100 ° C. for 12 hours. The dried honeycomb integral catalyst was calcined at 500 ° C. for 6 hours to complete the wet coating process. In the wet coating process, the coating amount of the catalyst powder per honeycomb carrier volume was 42.7 g / L, the Pd content of the prepared monolithic catalyst was 0.67 g / L per catalyst volume, and the Cu content was 4.42 g / L per catalyst volume. .

상기에서 제조된 하니컴형 일체식 촉매를 사용전 300 ℃ 에서 3 시간 동안 5 % 수소로 환원처리한 후 VOC 물질인 메틸에틸케톤 (MEK) 에 대한 촉매연소활성 측정장치에 장착하였다. 사용한 촉매의 크기는 Φ 4 cm × 5 cm 이었고, GC (Gas comatography) 에 부착된 컬럼의 온도는 50 ℃이었으며, FID (Flame Ionization Detector) 의 온도는 200 ℃ 이었다. 실험은 건조상태에서 진행되었고, VOC 의 입구농도를 500 ppm, 기체의 공간유속 (GHSV) 을 30,000 h-1 으로 조절하였다. (Pd,Cu)/USY 촉매의 경우 MEK 가 210 ℃ 에서 95 %, 220 ℃ 에서 99 % 제거됨을 확인하였다.The honeycomb integrated catalyst prepared above was reduced with 5% hydrogen at 300 ° C. for 3 hours before use, and then mounted on a catalytic combustion activity measuring apparatus for methyl ethyl ketone (MEK), which is a VOC material. The size of the catalyst used was Φ 4 cm × 5 cm, the temperature of the column attached to the gas comatography (GC) was 50 ℃, the temperature of the Flame Ionization Detector (FID) was 200 ℃. The experiment was carried out in a dry state, and the inlet concentration of the VOC was adjusted to 500 ppm and the gas flow velocity (GHSV) to 30,000 h −1 . In the case of (Pd, Cu) / USY catalyst, MEK was confirmed to be removed 95% at 210 ℃, 99% at 220 ℃.

<실시예 28><Example 28>

증류수 1 L에 PdCl2 (0.38 g), CuCl2·2H2O (18.80 g) 및 Cu(NO3)2·3H2O (62.80 g) 를 차례로 투입하였고, 투명한 용액이 되면 여기에 γ-Al2O3 (200 g; Strem 사, SBET = 150 m2/g) 를 투입하였다. 그리고, 상기 실시예 27 과 같은 방법으로 Pd 함량이 0.10 중량%, Cu 함량이 10.35 중량% 인 (Pd,Cu)/Al2O3 촉매분말 및 고체함량이 30 중량% 인 습윤코팅용 촉매 슬러리를 제조하였다. 또한, 상기 실시예 27 과 같은 습윤코팅 과정을 수행하여 촉매부피당 Pd 함량은 0.04 g/L, Cu 함량은 4.42 g/L인 하니컴형 일체식 촉매를 제조하였다.PdCl 2 (0.38 g), CuCl 2 · 2H 2 O (18.80 g) and Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O (62.80 g) were sequentially added to 1 L of distilled water, and γ-Al was added to the transparent solution. 2 O 3 (200 g; Strem, S BET = 150 m 2 / g) was added. Then, in the same manner as in Example 27 (Pd, Cu) / Al 2 O 3 catalyst powder having a Pd content of 0.10% by weight, Cu content of 10.35% by weight and a catalyst slurry for wet coating having a solid content of 30% by weight Prepared. Further, by performing the same wet coating process as in Example 27, a honeycomb integral catalyst having a Pd content of 0.04 g / L per catalyst volume and a 4.42 g / L Cu content was prepared.

<비교예 1>Comparative Example 1

상업용 수분흡착제로 사용되는 제올라이트 Y (알드리치 사, Si/Al = 5.6, 비표면적 = 827 m2/g, 세공부피 = 0.35 ml/g) 를 준비하였다. 상기 제올라이트 Y 흡착제를 200 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후 실시예 2 와 동일한 조건에서 수분흡착 실험을 진행한 결과 수분 흡착량은 0.35 g/g이었다. 즉, 실시예 2 의 흡착제는 탈착온도를 70 ℃ 로 하였음에도 불구하고 본 발명에 따른 흡착제는 2.2 배 이상의 수분 흡착량을 보여주었다.Zeolite Y (Aldrich, Si / Al = 5.6, specific surface area = 827 m 2 / g, pore volume = 0.35 ml / g) used as a commercial moisture adsorbent was prepared. The zeolite Y adsorbent was vacuum dried at 200 ° C. for 30 minutes, and a water adsorption experiment was conducted under the same conditions as in Example 2, and the water adsorption amount was 0.35 g / g. That is, although the adsorbent of Example 2 had a desorption temperature of 70 ° C., the adsorbent according to the present invention showed a water adsorption amount of 2.2 times or more.

<비교예 2>Comparative Example 2

상업용 수분흡착제로 사용되는 카본 (Ecopro Carbon비표면적 = 665 m2/g, 세공부피 = 0.39 ml/g) 를 준비하였다. 상기 카본 흡착제를 100 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후 실시예 2 와 동일한 조건에서 수분흡착 실험을 진행한 결과 수분 흡착량은 0.36 g/g 이었다. 즉, 실시예 2 의 흡착제는 탈착온도를 70 ℃ 로 하였음에도 불구하고, 카본 흡착제와 비교하여 2.2 배 이상의 수분 흡착량을 보여주었다.Carbon (Ecopro Carbon specific surface area = 665 m 2 / g, pore volume = 0.39 ml / g) used as a commercial moisture adsorbent was prepared. After the carbon adsorbent was vacuum dried at 100 ° C. for 30 minutes, a water adsorption experiment was conducted under the same conditions as in Example 2, and the water adsorption amount was 0.36 g / g. That is, although the adsorbent of Example 2 had a desorption temperature of 70 ° C., the water adsorption amount of 2.2 times or more was compared with that of the carbon adsorbent.

<비교예 3>Comparative Example 3

미국특허 6773688 을 참조하여 SAPO-34 (silicoaluminophosphate) 을 제조하였다. 이때 출발물질의 비율은 Al:P:Si:TEAOH(tetraethylammonium hydroxide):H2O = 1:1:0.3:2:52 였다. 상기 전구체 용액을190 ℃ 에서 2 일 동안 반응시켜, 표면적 734 m2/g, 세공부피 0.57 ml/g 인 SAPO-34 을 제조할 수 있었다. 상기 카본 흡착제를 100 ℃ 에서 30 분 진공건조 시킨 후 실시예 2 와 동일한 조건에서 수분흡착 실험을 진행한 결과 수분 흡착량은 0.24 g/g 이었다.SAPO-34 (silicoaluminophosphate) was prepared by referring to US Patent 6773688. The ratio of starting material was Al: P: Si: TEAOH (tetraethylammonium hydroxide): H 2 O = 1: 1: 0.3: 2: 52. The precursor solution was reacted at 190 ° C. for 2 days to prepare SAPO-34 having a surface area of 734 m 2 / g and a pore volume of 0.57 ml / g. After the carbon adsorbent was vacuum dried at 100 ° C. for 30 minutes, a water adsorption experiment was conducted under the same conditions as in Example 2, and the water adsorption amount was 0.24 g / g.

<실험예 1> 수분 흡착량 측정Experimental Example 1 Measurement of Water Adsorption

실시예 8, 실시예 9 및 실시예 12 에서 수득된 흡착제 (다공성 유무기 혼성체[Fe-BTC]) 각각 0.1 g 을 150 ℃ 에서 30 분 진공건조 한 후, 수분의 흡착 실험을 중량법으로 수행하여 그 결과를 도 12 에 나타내었다.0.1 g of each of the adsorbents (porous organic-inorganic hybrids [Fe-BTC]) obtained in Examples 8, 9, and 12 was vacuum dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then adsorption experiments of water were carried out by gravimetric method. The result is shown in FIG.

도 12 에 나타낸 바와 같이, 상대 습도 60% 에서 흡착제 중량당 수분 흡착량이 초기 5분 이내에서 실시예 8 은 0.28 g/g, 실시예 9 는 0.31 g/g, 실시예 12 는 0.19 g/g 인 것으로 측정되었다. 특히 흡착초기부터 5 분까지의 전영역에서의 수분흡착 속도 (초기 수분 흡착율) 가 매우 빠른 것을 확인하였다. 다공성 유무기 혼성체를 저온 수분 흡착제로 사용하는 경우, 100 ℃ 이하에서도 용이한 탈착 성질을 나타내며, 이러한 특성을 이용하여 가습, 제습 등에 매우 뛰어난 성능을 달성할 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 12, the moisture adsorption amount per weight of the adsorbent at 60% relative humidity was 0.28 g / g in Example 8, 0.31 g / g in Example 9, and 0.19 g / g in Example 12 within the initial 5 minutes. Was measured. In particular, it was confirmed that the water adsorption rate (initial water adsorption rate) in all areas from the initial stage of adsorption to 5 minutes was very fast. When the porous organic-inorganic hybrid is used as a low temperature moisture adsorbent, it exhibits easy desorption properties even at 100 ° C. or lower, and it can be seen that very excellent performance can be achieved by using such properties.

<실험예 2> 탈착 실험Experimental Example 2 Desorption Experiment

실시예 8 에서 수득된 흡착제 (다공성 유무기 혼성체[Fe-BTC]) 및 비교예 3 에서 수득된 SAPO-34 각각 0.02 g 을 포화 NH4Cl 증기에 노출시켜 흡착제에 수분을 충분히 흡착시킨 후, 온도를 70 ℃ (Fe-BTC) 및 100 ℃ (SAPO-34) 로 변화시키며 열중량 분석법을 이용하여 시간에 따른 흡착제의 무게감소를 2 회 반복하여 측정하였다 (도 13). SAPO-34 과 비교하여, Fe-BTC 의 경우 70 ℃ 에서 탈착 실험을 진행했음에도 불구하고, 80 중량% 의 수분 탈착 시간이 1/2 로 감소하였음을 확인할 수 있었다 (도 14 (A) SAPO-34, 및 도 14 (B) Fe-BTC). 또한, 최대 중량감소량이 SAPO-34 의 경우 25 %, Fe-BTC 의 경우 40 % 이었다 (도 13 (A) SAPO-34, 및 도 13 (B) Fe-BTC).0.02 g each of the adsorbent (porous organic-inorganic hybrid [Fe-BTC]) obtained in Example 8 and SAPO-34 obtained in Comparative Example 3 was exposed to saturated NH 4 Cl vapor to sufficiently adsorb moisture to the adsorbent, The temperature was changed to 70 ° C. (Fe-BTC) and 100 ° C. (SAPO-34), and the weight loss of the adsorbent over time was measured twice using thermogravimetric analysis (FIG. 13). Compared with SAPO-34, despite the desorption experiment at 70 ℃ for Fe-BTC, it was confirmed that the water desorption time of 80% by weight was reduced to 1/2 (Fig. 14 (A) SAPO-34 And Figure 14 (B) Fe-BTC). In addition, the maximum weight loss was 25% for SAPO-34 and 40% for Fe-BTC (Fig. 13 (A) SAPO-34 and Fig. 13 (B) Fe-BTC).

각각의 간행물, 특허출원, 등록 특허, 또는 기타 문서가 상세하고 개별적으로 그 전체가 참조로 도입되는 것으로 나타낸 바와 같이, 본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허출원, 등록 특허, 및 기타 문서는 본원에 참조로 도입된다. 참조로 도입되는 문헌에 포함된 정의는 본원에서의 정의와 모순되는 한에서 제외된다.All publications, patent applications, registered patents, and other documents mentioned herein are incorporated herein by reference, with each publication, patent application, registered patent, or other document set forth in detail and individually as a whole. It is introduced by reference. Definitions included in documents incorporated by reference are excluded to the extent that they contradict definitions herein.

이상으로부터, 본 발명의 다양한 실시태양은 예시의 목적으로 본원에 기재된 것이고, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어남 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 점은 이해될 것이다. 따라서, 본원에 개시된 다양한 실시태양은 제한적인 것으로 의도된 것이 아니며, 그 진정한 범위 및 사상은 하기 청구범위에 나타난다.From the foregoing, it will be understood that various embodiments of the invention have been described herein for purposes of illustration, and that various modifications may be made without departing from the scope and spirit of the invention. Accordingly, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, the true scope and spirit of which are set forth in the following claims.

도 1 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.1 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 2 는 한 예시적인 실시태양에 따른 제습부의 도면이다.2 is a diagram of a dehumidifying unit according to an exemplary embodiment.

도 3 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.3 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 4 는 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.4 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 5 는 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.5 is a drawing of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 6 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.6 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 7 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.7 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 8 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.8 is a drawing of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 9 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.9 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 10 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.10 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 11 은 한 예시적인 실시태양에 따른 공기 처리 장치의 도면이다.11 is a diagram of an apparatus for treating air according to one illustrative embodiment.

도 12 는 한 예시적인 실시태양에 따른 수분 흡착 실험 결과이다.12 is a result of a water adsorption experiment according to one exemplary embodiment.

도 13 은 한 예시적인 실시태양에 따른 탈착 실험 결과이다.13 is a result of a desorption experiment according to one exemplary embodiment.

도 14 는 한 예시적인 실시태양에 따른 탈착 실험 결과이다.14 is a result of a desorption experiment according to one exemplary embodiment.

Claims (19)

외부로부터 공기가 흡입되는 흡기 통로,Intake passage through which air is sucked from the outside, 흡착제를 포함하며, 흡기 통로를 통해 흡입된 공기로부터 수분을 제거하는 제습부,Dehumidifier including an adsorbent, for removing moisture from the air sucked through the intake passage, 상기 제습부의 흡착제를 재생시키는 재생 수단, 및Regeneration means for regenerating the adsorbent of the dehumidifying part, and 수분이 제거된 공기를 외부로 배출하는 배기 통로를 포함하는 공기 처리 장치로서,An air treatment apparatus including an exhaust passage for discharging air from which moisture is removed to the outside, 공기 처리 장치가 2 부분의 2-bed 형 제습부, 및 2 개의 스위치 밸브를 포함하고, The air treatment device includes two parts of a 2-bed type dehumidifier, and two switch valves, 상기 스위치 밸브가 공기의 유동 방향을 전환함으로써, 2 부분의 2-bed 형 제습부가 교대로 제습 작용 및 재생 작용을 할 수 있고,By switching the flow direction of the switch valve, the two-bed dehumidifying part of the two parts can alternately dehumidify and regenerate, 상기 흡착제가 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함하는, 공기 처리 장치.And the adsorbent comprises a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 재생 수단이, 공기 처리 장치의 외부 공기 및/또는 공기 처리 장치 내에서의 순환 공기를 도입하는 재생 통로, 및 상기 재생 통로와 연결되는 가열부를 포함하고,The regeneration means includes a regeneration passage for introducing external air of the air treatment device and / or circulating air in the air treatment device, and a heating portion connected to the regeneration passage, 상기 제습부가, 흡기 통로를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 흡착 영역, 및 재생 통로를 통해 공급되는 공기가 통과하는 영역인 재생 영역을 포함하고,The dehumidifying unit includes an adsorption region, which is a region through which air supplied through the intake passage passes, and a regeneration region, which is a region through which air supplied through the regeneration passage passes, 상기 가열부가 재생 통로를 통해 이동되는 공기를 가열하여 상기 제습부의 재생 영역에 공급함으로써, 제습부의 흡착제에 흡착된 수분을 탈착시키는, 공기 처리 장치.The air processing apparatus which desorbs the moisture adsorbed to the adsorbent of the dehumidification part by heating the air which the said heating part moves through a regeneration path, and supplies it to the regeneration area | region of the said dehumidification part. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 배기 통로와 상기 재생 통로의 공기 사이에서 열교환을 실시하는 열교환부를 추가로 포함하는, 공기 처리 장치.And an heat exchanger for performing heat exchange between the exhaust passage and the air in the regeneration passage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배기 통로에, 제습부에 의해 습기가 제거된 공기를 냉각시키는 냉각부를 추가로 포함하는, 공기 처리 장치.And an cooling section for cooling air dehumidified by the dehumidifying section in the exhaust passage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제습부가 수분을 포함하는 공기가 통과되면서 수분을 흡착하는 흡착 영역, 및 가열된 공기가 통과하면서 수분이 탈착되는 재생 영역을 포함하는 원통형태의 제습 로터를 포함하며, 제습 로터가 회전함에 따라 흡착 영역과 재생 영역이 계속적으로 변화하는, 공기 처리 장치.The dehumidification unit includes a dehumidification rotor having a cylindrical shape including an adsorption region for adsorbing moisture as the air containing moisture passes therethrough, and a regeneration region for desorbing moisture while the heated air passes therethrough, and the dehumidification rotor rotates as the dehumidification rotor rotates. An air treatment apparatus in which the region and the regeneration region are constantly changing. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 1 g 당 0.1 g 이상의 수분을 흡착할 수 있는, 공기 처리 장치.The air treatment device of claim 1 wherein the porous organic-inorganic hybrid is capable of adsorbing at least 0.1 g of moisture per gram. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 금속 원소를 포함하는, 공기 처리 장치.The method of claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid is Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb and Bi An air treatment apparatus comprising at least one metal element selected from the group consisting of: 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 항균 활성을 갖는 금속인, Ag(I), Cu(II 또는 I) 및 Ni(II) 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속 원소를 포함하는, 공기 처리 장치.The method of claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid comprises at least one metal element selected from the group consisting of Ag (I), Cu (II or I) and Ni (II), which are metals having antimicrobial activity. Air treatment unit. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 구리 테레프탈레이트, 철 테레프탈레이트, 망간 테레프탈레이트, 크롬 테레프탈레이트, 바나듐 테레프탈레이트, 알루미늄 테레프탈레이트, 티타늄 테레프탈레이트, 지르코늄 테레프탈레이트, 마그네슘 테레프탈레이트, 구리 벤젠트리카르복실레이트, 철 벤젠트리카르복실레이트, 망간 벤젠트리카르복실레이트, 크롬 벤젠트리카르복실레이트, 바나듐 벤젠트리카르복실레이트, 알루미늄 벤젠트리카르복실레이트, 티타늄 벤젠트리카르복실레이트, 지르코늄 벤젠트리카르복실레이트, 마그네슘 벤젠트리카르복실레이트, 니켈 디 히드록시테레프탈레이트, 코발트 디히드록시테레프탈레이트, 마그네슘 디히드록시테레프탈레이트, 망간 디히드록시테레프탈레이트, 철 디히드록시테레프탈레이트, 철 벤젠트리벤조에이트, 크롬 벤젠트리벤조에이트, 알루미늄 벤젠트리벤조에이트, 이들의 유도체, 이들의 용매화물, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함하는, 공기 처리 장치.The method of claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid is copper terephthalate, iron terephthalate, manganese terephthalate, chromium terephthalate, vanadium terephthalate, aluminum terephthalate, titanium terephthalate, zirconium terephthalate, magnesium terephthalate, copper benzene Tricarboxylate, Iron Benzene Tricarboxylate, Manganese Benzene Tricarboxylate, Chromium Benzene Tricarboxylate, Vanadium Benzene Tricarboxylate, Aluminum Benzene Tricarboxylate, Titanium Benzene Tricarboxylate, Zirconium Benzene Tri Carboxylate, magnesium benzenetricarboxylate, nickel dihydroxyterephthalate, cobalt dihydroxyterephthalate, magnesium dihydroxyterephthalate, manganese dihydroxyterephthalate, iron dihydroxyterephthalate, iron benzene Benzoate, chromium benzenetricarboxylic benzoate, aluminum benzoate-benzenetricarboxylic, derivatives thereof, their solvates, hydrates thereof or the air treatment apparatus, comprising a combination of the two. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 하기 화학식으로 표시되는 화합물 또는 이의 수화물로부터 선택되는 1 종 이상의 화합물인, 공기 처리 장치:The air treatment device according to claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid is at least one compound selected from a compound represented by the following formula or a hydrate thereof: M3X(H2O)2O[C6Z4-yZ'y(CO2)2]3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4); M 3 X (H 2 O) 2 O [C 6 Z 4-y Z 'y (CO 2) 2] 3 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH, Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 ≦ y ≦ 4); M3O(H2O)2X[C6Z3-yZ'y-(CO2)3]2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I, F 또는 OH; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 3);M 3 O (H 2 O) 2 X [C 6 Z 3-y Z ' y- (CO 2 ) 3 ] 2 (M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I, F or OH; Z or Z '= H, NH 2 , Br, I, NO 2 or OH; 0 <y <3); M3O(H2O)2X1-y(OH)y[C6H3-(CO2)3]2 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F); 또는M 3 O (H 2 O) 2 X 1-y (OH) y [C 6 H 3- (CO 2 ) 3 ] 2 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al , Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F); or M3X1-y(OH)y(H2O)2O[C6H4(CO2)2]3 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr 또는 Mg; X = Cl, Br, I 또는 F).M 3 X 1-y (OH) y (H 2 O) 2 O [C 6 H 4 (CO 2 ) 2 ] 3 (0 ≤ y ≤ 1; M = Cu, Fe, Mn, Cr, V, Al, Ti, Zr or Mg; X = Cl, Br, I or F). 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 하기 화학식으로 표시되는 화합물 또는 이의 수화물로부터 선택되는 1 종 이상의 화합물인, 공기 처리 장치:The air treatment device according to claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid is at least one compound selected from a compound represented by the following formula or a hydrate thereof: M6O4(OH)4[C6Z4-yZ'y(CO2)2]12 (M = Ti, Sn 또는 Zr; Z 또는 Z' = H, NH2, Br, I, NO2 또는 OH; 0 ≤ y ≤ 4); 또는 M 6 O 4 (OH) 4 [C 6 Z 4-y Z 'y (CO 2) 2] 12 (M = Ti, Sn , or Zr; Z or Z' = H, NH 2, Br, I, NO 2 Or OH, 0 ≦ y ≦ 4); or M2(dhtp)(H2O)2 (M = Ni, Co, Mg, Mn 및 Fe; dhtp = 2,5-디히드록시테레프탈산).M 2 (dhtp) (H 2 O) 2 (M = Ni, Co, Mg, Mn and Fe; dhtp = 2,5-dihydroxyterephthalic acid). 제 1 항에 있어서, 유기 리간드가 탄산기 (-CO3H), 탄산의 음이온기 (-CO3 -), 카르복실기, 카르복실산의 음이온기, 아미노기 (-NH2), 이미노기 (
Figure 112009071030543-pat00004
), 아미드기 (-CONH2), 술폰산기 (-SO3H), 술폰산의 음이온기(-SO3 -), 메탄디티오산기(-CS2H), 메탄디티오산의 음이온기(-CS2 -), 피리딘기 및 피라진기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 갖는 화합물 또는 이의 혼합물인, 공기 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the organic ligand is acid group (-CO 3 H), of the acid anion group (-CO 3 -), a carboxyl group, a carboxylic anionic group of the acid, an amino group (-NH 2), imino group (
Figure 112009071030543-pat00004
), Amide group (-CONH 2), a sulfonic acid group (-SO 3 H), a sulfonic acid anion group (-SO 3 -), methane dithiol Osan group (-CS 2 H), methane dithiol Osan anion group (-CS of 2 -), pyridine group, and a pyrazinyl group which is a mixture compound having at least one functional group selected from the group consisting of or a air processing apparatus.
제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 불포화 금속자리를 갖고, 상기 불포화 금속자리에 표면 기능화 화합물이 결합된, 공기 처리 장치.The air treatment device according to claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid has an unsaturated metal site and a surface functionalizing compound is bonded to the unsaturated metal site. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 유무기 혼성체가 분말, 박막, 멤브레인, 펠 렛, 볼, 포움 (foam), 슬러리, 페이스트, 페인트, 하니컴 (honeycomb), 비드, 메쉬, 섬유, 골판지 (corrugated sheet) 또는 로터의 형태로 제조된, 공기 처리 장치.The method of claim 1, wherein the porous organic-inorganic hybrid is powder, thin film, membrane, pellet, ball, foam, slurry, paste, paint, honeycomb, bead, mesh, fiber, corrugated sheet Or in the form of a rotor. 제 1 항에 있어서, 상기 제습부가 백금, 은, 금, 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐, 망간, 구리, 코발트, 크롬, 니켈, 철, 아연 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속 촉매를 추가로 포함하는, 공기 처리 장치.The method of claim 1, wherein the dehumidifying unit is one selected from the group consisting of platinum, silver, gold, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, manganese, copper, cobalt, chromium, nickel, iron, zinc and combinations thereof. An air treatment apparatus further comprising the above metal catalyst. 제 1 항 또는 제 16 항에 있어서, 외부로부터 도입되는 공기 중에 포함된, 탄화수소, NOx, CO 또는 휘발성 유기화합물을 제거할 수 있는, 공기처리 장치.The air treatment apparatus according to claim 1 or 16, which is capable of removing hydrocarbons, NOx, CO or volatile organic compounds contained in air introduced from the outside. 제 1 항에 있어서, 상기 제습부가 제올라이트, 활성 알루미나, 염화 리튬, 활성탄, 규산 알루미늄, 염화 칼슘 및 탄산 칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 제습제를 추가로 포함하는, 공기 처리 장치.The air treatment apparatus according to claim 1, wherein the dehumidifying unit further comprises at least one dehumidifying agent selected from the group consisting of zeolite, activated alumina, lithium chloride, activated carbon, aluminum silicate, calcium chloride and calcium carbonate. 하기를 포함하는 공기 처리 장치:Air treatment device comprising: 흡착제를 포함하며, 교대로 냉매를 흡착하거나 탈착시킬 수 있는 2 부분의 흡착부,A two-part adsorption unit including an adsorbent, which can alternately adsorb or desorb the refrigerant, 흡착부에서 탈착된 냉매를 응축시킬 수 있는 응축기,A condenser to condense the refrigerant desorbed from the adsorption unit, 냉매를 증발시켜 냉각 효과를 제공할 수 있는 증발기,An evaporator capable of evaporating refrigerant to provide a cooling effect, 상기 흡착부, 응축기 및 증발기를 연결하며, 냉매가 유동할 수 있는 냉매 유로, 및 A refrigerant passage connecting the adsorption unit, the condenser and the evaporator, and through which the refrigerant flows; 상기 냉매 유로 상에 설치된 흐름 제어 밸브,A flow control valve installed on the refrigerant passage, 여기서, 2 부분의 흡착부 사이에 증발기 및 응축기가 각각 설치되고,Here, the evaporator and the condenser are respectively installed between the two portions of the adsorption unit, 상기 흡착제가 중심 금속 이온이 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 유무기 혼성체를 포함함.The adsorbent comprises a porous organic-inorganic hybrid formed by combining a central metal ion with an organic ligand.
KR1020090111937A 2009-09-21 2009-11-19 Apparatus for treating air KR101105640B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/629,841 US9038409B2 (en) 2009-09-21 2009-12-02 Apparatus for treating air by using porous organic-inorganic hybrid materials as an absorbent

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090088902 2009-09-21
KR1020090088902 2009-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110031875A KR20110031875A (en) 2011-03-29
KR101105640B1 true KR101105640B1 (en) 2012-01-18

Family

ID=43936799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090111937A KR101105640B1 (en) 2009-09-21 2009-11-19 Apparatus for treating air

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101105640B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180042143A (en) * 2016-10-17 2018-04-25 한국화학연구원 Organic-inorganic porous hybrid material containing intramolecular anhydride groups, adsorbent composition comprising the same and usage thereof for the separation of gaseous hydrocarbon mixtures

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101487053B1 (en) * 2012-01-19 2015-01-28 (주)엘지하우시스 Dehumidifying Rotor having air conditioning ability and Method of manufacturing the Dehumidifying Rotor
US11592195B2 (en) 2021-02-12 2023-02-28 Trane International Inc. Dehumidifying air handling unit and desiccant wheel therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070092592A (en) * 2006-03-10 2007-09-13 한국화학연구원 Adsorbent for water adsorption and desorption
KR100795101B1 (en) * 2006-10-09 2008-01-17 한국과학기술연구원 Desiccant appartus, air conditioning apparatus and system having the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070092592A (en) * 2006-03-10 2007-09-13 한국화학연구원 Adsorbent for water adsorption and desorption
KR100795101B1 (en) * 2006-10-09 2008-01-17 한국과학기술연구원 Desiccant appartus, air conditioning apparatus and system having the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180042143A (en) * 2016-10-17 2018-04-25 한국화학연구원 Organic-inorganic porous hybrid material containing intramolecular anhydride groups, adsorbent composition comprising the same and usage thereof for the separation of gaseous hydrocarbon mixtures
KR102100896B1 (en) 2016-10-17 2020-04-17 한국화학연구원 Organic-inorganic porous hybrid material containing intramolecular anhydride groups, adsorbent composition comprising the same and usage thereof for the separation of gaseous hydrocarbon mixtures
US11285455B2 (en) 2016-10-17 2022-03-29 Korea Research Institute Of Chemical Technology Organic-inorganic hybrid nanoporous material containing intramolecular acid anhydride functional group, composition for adsorption comprising the same, and use thereof for separation of hydrocarbon gas mixture

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110031875A (en) 2011-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9038409B2 (en) Apparatus for treating air by using porous organic-inorganic hybrid materials as an absorbent
KR101158456B1 (en) Porous organic-inorganic hybrid materials with crystallinity and method for preparing thereof
KR101253985B1 (en) Porous organic-inorganic hybrid materials, method for preparing thereof, adsorbant comprising them and application thereof
KR100982641B1 (en) Adsorbent including crystalline porous organic-inorganic hybrid materials
JP5453101B2 (en) Porous organic / inorganic hybrid and adsorbent containing the same
KR101721556B1 (en) Adsorbents comprising organic-inorganic hybrid nanoporous materials for sorption of water or alcohol and use thereof
KR20120021899A (en) Porous organic-inorganic hybrid materials, method for preparing thereof, adsorbant comprising them and application thereof
JP5132671B2 (en) Adsorbents for moisture adsorption and desorption
KR20190136809A (en) Novel metal-organic framework having porous structure comprising Zirconium cluster secondary building units and multitopic organic linkers
EP4023656A1 (en) Novel aluminum-based metal-organic framework having three dimensional porous structure and comprising at least two types of ligands, preparation method therefor, and use thereof
KR100803945B1 (en) Organic-inorganic porous adsorbent as a water adsorbent and a method for preparing the same
Åhlén et al. Gas sorption properties and kinetics of porous bismuth-based metal-organic frameworks and the selective CO2 and SF6 sorption on a new bismuth trimesate-based structure UU-200
KR20110019804A (en) Method for preparing organic-inorganic hybrid nanoporous material, organic-inorganic hybrid nanoporous materials obtained by said method and use thereof
KR101105640B1 (en) Apparatus for treating air
KR100803964B1 (en) A synthesis method of fe containing porous organic inorganic hybrid materials and water adsorbent using the same
KR100733347B1 (en) A removal method of specific hazardous materials by using porous organic inorganic hybrid materials
JP5551119B2 (en) Porous organic / inorganic hybrid and adsorbent containing the same
KR100890347B1 (en) Absorbent Comprising Porous Organic-Inorganic Hybrid Materials
KR20100122300A (en) Method for preparing organic-inorganic hybrid nano porous material, organic-inorganic hybrid nano porous materials obtained by said method and use as an absorbent
KR102211656B1 (en) Adsorbents comprising organic-inorganic hybrid nanoporous materials obtained from divalent metal ions and pyridine-based carboxylic acid ligands and use thereof
KR20110031584A (en) Apparatus for treating food waste
KR20240053234A (en) Method for a new Aluminium-based Metal-organic framework enabling control of surface hydrophilicity and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150106

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151221

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171226

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 9