KR101113156B1 - 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 이산화티탄 나노섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 이산화티탄 나노섬유에 관한 것으로, 구체적으로는, 유기 용매에 고분자를 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 단계(단계 1), 상기 단계에서 얻은 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가하여 이산화티탄과 고분자의 혼합 용액을 제조하는 단계(단계 2), 상기 단계 2에서 얻은 혼합 용액을 전기방사시켜 이산화티탄 나노섬유를 제조하는 단계(단계 3), 및 상기 단계 3에서 얻은 이산화티탄 나노섬유에 방사선 조사하여 안정화시키는 단계(단계 4)를 포함하는 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법에 관한 것이다. 상기 이산화티탄 나노섬유는 종래 사용되는 가열방식 대신 상온에서 방사선을 조사하여 짧은 시간에 안정화시킴으로써 비용 및 시간 면에서 절감이 가능하여 제조공정에 유용하게 사용될 수 있고, 또, 다공성을 이루기 때문에 표면적이 크며, 시편의 제조가 간단하고 저렴하며 형상에 제약을 받지 않기 때문에 다양한 분야, 광촉매, 염료감응형 태양전지, 각종 센서 등으로 이용될 수 있다.
이산화티탄, 나노섬유, 전기방사, 방사선, 폴리아크릴로니트릴, 광촉매
Description
본 발명은 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 이산화티탄 나노섬유에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기방사와 방사선 조사를 거침으로써, 짧은 시간에 안정화시켜 비용 및 시간 면에서 절감이 가능하며 표면적이 크고 형상에 제약을 받지 않으므로 다양한 분야에 적용 가능한 이산화티탄 나노섬유에 관한 것이다.
전기방사는 수 나노미터보다 작은 직경의 연속섬유를 쉽게 제조할 수 있는 방법이다. 이러한 전기방사는 합성섬유와 천연섬유, 및 발색단, 나노입자, 활성 첨가제뿐만 아니라 금속과 반도체 산화물이 첨가된 고분자에 적용이 가능하므로 코어-쉘 섬유 또는 중공섬유와 같은 복합구조를 갖는 섬유를 제조할 수 있다. 이러 한 복합구조 섬유는 단섬유부터 정렬된 섬유로 제조될 수 있으며 광변환기술, 감지기술, 촉매, 필터, 의료 등 폭넓은 분야에 적용이 가능하다.
이산화티탄(Titanium dioxide, TiO2)은 화학적으로 불활성이고, 화학적 부식에 대해 안정하며, 광산화 반응 활성도가 가장 크고 저렴하기 때문에 다양한 분야에서 오랫동안 이용되어 왔던 재료이며, 응용분야는 촉매, 광촉매, 염료 감응형 태양전지(전극재료), 센서, 화장품 등으로 매우 다양하다.
하지만 대부분의 실용화 단계에서 사용되는 재료는 나노분말이나 나노입자 형태로 산화물 전구체를 이용하여 습식법으로 합성하기에는 제조공정이 복잡하고, 450℃ 이상의 고온에서 열처리 과정을 거쳐야 한다.
한편, 기판을 이용하여 나노분말을 코팅하는 경우에도 복잡한 제조공정, 고제조비용, 효율 저하 등의 문제가 있으며 공기정화과정에는 가공성과 밀착성, 수처리 과정에는 촉매반응 후 회수의 어려움이 있어 상용화하는데 어려움이 있다.
촉매에서 중요한 것은 반응 이후에 촉매의 제거와 재활용이다. 나노섬유에서 촉매의 첨가는 이러한 문제에 해결책을 준다.
최근, 많은 관심을 받고 있는 이산화티탄 나노섬유의 제조법으로서는 티타늄염이나 Ti(IV)-알콕사이드와 같은 전구체를 포함한 용액으로부터 전기방사하여 얻을 수 있으나, 전기방사 시 방사노즐로부터 배출된 방사용액에 포함된 티타늄산화 물 전구체와 고분자의 상용성, 겔화 반응, 농도 등에 의해 섬유 구조는 큰 영향을 받는다. 또한, 섬유 내의 전구체를 산화물로 변환시키기 위해 섬유 내 고분자 물질을 약 250 ℃ 근처에서 열적으로 또는 환원제 존재 하에서 환원시켜 안정화시킨 후, 최종적으로 450℃ 이상의 고온에서 장시간 열처리를 해주어야 하기 때문에 제조 시간이 길어지고 생산 원가도 높아지는 문제점을 가지고 있다.
한국특허등록 제10-0701627호(출원인: 한국생산기술연구원)에는 금속 산화물 함유 나노활성 탄소 섬유의 제조 방법을 개시하고 있는데, 상기 방법은 금속 산화물을 고분자 용액에 분사시켜 방사 용액을 수득하는 분산 단계, 상기 방사 용액을 방사시켜 나노섬유를 수득하는 방사단계, 상기 나노섬유를 질소 분위기 하에서 700 내지 900 ℃에서 30분 내지 90분 동안 가열, 탄화시켜 나노탄소섬유를 수득하는 탄화단계, 상기 나노탄소섬유에 수증기를 공급하면서 700 내지 900℃의 온도범위로 50 내지 70분 동안 가열시켜 나노활성탄소 섬유를 수득하는 활성화 단계를 포함한다. 상기 발명에서는, 방사로 수득한 나노섬유를, 특정 온도에서 제1차 가열, 그 후, 수증기를 공급하면서 2차 가열하여 나노 섬유를 수득한다.
한국특허등록 제10-0779746호(출원인: (주)바이오드림스)는 은염, 실리케이트 및 수용성 고분자를 함유하는 용액에 방사선을 조사하여 제조된, 나노-은이 실리카분자 및 수용성 고분자와 결합한 형태로 0.5 내지 30nm 크기의 나노-실리카은 입자를 포함하는 조성물을 섬유 제품에 코팅하는 단계를 포함하여 섬유 제품을 항 균 처리하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가시켜 전기방사하고, 형성된 이산화티탄 나노섬유에 방사선을 조사하여 시편의 제조가 간단하고 저렴하며 형상에 제약을 받지 않는 이산화티탄 나노섬유의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 다공성의 큰 표면적을 가지며 광촉매, 염료감응형 태양전지 등에 이용될 수 있는 이산화티탄 나노섬유를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리아크릴로나이트릴 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가하여 전기방사시켜 시편의 제조가 간단하고 저렴하며 형상에 제약을 받지 않는 이산화티탄 나노섬유의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 종래의 가열방식 대신 상온, 불활성 기체 분위기에서 방사선을 조사하여 짧은 시간에 안정화시킴으로써 제조공정을 간단히 할 수 있는 이산화티탄 나노섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전기방사와 방사선 조사에 의하여 제조되는 이산화티탄 나노섬유를 제공한다.
상기한 구성의 발명에 따르면, 이산화티탄 나노섬유는 종래 사용되는 가열 방식 대신 상온, 불활성 기체 분위기에서 방사선을 조사하여 짧은 시간에 안정화시킴으로써 비용 및 시간 면에서 절감이 가능하여 제조공정에 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 전기방사과정에서 산화물 전구체를 이용한 졸-겔법으로 복합섬유를 얻는 경우에는, 복잡한 과정과 하소과정을 거쳐야 하지만 이산화티탄 나노입자를 직접 사용함으로써 온화한 조건으로 형성할 수 있으며, 전기방사에 의해 형성된 이산화티탄 나노섬유가 다공성을 이루기 때문에 표면적이 크며, 시편의 제조가 간단하고 저렴하며 형상에 제약을 받지 않아 광촉매, 염료감응형 태양전지, 각종 센서 등 다양한 분야에 이용될 수 있는 이점을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은,
유기 용매에 고분자를 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계에서 얻은 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가하여 이산화티탄과 고분자의 혼합 용액을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 얻은 혼합 용액을 전기방사시켜 이산화티탄 나노섬유를 제조하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 얻은 이산화티탄 나노섬유에 방사선 조사하여 안정화시키는 단계(단계 4)
를 포함하는 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 단계 1은 고분자를 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 단계이다.
상기 고분자는 섬유화가 가능한 분자량 범위의 고분자이어야 하며, 중량평균분자량이 70,000 ~ 150,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 고분자로서 적당한 것은 폴리아크릴로나이트릴이며, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌옥사이드 등을 사용하여 고분자 용액을 제조할 수 있으나 본 발명의 내용이 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 상기 단계 1의 유기 용매는 DMAc, DMF, THF 용매 중에서 어느 하나에 용해하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유기 용매에 혼합하는 폴리아크릴로나이트릴 고분자의 함량은 유기 용매 100 중량% 에 대하여 10 ~ 30 중량%인 것이 바람직하며, 약 80 ~ 100 ℃에서 4시간 동안 교반한다. 상기 고분자 용액의 함량이 10 중량% 미만이면, 점도가 낮아 방사화가 안되거나 원치 않는 비드가 형성되고, 30 중량%을 초과하면, 섬유가 만들어지지 않는 문제가 있다.
다음으로, 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가하는 단계이다.
상기 이산화티탄 나노입자를 제조하기 위한 공정으로 종래에는 고분자 용액에 산화물 전구체를 첨가함으로써 입자 크기 조절을 위해 전구체 종류에 따라 농도를 조절해야 하며, 산화물로 변화시키기 위해 450 ℃ 이상의 하소과정을 거쳐야 한다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 이산화티탄 나노입자는 상업적으로 판매하는 것을 이용하거나 졸-겔법에 의해 합성하여 사용할 수 있다. 이 때, 상기 이산화티탄 나노입자는 10 ~ 20 nm 이내의 입자를 사용함이 바람직하며, 20 nm를 초과하는 입자를 사용하는 경우, 섬유 사이에 뭉치거나 섬유를 절단하는 문제가 있다.
본 발명에 따른 상기 단계 2의 이산화티탄 첨가량은 고분자 용액 100 중량% 에 대하여 10 ~ 20 중량% 인 것이 바람직하며, 약 80 ~ 100 ℃에서 1시간 동안 교반함으로써 방사용액을 준비한다.
다음으로, 단계 3은 상기 단계 2에서 얻은 고분자 용액을 전기방사시켜 이산 화티탄 나노섬유를 제조하는 것이다.
본 발명의 전기방사를 위한 장치는 상기 방사 용액을 정량적으로 투입할 수 있는 주사기 펌프에 연결된 방사 노즐(방사부), 고전압 발생기, 방사된 복합섬유 층을 형성시킬 적층부로 이루어진다(도1).
전압 12 ~ 18 kV를 인가하고 방사 용액의 토출속도를 0.02 ㎖/분 조절하여 이산화티탄 나노섬유를 제조한다.
그 다음으로, 단계 4는 단계 3에서 얻은 미가공 이산화티탄 나노섬유를 상온, 불활성기체 분위기에서 방사선을 조사하여 안정화시키는 단계이다.
상기 미가공 이산화티탄 나노섬유를 안정화시키기 위한 공정으로 종래에는 가열하는 방법을 사용하였으나, 본 발명에서는 방사선을 조사함으로써 간단하게 안정화시킬 수 있다.
상기 미가공 이산화티탄 나노섬유의 안정화를 위한 방사선은 감마선, 전자선, 이온빔 등을 사용할 수 있으며, 상기 방사선의 조사선량은 1,000 ~ 50,000 kGy의 범위에서 조사하는 것이 바람직하다.
상기 방사선의 조사선량 1,000 kGy 미만인 경우에는, 고리화 반응이 원활하게 일어나지 못하며, 가교와 절단반응으로부터 고분자와 이산화티탄의 결합을 통해 나노섬유 표면으로 이산화티탄을 유도하지 못하는 문제가 있다. 한편, 조사선량이 50,000 kGy를 초과하는 경우에는, 높은 선량으로 인해 나노섬유의 파괴가 일어나 이산화티탄과 나노섬유가 분리되는 문제가 있으며, 조사선량에 비해 안정화된 섬유의 탄소 함량의 증가량이 작기 때문에 불필요한 조사로 인하여 경제적인 측면에서 불리하다는 문제가 있다.
본 발명의 전기방사법에 의해 제조된 이산화티탄 나노섬유는 전기방사 과정 중에 유기 용매가 제거되므로 종래의 용융방사법이나 습식방사법을 이용하는 경우보다 간단한 공정을 거쳐 얻을 수 있으며, 산화물 전구체를 이용한 졸-겔법으로 복합섬유를 얻는 경우에는 나노크기의 이산화티탄 형성을 위해 복잡한 과정과 하소 과정을 거쳐야 하지만 이산화티탄 나노입자를 직접 사용함으로써 온화한 조건으로 형성할 수 있다.
또한, 방사선에 의해 이산화티탄 나노섬유를 안정화시킴으로써 제조방법이 간단하고 경제적이며, 다양한 분야에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀 더 명확하게 이해하기 위하여 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 목적으로 제시하는 것은 아니다.
실시예 1: 이산화티탄 나노섬유의 제조
단계 1: 고분자 용액의 제조
중량평균분자량 150,000 g/mol인 폴리아크릴로나이트릴을 이용하여 디메틸포름아마이드 용매에 용해시켜 고분자 함량이 10 중량%가 되도록 고분자 용액을 제조 하고 80 ℃에서 4시간 교반하였다.
단계 2: 이산화티탄 나노입자 첨가
졸-겔법으로 합성한, 12 nm 크기를 갖는 이산화티탄 나노입자를 상기의 고분자 용액에 10 중량%로 첨가시켜 80 ℃에서 1시간 교반하였다.
단계 3: 이산화티탄 나노섬유의 제조
상기 단계 2에서 얻은 고분자 용액을 전기방사 장치를 이용하여 방사노즐과 적층부 간의 거리를 6 cm로 이격하고 12 ~ 18 kV의 전압을 인가하였다. 고분자 용액의 토출속도는 0.813 mm의 직경을 갖는 주사기바늘을 이용하여 분당 0.02 ㎖로 토출시켜 미가공 이산화티탄 나노섬유를 제조하였다.
단계 4: 이산화티탄 나노섬유를 안정화시키는 단계
상기 단계 3에서 수득한 미가공 이산화티탄 나노섬유에 방사선을 조사하여 안정화시킨다.
방사선 조사 장치로서, 전자선을 발생시킬 수 있는 전자총과 전자선 가속기, 이산화티탄 나노섬유를 비활성 기체 분위기에서 조사할 수 있는 챔버, 및 시료를 이동시킬 수 있는 컨베이어로 이루어진 전자선 가속기 (EB-tech, ELV-4 accelerator)를 사용한다(도3).
상기 전자선 가속기의 전력은 1 MeV로 조절하였으며, 조사선량은 10 kGy/pass로 전체 조사량을 10,000 kGy로 하여 전자선을 조사하였다.
실험예 1: 미가공 이산화티탄 나노섬유의 주사전자현미경 사진 및 X선 회절분석 결과
상기 단계 3 을 통해 얻은 이산화티탄 나노섬유는 약 50 ~ 400 nm 의 일정한 직경을 가짐을 알 수 있었고, 인가전압에 따른 평균 섬유 직경을 아래 표 1에 나타내었다.
상기 인가전압에 따라 얻어진 이산화티탄 나노섬유의 전형적인 모포러지에 대한 주사전자현미경 사진과 X-선 회절 분석 결과를 도2에 나타내었다.
도2에 나타난 바와 같이, 12 kV와 18 kV의 전압을 인가한 경우는 비드가 많이 형성되어 있고, 이산화티탄이 불규칙하게 뭉쳐있으며 섬유 직경이 80 ~ 110 nm 정도로 가늘게 형성되어 있음을 알 수 있다. 그러나 15 kV의 인가전압을 적용한 경우에는, 350 nm의 직경을 가지며, 이산화티탄이 고분자에 둘러싸인 형태로 섬유 내에 일정하게 분포되어 있음을 알 수 있다.
도2(d)는 이산화티탄 나노섬유에 대한 X-선 회절분석 결과이며, 이산화티탄 나노입자가 아나타제형 단결정으로 이루어져 있음을 보여주고 있다.
| No. | 인가 전압(kV) | 토출 속도(mL/min) | 평균 직경(nm) |
| 실시예 1-1 | 12 | 0.02 | 80± 30 |
| 실시예 1-2 | 15 | 0.02 | 350± 40 |
| 실시예 1-3 | 18 | 0.02 | 110± 50 |
실험예 2: 안정화된 이산화티탄 나노섬유의 주사전자현미경 사진 및 X선 회절분석 결과
상기 전자선 조사에 의하여 안정화된 이산화티탄 나노섬유의 사진을 전자선 조사 전과 비교하여 도4에 나타내었으며, 전자선 조사에 따른 미경화 부분을 속슬레(soxhlet) 추출장치를 이용하여 유기 용매로 제거하고 경화된 함량을 추출 전 시료무게와 비교하여 결정하였고 도4에 나타내었다.
전자선 조사에 의한 이산화티탄 나노섬유 형상의 변화는 없었으며, 추출 후 사진에서 볼 수 있듯이, 18 kV의 나노섬유 표면에 이산화티탄이 많이 석출되어 있음을 통해 경화가 적게 일어났음을 알 수 있다.
또한, 전자선 조사를 통해 안정화시킨 이산화티탄 나노섬유의 겔화율을 보면 15 kV > 12 kV > 18 kV 순으로 안정화시키지 않은 이산화티탄 나노섬유가 100% 녹아버린 것과 비교하여 이산화티탄 나노섬유 내 서로간의 고리화 반응과 가교반응이 진행되었음을 알 수 있다.
이산화티탄 나노섬유내의 반응을 좀 더 구체적으로 알아보기 위해 전자선 조사한 이산화티탄 나노섬유의 표면에 대한 주사전자현미경 사진과 X-선 회절분석 결과를 도5에, 인가전압에 따른 평균 섬유 직경을 아래 표 2에 나타내었으며, 전자선 조사 전과 후의 작용기 변화에 대한 적외선 분광분석 결과를 도6에 나타내었다.
| No. | 인가 전압(kV) | 토출 속도(mL/min) | 평균 직경(nm) |
| 실시예 2-1 | 12 | 0.02 | 100± 30 |
| 실시예 2-2 | 15 | 0.02 | 400± 40 |
| 실시예 2-3 | 18 | 0.02 | 130± 50 |
도5와 표2를 참조하면, 전자선 조사 과정을 통해 얻은 이산화티탄 나노섬유는 약 100 ~ 450 nm 의 직경을 가지며 조사 전에 비해 직경이 증가함을 알 수 있다.
특히, 15 kV로 전기방사한 이산화티탄 나노섬유의 경우는 전자선 조사에 의해 이산화티탄이 나노섬유 표면으로 돌출되어 있으나 12 kV와 18 kV는 여전히 고분자에 의해 둘러싸여 있음을 볼 수 있다. 도5의 X-선 회절 분석결과를 참조하면 전자선에 의하여 안정화가 됨에 따라 조사 전에 보였던 17 도 부근의 피크가 사라지고 이산화티탄에 대한 피크만 남아 있음을 알 수 있으며, 도6을 참조하면 전자선 조사된 이산화티탄 나노섬유의 아크릴 관능기(-CN, 2240 cm-1)가 안정화로 인해 그 피크가 감소함을 알 수 있다.
실험예 3: 본 발명에 따른 이산화티탄 나노섬유의 광촉매 활성 실험
본 발명에 따른 이산화티탄 나노섬유의 광촉매 특성을 조사하기 위해 메틸렌 블루(Methylene Blue)의 분해반응 결과를 도7에 나타내었다.
광분해 반응 실험은 외부의 빛이 차단된 원통형 반응기 안에서 진행하였다. U-자 형태의 50 W 의 UV 램프를 반응 용기로부터 5 cm 높이에 설치하고 25 ℃를 유지하였다. 메틸렌 블루의 분해농도는 반응 용기에 10 mg의 이산화티탄 나노섬유와 300 ㎖ 의 메틸렌 블루 용액 (10 ppm)을 넣고 램프를 켠 후, 시간별로 시료를 채취하여 UV-Vis 분광광도기로 염료의 분해량에 따라 달라지는 흡광도를 측정한 후, 메틸렌 블루의 분해농도 변화량을 비교하였다.
도7에 나타난 바와 같이, 염료의 광분해 효과를 측정한 결과 15 kV 로 전기방사한 이산화티탄 나노섬유가 가장 좋은 효과를 보였다. 전자선으로 안정화시킨 경우는 전체적으로 전자선으로 안정화시키기 전보다 30% 이상 향상된 효과를 나타냈으며, 15 kV로 전기방사한 이산화티탄 나노섬유가 가장 좋은 광촉매 효과를 보여준다. 이 결과는 사용된 광촉매가 미량인 것을 감안할 때, 매우 우수한 염료 분해율을 나타낸다.
도1은 본 발명에서 사용된 전기방사 장치의 개략도를 나타낸다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 이산화티탄 나노섬유의 주사 전자현미경 사진[(a) - 12 kV, (b) - 15 kV, (c) - 18 kV]과, X-선 회절분석 결과(d)를 나타낸다.
도3은 본 발명에서 사용한 전자선 조사 장치의 개략도를 나타낸다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 (a) 전자선을 조사하지 않은 이산화티탄 나노섬유, 전자선 조사에 의해 안정화된 이산화티탄 나노섬유, 및 전자선 조사한 이산화티탄 나노섬유를 용매추출한 후의 사진이고, (b) 전자선 조사한 이산화티탄 나노섬유의 용매추출 후의 경화도에 대한 그래프이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 이산화티탄 나노섬유에 전자선 조사하여 안정화시킨 후의 주사전자 현미경 사진과, X-선 회절분석 결과를 나타낸다.
도6은 본 발명에 따른 전자선 조사에 의하여 안정화된 이산화티탄 나노섬유 및 전자선을 조사하지 않은 이산화티탄 나노섬유의 적외선 분광분석 그래프이다 [(a): 12 kV, (b): 15 kV, (c): 18 kV].
도7은 본 발명에 따른 (a) 전자선 조사하지 않은 이산화티탄 나노섬유 및 (b) 전자선 조사에 의하여 안정화된 이산화티탄 나노섬유의 광촉매 분해능에 대한 그래프이다.
Claims (18)
- 유기 용매에 고분자를 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 단계(단계 1);상기 단계에서 얻은 고분자 용액에 이산화티탄 나노입자를 첨가하여 이산화티탄과 고분자의 혼합 용액을 제조하는 단계(단계 2);상기 단계 2에서 얻은 혼합 용액을 전기방사시켜 이산화티탄 나노섬유를 제조하는 단계(단계 3); 및상기 단계 3에서 얻은 이산화티탄 나노섬유에 방사선 조사하여 안정화시키는 단계(단계 4)를 포함하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 1 에 있어서, 상기 단계1의 고분자는 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트 및 폴리에틸렌옥사이드로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 2 에 있어서, 상기 고분자는 폴리아크릴로나이트릴인 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 3 에 있어서, 폴리아크릴로나이트릴은 중량평균분자량 70,000 ~ 150,000 g/mol 을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 단계 1의 고분자의 함량은 유기 용매 100 중량% 에 대하여 10 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법
- 청구항 1 에 있어서, 단계 2 의 이산화티탄 나노입자의 크기는 10 ~ 20 nm 인 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 1 에 있어서, 상기 단계 2의 이산화티탄 나노입자의 함량은 고분자 용액 100 중량% 에 대하여 10 ~ 20 중량%인 것을 특징으로 하 는 전기방사와 방사 선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 삭제
- 청구항 1 에 있어서, 상기 단계 3 의 전기 방사 장치는 방사 노즐, 고전압 발생기 및 적층부로 이루어진 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 9 에 있어서, 상기 전기 방사 장치는 12 내지 18 kV의 전압 및 0.02 ㎖/분의 토출 속도를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 1 에 있어서, 상기 단계 4 의 방사선 조사는 상온, 불활성기체 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 전기방사와 방사선 조사를 이용한 이산화티 탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 1 에 있어서, 상기 방사선은 전자선, 감마선, 이온빔 및 자외선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의해 안정화되는 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
- 청구항 12 에 있어서, 상기 방사선의 조사선량은 1,000 ~ 50,000 kGy 인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의해 안정화되는 이산화티탄 나노섬유의 제조 방법.
- 청구항 12 에 있어서, 방사선은 전자선인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의해 안정화되는 이산화티탄 나노섬유의 제조방법.
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| KR101406119B1 (ko) | 2013-03-21 | 2014-06-13 | 주식회사 우리나노 | 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법 |
| KR102183306B1 (ko) | 2019-11-18 | 2020-11-26 | 주식회사 위드엠텍 | 이산화티탄 나노섬유 전기방사용액 조성물 및 이를 이용한 이산화티탄 나노섬유 제조방법 |
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| CN104404653A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-11 | 宁波工程学院 | 一种全介孔纳米纤维材料的通用制备方法 |
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| KR102077419B1 (ko) * | 2019-01-17 | 2020-02-13 | 충남대학교산학협력단 | 이산화티탄이 고정화된 메조다공성 실리카 나노섬유 및 제조방법 |
| CN115347321A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-15 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种抑温隔膜及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264386A (ja) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Keio Gijuku | 光触媒機能を持つナノファイバーシートおよびその製造方法 |
| KR100630864B1 (ko) | 2005-04-26 | 2006-10-02 | 박원호 | 이산화티탄을 함유하는 나노섬유의 제조 방법 및 그에의하여 제조된 나노섬유 |
| JP2008038314A (ja) | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Teijin Ltd | チタニア繊維およびチタニア繊維の製造方法 |
| KR20080086066A (ko) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | 인하대학교 산학협력단 | 금속산화물 나노섬유를 이용한 광촉매 필터, 그 제조방법및 그를 이용한 공기정화장치 |
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2009
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264386A (ja) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Keio Gijuku | 光触媒機能を持つナノファイバーシートおよびその製造方法 |
| KR100630864B1 (ko) | 2005-04-26 | 2006-10-02 | 박원호 | 이산화티탄을 함유하는 나노섬유의 제조 방법 및 그에의하여 제조된 나노섬유 |
| JP2008038314A (ja) | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Teijin Ltd | チタニア繊維およびチタニア繊維の製造方法 |
| KR20080086066A (ko) * | 2007-03-21 | 2008-09-25 | 인하대학교 산학협력단 | 금속산화물 나노섬유를 이용한 광촉매 필터, 그 제조방법및 그를 이용한 공기정화장치 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406119B1 (ko) | 2013-03-21 | 2014-06-13 | 주식회사 우리나노 | 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법 |
| KR102183306B1 (ko) | 2019-11-18 | 2020-11-26 | 주식회사 위드엠텍 | 이산화티탄 나노섬유 전기방사용액 조성물 및 이를 이용한 이산화티탄 나노섬유 제조방법 |
| KR102345591B1 (ko) | 2020-11-17 | 2022-01-03 | 주식회사 위드엠텍 | 이산화티탄 나노섬유 제조용 금속이온결합 전기방사용액 조성물 및 이를 이용한 이산화티탄 나노섬유 제조방법 |
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