KR101276556B1 - 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 본 발명에 따른 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 종래의 필터에 비해, 고강도를 발휘할 뿐 아니라 수중에서 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물이 검출되지 않는 약 알칼리성의 음용수, 공업용수 및 농업용수를 포함한 다양한 분야에 사용되는 물 뿐만 아니라 공기의 관리 및 사용에 크게 기여할 것이다.
Description
본 발명은 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물을 선택적으로 여과시킬 수 있는 것으로, 기공크기가 5 내지 500nm에서 선택되며, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 미생물은 음용수의 생산을 위하여 사용되는 거의 모든 원수에 존재하므로, 미생물은 음용수 기준 설정의 제1 차적인 고려 요소임이 미국, 유럽, 세계보건기구의 먹는 물 관계법이나 지침에 명시되어 있다. 그러나 아직까지도 선진 공업국에서조차 수계 감염의 사망률을 무시할 수 없으며, 개발도상국에서는 수계 감염이 병의 원인 중 가장 중요한 것 중의 하나이다.
하기 표 1은 병원성 미생물중 세균(Bacteria)의 종류와 감염 증상을 간략히 열거한 것이며, 하기 표 2는 인간에게 병원성을 보이는 장바이러스의 종류와 감염 증상을 간략히 열거하였다.
[표 1] 병원성 세균의 종류와 감염 증상
[표 2] 장바이러스의 종류와 특징
근래에는 위생시설이 발달하여 장티푸스, 콜레라, 세균성 및 아메바성 이질 등에 의한 감염은 드물게 보고되고 있으나, 바이러스, 지아디아 그리고 크립토스포리디움 등에 의한 발병 사례는 크게 증가하고 있다. 그 중, 수인성 바이러스는 최소 감염량 1 unit으로 가능하기 때문에 바이러스에 의한 오염된 사고가 지표 미생물의 검출 없이도 발생된 사례가 있다.
이러한 바이러스 질병은 오염된 원수를 처리하지 않거나, 사설, 간이 정수장에서의 불충분한 처리에 의해 발생된다. 대단위 수도 시스템에서는 일반적으로 관로상의 2차 오염에 의해서 발생된다. 참고로 하수에서는 거의 모든 바이러스가 연중 검출되고 있으며, 그 양은 1 리터 당 10,000 내지 100,000 감염성 unit 정도로 존재하며, 수계나 토양에서 수개월간 그 감염성을 유지할 수 있다.
미국의 경우 1946년부터 1980년 사이 발표된 수인성 질병 발생 사례의 50% 이상은 원인 불명의 급성 위장염이며, 12%에 대해서는 바이러스가 원인이라고 알려져 있다. 만약 비세균성 위장염의 원인이 모두 바이러스에 의한 것이라 가정하면 수인성 질병의 64%가 바이러스에 의한 것이라 추정될 수 있으며, 미국에서 전체 수인성 질병 발생 사례의 51%, 또는 감염 환자의 40%가 지하수와 관련 있다고 말할 수 있다.
이러한 바이러스는 수체의 움직임에 따라 이동할 수 있다. 토양의 바이러스 흡착성이 바이러스의 이동을 막아 주기도 하나 일반적으로 사질토 지역 및 강우 밀도가 높은 지역에서는 바이러스가 이동하기 쉽다는 이유로 먹는 물에 대한 인식이 정수기에 대한 소비자들의 관심으로 증폭되고 있다.
한편, 정수 방식 중 빈번하게 문제가 제기되는 방식은 시장점유율이 95%에 육박하는 역삼투압방식이다. 역삼투압방식의 정수기 생산회사들은 중공사막이나 자연여과방식에 비해 수돗물 바이러스를 완벽하게 제거해 줄 수 있다고 주장한다.
그러나 정수필터가 물속의 각종 물질들을 얼마나 잘 걸러내는가 보다는 무엇을 걸러내는지를 고려해야 하며, 이러한 필터는 필터 기공이 작아질수록 인체에 유익한 미네랄성분도 함께 제거되어 증류수에 가까워지는 문제점이 있다.
특히, 역삼투방식의 경우 기공의 크기가 0.1 nm 정도의 초미세구멍에 물을 여과하는 방식으로 미네랄과 같은 무기물질까지도 제거해 초순수로 변하게 되며, 모든 미네랄이 다 걸러져 증류수의 성상과 같아져 약 산성수로 변하게 된다. 이러한 산성수는 pH가 보통 6.0 내지 6.5 정도로 약산성을 띄는 것으로 알려져 있으나 일반적으로 인간의 몸속은 위산으로 인해 산성을 나타내므로, 혈액의 pH가 7.8정 도로 약알칼리수가 몸에 이롭다고 보고되고 있다.
이러한 역삼투방식의 또 다른 문제점은 높은 수압으로 인해 많게는 원수의 80% 이상(소비자보호원 발표자료)이 낭비된다는 단점이 있다.
상기의 문제점으로 미국, 유럽 등의 선진국에서는 역삼투압방식 정수기의 사용을 지양하고 있으나, 오히려 우리나라에서는 역삼투압방식의 정수기가 널리 보급되고 있는 실정이다.
상기 문제점을 해결하기 위한 나노크기의 균일한 기공을 가진 나노 기공막에 대한 연구가 널리 행해지고 있지만, 현실적으로는 90% 이상의 균일한 나노입자크기를 가진 나노 탄소 기공막을 제조하기가 매우 어려운 한계점이 있다. 이는 나노입자의 합성(보통 균일성이 50 내지 60% )후, 기존의 원심침강법이나 추출법을 이용한 나노입자크기의 분리는 현재 70% 정도의 분리수준에 그치고 있으며, 또한 대부분의 무기필터들은 강도가 약해, 물 투과에 의해 크랙이 발생되어 정수쪽에는 사용하기 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점 해결을 위한 것으로 기공의 크기가 5 내지 65 nm인 나노스케일 필터 및 그 제조방법(미국 특허공개 제2007-0051240호)에 관한 기술이 알려져 있으나, 나노탄소 필터의 기공이 5 nm 내지 65 nm로 기공의 범위가 넓지 않으며, 균일하지 않은 기공분포를 가지고 있어 바이러스의 종류에 따라 통과되는 문제점이 남아 있다.
또한, 여과용 세라믹 필터는 기공이 작고 균일하며 다공성이어야 하며 일정압력에 견딜 수 있는 강도를 가져야 한다. 기공의 크기는 세라믹 필터의 여과능력을 결정함으로 매우 중요하며 기공의 균일한 분포역시 중요하다. 반면에 기존의 여과용 세라믹 필터의 경우 재료 분말의 종류와 크기가 다양하지 못하여 다양한 기공 크기의 조절이 용이하지 못하고 기공율은 50% 이내로 제한적이며 기공 크기 또한 균일하지 못한 단점을 가지고 있다. 또한 여과 필터의 성능은 기공 크기에 의한 미세 물질 제거 및 농축 능력과 단위 시간당 처리량으로 평가될 수 있으나 기공 크기가 작아지면 미세 물질 제거 능력은 향상되나 단위 시간당 처리량은 감소함으로 필터의 적절한 기공 크기 조절이 중요하다. 세라믹 필터의 경우 많은 장점에도 불구하고 다양한 세라믹 입자 크기를 갖는 재료의 부재로 특정 공정에 적합한 최적의 필터를 제작하는데 어려움이 있어왔다.
본 발명의 목적은 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물을 선택적으로 여과시키고, 기공크기가 5 내지 500nm에서 선택되며, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터와 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 흄 실리카 또는 콜로이달 실리카와 같은 실리카 입자를 이용하여 다양한 기공 크기의 조절이 용이하고, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막을 이용한 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법을 제공한다.
보다 상세하게는 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물을 선택적으로 여과시킬 수 있는, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막과 상기 분리막의 표면에 바이러스-항체를 흡착시켜 제조되는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 5 내지 500nm의 크기를 갖는 나노입자를 FFF(Field-Flow Fractionation) 및 SF(Split-flow thin fractionation)의 순차적인 분리단계를 거쳐 입자의 오차범위가 ± 10%인 균일한 크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 기공크기가 5 내지 500nm에서 선택되며, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 표면에 바이러스-항체를 흡착하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 기공크기가 5 내지 500nm에서 선택되며, 오차범위가 ± 10%인 균일한 크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 표면을 바이러스-항체로 흡착시켜 제조되는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막은 5 내지 500nm의 크기를 갖는 나노입자를 FFF(Field-Flow Fractionation), SF(Split-flow thin fractionation) 및 원심분리기를 이용하여 오차범위가 ± 10%인 균일한 나노입자크기로 분리하는 단계, 상기 분리된 나노입자를 소결하여 3차원적 밀집구조의 나노입자 주형을 제조하는 단계, 상기 제조된 나노입자 주형에 탄소 전구체를 분산시켜 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 제조하는 단계, 상기 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 비산화 분위기 하에서 600 내지 2000℃로 1 내지 60시간동안 열처리하여 나노입자 주형/탄소 복합체를 제조하는 단계 및 상기 나노입자 주형/탄소 복합체를 산 처리하여 나노입자 주형을 제거한 후 건조하여 분리막을 제조하는 단계, 를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 나노입자는 흄 실리카(fumed silica) 또는 콜로이달 실리카(colloidal silica)인 것을 사용한다.
본 발명에 있어서, 상기 오차범위가 ± 10%인 균일한 크기로 분리된 나노입자를 소결하여 나노입자들 사이의 접합점을 용융결합시켜 3차원적 밀집구조의 안정화시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 필터의 기공크기에 따라 전기전자 부품, 연료 전지용 전극, 연료 전지용 막-전극, 의료용 스캐폴드, 필터용 다공성막, 코팅재료, 유기발광다이오드(OLED), 플라즈마디스플레이패널(PDP, Plasma Display Panel), 생분해성 고분자 다공성 연속막, 디스플레이, 방독면, 또는 공기중의 바이러스차단필터에 사용되는 다공성막 용으로도 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 필터는 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막을 항체 수용액에 침적시켜 제조함으로써 수중에서 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물이 검출되지 않는 약 알칼리성의 음용수, 공업용수 및 농업용수를 포함한 다양한 분야에 사용되는 물 뿐만 아니라 공기의 관리에 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은
a) 5 내지 500nm의 나노입자를 FFF, SF 및 원심분리기를 이용하여 오차범위가 ± 10%인 균일한 나노입자크기로 분리하는 단계,
b) 상기 분리된 나노입자를 소결하여 3차원적 밀집구조의 나노입자 주형을 제조하는 단계,
c) 상기 제조된 나노입자 주형에 탄소 전구체를 분산시켜 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 제조하는 단계,
d) 아르곤 또는 질소의 비산화 분위기 하에 상기 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 600 내지 2000℃로 1 내지 60시간동안 열처리하여 나노입자 주형/탄소 복합체를 제조하는 단계
e) 상기 나노입자 주형/탄소 복합체를 산 처리하여 나노입자 주형을 제거한 후 건조하여 분리막을 제조하는 단계 및
f) 상기 제조된 분리막을 항체 수용액에 침적시키는 단계
를 포함하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 a) 단계에서 5 내지 500nm의 크기를 갖는 나노입자는 종래에 알려져 있는 졸-겔법 (Sol-Gel Synthesis Method)으로 합성하였다.
상기 졸-겔 합성법(Sol-Gel Synthesis Method)은 용액이나 콜로이드 서스펜전에서 세라믹 분말을 만드는 저온 합성법이다.
상기 졸(sol)은 콜로이트나 무기물 단분자 고체 분자들이 분산되어 있는 현탁액 상태로, 반응이 지속됨에 따라 분산된 고체 분자들이 고분자화 되어 연속적인 고체 망목구조 (network structure)를 이루어 유동성을 잃은 겔(gel)상태가 된다. 그리고 졸 상태에서 열처리 함으로 겔상태를 거쳐 분말 혹은 박막을 만들 수 있다.
상기 a)단계에서 나노입자는 흄 실리카(fumed silica) 또는 콜로이달 실리카(colloidal silica)를 사용할 수 있다.
상기 흄 실리카(fumed silica)는 사염화 규소를 산소와 수소 환경에서 화염 가수분해(flame hydrolysis) 반응시킴으로써 구형의 미세한 실리카 입자를 제조하는 방법으로 상용 제품으로는 수 nm에서 약 40 nm의 입자크기를 가지는 제품이 판매되고 있다(제조사: Degussa., Cabot, Wacker등). 반면 콜로이달 실리카(colloidal silica)는 소듐 실리케이트(sodium silicate), 포타슘 실리케이트(potassium silicate), 또는 테트라메틸오르소 실리케이트(tetramethylorthosilicate), 테트라에틸오르소 실리케이트(tetraethylorthosilicate)같은 알콕시실란(alkoxysilane) 화합물을 산 또는 염기 촉매하에서 가수분해 반응시킴으로써 5 내지 500nm의 실리카 입자를 포함하는 콜리이달 졸을 제조한다.
졸 상태의 나노입자들 중 일부는 탄소 전구체와 혼합과정에서 상호 응집되어 최종 제조된 탄소의 기공 크기가 졸 상태에서보다 커지는 경향이 있다. 결국, 그러한 응집 현상을 방지하기 위하여 졸 상태의 나노입자를 안정화시키는 것이 경우에 따라서는 필요하고, 기공의 크기를 제어하고 균일하게 한다는 측면에서도 졸의 안정화는 중요하다.
따라서 콜로이달 졸의 제조 단계에서, 나노입자 졸을 계면활성제 등과 같은 안정화제(stabilizer)를 사용하여 안정화시키는 것이 바람직하다. 계면활성제로 안정화된 나노입자 졸을 사용한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 기공의 크기가 더욱 균일하다. 그러한 계면활성제로는 알킬 트라이메틸암모늄 할라이드(alkyl trimethylammonium halide) 계열의 양이온 계면활성제, 올레산 (oleic acid), 알킬 아민 (alkyl amine) 등의 중성 계면활성제 및 소디움 알킬 설페이트 (sodium alkyl sulfate), 소디움 알킬 포스페이트 (sodium alkyl phosphate) 등의 음이온 계면활성제 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 나노입자가 실리카인 경우에는 입자의 표면이 음이온으로 되어있기 때문에 양이온 계면활성제가 사용될 수 있는 바, 그러한 예로는 세틸트라이메틸암모늄 브로마이드(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB), 세틸트라이메틸암모늄 클로라이드(cetyltrimethylammonium chloride, CTAC), 테트라데실트라이메틸암모늄 브로마이드(tetradecyltrimethylammonium bromide), 테트라데실트라이메틸암모늄 클로라이드(tetradecyltrimethylammonium chloride), 도데실트라이메틸암모늄 브로마이드(dodecyltrimethylammonium bromide), 도데실트라이메틸암모늄 클로라이드(dodecyltrimethylammonium chloride) 및 테르기톨 NP-9(Tergitol NP-9) 등이 있다. 상기에 예시된 것 이외에 본 발명의 구성에 적합한 것이라면 어떠한 계면활성제도 사용될 수 있다.
상기 a)단계에서는 FFF(Field-Flow Fractionation)는 입자 분리법의 하나로 작용장 유동분획, 단상 크로마토그래피라고도 한다. 시료를 띠모양의 홈에 넣고, 홈 면에 수직으로 작용력(가속도, 전위 기울기, 자기 기울기, 열 기울기)을 가하여 깊이 방향으로 용질 입자의 농도 기울기를 형성시키고 이것을 이동상의 포물선상 층류로 분획하는 원리에 의한다.
또한 SF(Split-flow thin fractionation)는 상기 FFF의 분리원리인 작용장 유동분획과 비슷하지만, 큰입자와 작은입자를 동시에 출발시켜, 입자들의 크기에 따른 중력침강속도의 차이로 나오는 출구가 둘로 나누어져, 큰입자와 작은입자들이 서로 다른 출구로 나오게 되는 것에서 차이가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 b) 단계의 소결처리는 나노입자 간의 접합점을 용융결합시켜 3차원적 밀집구조의 안정화시키는 작용을 한다.
상기 소결이란, 분말체를 적당한 형상으로 가압 성형한 것을 가열하면 서로 단단히 밀착하여 고결하는 현상을 말하며, 본 발명에서는 유압프레스를 이용하여 100 ~ 500 ℃ 에서 5 ~ 15 ton의 힘을 가하여 수행하는 것이 바람직하다.
상기 c) 단계의 탄소 전구체는 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 단당류, 올리고머, 다당류로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구체적으로 탄소전구체는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알코올(PVA), 글루코스(glucose), 프룩토오스 (fructose), 갈락토스(galactose), 슈크로오스 (sucrose), 아라비노오스(arabinose), 만노오스( (mannose) , 자일로오스 (xylose), 페놀수지, 케톤수지, 말레인수지, 아크릴수지등에서 선택되는 어느 하나 또는 두 개 이상의 혼합물을 용매에 녹여 사용할 수 있다.
상기 용매는 증류수, 메탄올, 에탄올등에서 선택되는 하나 또는 두 개 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 c) 단계의 후, 50 내지 150℃에서 반응물을 숙성 및 건조하고, 건조 후 증류수로 미 반응물을 세척하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 숙성이란 반응물을 50 내지 150℃에서 일정시간 동안 유지하는 것을 의미한다. 숙성 후 건조된 반응물을 증류수 등을 사용하여 미 반응물을 세척하는 과정을 거치는 것이 바람직하다.
상기 용매에 분산된 탄소 전구체를 상기와 같이 숙성함으로써, 탄소 전구체가 더욱 균일하게 분산이 되고, 이는 소결 후에 크랙이 생기는 것을 방지하고 균일한 기공막을 만들 수 있도록 해준다.
상기 e) 단계에서 무기질 주형 입자가 산에 의해 제거됨으로써 나노 기공을 가진 탄소재료가 생성되게 되는 바, 무기질 주형 입자가 실리카인 경우는 불산(HF) 용액 또는 수산화나트륨 용액 등을 제거 용매로 사용할 수 있다. 일례로, 불산을 사용하는 경우에는, 실리카 주형 입자/탄소 복합체를 상온에서 30분 내지 50시간동안 20 내지 60%의 불산 용액 내에서 교반하여 실리카 주형을 용해시켜 제거할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 c) 단계의 탄소 전구체는 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 단당류, 올리고머, 다당류로부터 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으며, 본 발명의 방법에 사용되는 탄소 전구체는 무기질 주형/탄소 전구체 복합체상에서 무기질 주형 입자를 잘 분산시킬 수 있고 소성 과정에서 탄화될 수 있는 물질이라면 어느 것이라도 무방하다.
소성 과정을 거쳐 탄화된 나노입자 주형/탄소 복합체에는 탄소 전구체 자체가 탄화하면서 1 nm 이하의 작은 기공(micropore)들이 형성되면 이 작은 기공들을 통해 불산이나 수산화나트륨이 쉽게 이동하여, 나노입자 주형들을 용해시켜 그 나노입자 주형들이 차지하고 있는 공간이 최종적으로 탄소의 기공으로 남게 된다. 따라서 사용한 나노입자 주형의 형태 및 크기와 제조된 탄소의 기공 형태 및 크기는 동일해진다.
보다 상세하게는 상기 본 발명의 제조방법으로 제조된 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 표면적, 세공부피, 세공크기를 측정하였으며, 물 투과 후 기공막의 클랙부분의 수를 조사한 결과, 본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 역삼투압 또는 중공사막의 방법을 사용하지 않고도 클랙부분의 수가 생기지 않음을 확인 할 수 있었다. 또한 기공의 크기가 균일한 분리막의 제조에 따라 흡착표면적 역시 넓고 균일한 고강도의 필터를 제조할 수 있을 뿐 아니라 필터통과 후, 미네랄은 통과시켜 약알리성의 음용수를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 고강도를 발휘할 뿐 아니라 수중에서 바이러스와 박테리아를 포함한 다양한 미생물이 검출되지 않는 약 알칼리성의 음용수, 공업용수 및 농업용수를 포함한 다양한 방면에 사용되는 물의 관리 및 사용에 크게 기여할 것이다.
또한, 본 발명의 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기를 가짐으로 해서 물과 관련된 분야뿐만 아니라 방독면, 전자센서, 연료전지 및 바이오와 의료분야에도 널리 사용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 오차범위가 ± 10%인 균일한 나노입자크기로 분리된 콜로이달 졸 내 실리카분말 입자의 SEM 사진이고,
도 2는 본 발명의 소결 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 전구 복합체의 사진이고,
도 3은 본 발명의 소결 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 전구 복합체의 SEM 사진이며,
도 4은 본 발명의 소성 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 복합체의 사진이고,
도 5은 본 발명의 소성 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 복합체의 SEM 사진이며,
도 6는 본 발명에 따른 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 소결 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 전구 복합체의 사진이고,
도 3은 본 발명의 소결 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 전구 복합체의 SEM 사진이며,
도 4은 본 발명의 소성 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 복합체의 사진이고,
도 5은 본 발명의 소성 후 제조되는 나노입자 주형/탄소 복합체의 SEM 사진이며,
도 6는 본 발명에 따른 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 SEM 사진이다.
본 발명은 하기 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
[실시예 1]
(1) 졸-겔 합성법에 의한 나노입자의 제조
1L 반응기에 시클로헥산(Cyclohexane) 99%를 600 mL 와 N-헥실 알코올(n-hexyl alcohol, Haxanol) 99%를 24 mL 를 첨가하여 교반하였다. 그리고 균일한 크기로 역미셀이 형성될 수 있도록 테르기톨 NP-9(Tergitol NP-9)를 76 mL 첨가해서 충분히 교반시켰다. 상기 반응기 안에서 실리카 이온들이 가수분해반응을 일으킬 수 있도록 3차 증류수 30ml와 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 28%를 6.8 mL를 첨가하였다. 상기 반응기 안이 투명해지면 실리콘 알콕사이드 단위 전구체로 TEOS(Tetraethyl orthosilicate) 98%를 40 mL 첨가하였다.
상기 반응기 안에 존재하는 시클로헥산(Cyclohexane) 용매를 회전식 진공증류기(Rotary Vacuum Evaporator)를 이용하여 제거하면 콜로이달 실리카용액이 제조된다. 상기 제조된 콜로이달 실리카용액에 에틸알코올 99.9%(Absolute ethanol) 400 mL를 첨가하여 잘 분산되어지도록 충분히 교반 하였다. 그 후 원심분리기(Centrifuge)를 이용해서 약 5000 내지 6000 rpm으로 원심분리하여 에탄올과 콜로이달 실리카를 분리하였다.
상기 분리된 에탄올 용액을 버리고 오븐에서 100℃로 건조시켜 평균 입경이 58 nm인 실리카분말을 수득하였다. 이때 실리카분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 50%이다.
상기 수득된 실리카분말을 SPLITT Fractionation(SF)를 이용하여, 평균입경 58 nm 인 실리카분말을 분리하였다. 이때 실리카분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 10%이다. 도 1을 참조한다.
(2) 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 제조
상기 분리된 실리카분말을 소결하여 원하는 크기의 세공이 규칙적으로 3차원 배열을 이룰 수 있도록 하였다. 상기 소결은 유압프레스를 이용하여 150℃에서 10 ton의 힘으로 10분간 가하여 나노입자 주형을 제조하였다. 도 2 및 3을 참조한다.
테프론 비커에 상기 제조된 나노입자 주형과 탄소매질(0.01M PVC 수용액) 10 mL를 넣어 100℃로 가열하면서 교반하였다. 교반 중 탄소매질의 점성을 브룩필드 점도계를 이용하여 측정한 점도가 30,000mPa.s(at No.4 Spindle)이 되면 160℃ 오븐에 넣어 PVC 수용액이 완전히 건조되면 꺼낸다.
오븐에서 꺼낸 나노입자 주형을 증류수로 씻어 표면에 묻어있는 PVC를 제거하고, Quartz tube에 담아서 Tube Furnace에 넣고 소성하였다. 상기 소성은 Furnace안을 아르곤 기체를 불어주어서 완전히 아르곤 분위기로 만들어준 후, 아르곤 기체를 계속해서 조금씩 흘려보내면서 온도를 1000℃까지 올려주어 5시간 소성을 하였다.
상기 제조된 실리카 나노입자 주형/탄소 복합체로부터 실리카 나노입자 주형을 제거하기 위해 테프론 병에 실리카 나노입자 주형/탄소 복합체를 넣고, 그 양에 따라 과량의 불산(Hydrofluoric Acid) 48%를 넣어서 쉐이커(Shaker)로 10시간 흔들어준다. 질산셀룰로오스 멤브레인 필터(Cellulose Nitrate Membrane Filter)를 이용해서 불산을 여과해내고 남은 불산을 증류수로 충분히 씻어낸 후, 건조시켜 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막을 제조하였다. 도 6를 참조한다.
(3) 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조
상기 제조된 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막에 MS2 바이러스 항체를 결합하기 위해, 사전에 아크릴산 딥코팅 방법으로 1일 침적시켰다. 침적시킨 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막을 MS2 바이러스 항체 수용액에 1일 침적시켜 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막의 표면을 MS2 바이러스-항체가 흡착된 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터를 제조하였다.
[실시예 2]
(1) 졸-겔 합성법에 의한 나노입자의 제조
1L 반응기에 에틸 알코올(Ethyl alcohol) 99.9% 500 mL를 넣어주고, 실리카이온들이 가수분해반응을 일으킬 수 있도록 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 28%를 60 mL와 3차 증류수20 mL을 첨가하고 교반하여 혼합용액을 제조하였다. 상기 제조된 혼합용액이 균일하게 섞일 수 있도록 격렬하게 충분히 교반시켜준 후에 마지막으로 실리콘 알콕사이드 단위전구체로 TEOS(Tetraethyl orthosilicate) 98%를 60 mL 첨가하였다. 혼합용액내의 실리콘 알콕사이드 이온들이 충분히 가수분해되어 균일한 크기로 성장할 수 있도록 약 20시간 동안 실온에서 계속해서 교반시켰다.
상기 교반 후, 완전히 흰색의 현탁액이 되면 이 콜로이달 실리카에탄올 현탁액에서 콜로이달 실리카들만을 분리하기 위하여 원심분리기를 이용해서 약 4000rpm으로 30분간 원심분리하여, 에탄올용액과 콜로이달 실리카들로 분리하였다. 상기 분리된 에탄올 용액을 버리고 남아있는 콜로이달 실리카를 3차 증류수로 씻어주고 다시 원심분리하는 과정을 2 내지 3번 정도 반복해 주고, 오븐에서 100℃로 건조시켜, 평균 입경이 110 nm인 실리카분말을 수득하였다. 이때 실리카분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 50%이다.
상기 수득된 실리카분말을 SPLITT Fractionation(SF)를 이용하여, 평균입경이 110nm인 실리카 분말을 분리하였다. 이때 실리카 분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 10%이다.
상기 분리된 실리카분말을 소결하여 원하는 크기의 세공이 규칙적으로 3차원 배열을 이룰 수 있도록 하였다. 상기 소결은 유압프레스를 이용하여 150 ℃에서 10 ton의 힘으로 10분간 가하여 나노입자 주형을 제조하였다.
3차원 접합 나노기공 탄소 분리막 및 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 상기 실시예 1의 제조방법과 동일하게 제조하였다.
[
비교예
1]
상기 실시예 1과 같은 방법으로 평균입경이 58 nm인 실리카 분말을 합성하였다. 이 때 실리카 분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 50%이다. 상기 제조된 실리카 분말을 SPLITT Fractionation(SF)으로 분리하지 않은 것은 제외하고는 실시예1과 같은 제조방법으로 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막 및 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 제조하였다.
[
비교예
2]
상기 실시예 2과 같은 방법으로 평균입경이 110 nm인 실리카 분말을 합성하였다. 이때 실리카 분말에 평균입경의 오차 범위는 ± 50%이다. 상기 제조된 실리카 분말을 SPLITT Fractionation(SF)으로 분리하지 않은 것은 제외하고는 실시예1과 같은 제조방법으로 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막 및 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 제조하였다.
[
실험예
1]
BET(Brunauer-Emmett-Teller)를 이용하여 상기 제조된 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 표면적, 세공부피, 세공크기를 측정하였으며, 물 투과 후 기공막의 클랙(Crack)부분의 수를 목시로 관찰하여 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3] 성능 비교 결과
상기 표 3의 결과로부터 확인할 수 있듯이, 상기 실시예 1 및 2의 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막은 역삼투압 또는 중공사막의 방법을 사용하지 않고도, 균일한 기공의 크기를 가지는 분리막의 제조에 따라 흡착표면적 역시 5 내지 500 nm의 범위로 넓고 균일한 고강도의 필터를 제조할 수 있을 뿐 아니라 필터통과 후, 미네랄은 통과시켜 약알리성의 음용수를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
상기 제조된 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 탄소 나노 기공막 바이러스 필터에 대하여 효과적으로 수계미생물인 바이러스의 선택적 제거를 확인하기 위하여 하기 실험을 수행하였다. 대조구로서 통상의 정수필터에서 사용하는 중공사막필터 및 역삼투막필터를 이용하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 탄소 나노 기공막 바이러스 필터와 형광 탐지기를 도 10과 같이 FFF 시스템에 연결하고, 상기 형광 탐지기에는 MS2 바이러스에 대한 농도 민감도를 높이기 위해 MS2 바이러스에 Alexa 542 형광염료를 흡착시켜 주입하고 형광 탐지기에 감지되는 정도를 확인하였다.(○: 효과 아주 좋음, △: 효과 보통, ×: 효과 나쁨)
[표 4]
상기 표 4의 결과에서도 확인할 수 있듯이, 실시예 1 내지 2의 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 통상의 정수필터를 이용하는 중공사막필터 및 역삼투막필터보다 우수한 고정된 크기를 지닌 무기안료 뿐 아니라 비고정된 크기를 지닌 바이러스에 대해서도 선택적 제거효과가 있음을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
- 기공크기가 5 내지 500nm에서 선택되며, 오차범위가 ± 10%인 균일한 기공크기로 이루어진 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막과 이의 표면에 바이러스-항체가 흡착된 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터.
- 제 1항에 있어서,
상기 3차원 접합 나노기공 탄소 분리막은, 5 내지 500nm의 크기를 갖는 나노입자를 FFF, SF 및 원심분리기를 이용하여 오차범위가 ± 10%인 균일한 크기로 분리 하는 단계,
상기 균일화된 나노입자를 소결하여 3차원적 밀집구조의 나 노입자 주형을 제조하는 단계,
상기 제조된 나노입자 주형에 탄소 전구체를 분산시켜 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 제조하는 단계,
상기 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 비산화 분위기 하에서 600 내지 2000℃로 1 내지 60시간동안 소성하여 나노입자 주형/탄소 복합체를 제조하는 단계 및
상기 나노입자 주형/탄소 복합체를 산 처리하여 나노입자 주형을 제거한 후 건조하여 분리막을 제조하는 단계,
를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터. - 제 2항에 있어서,
상기 나노입자는 흄 실리카(fumed silica) 또는 콜로이달 실리카(colloidal silica)인 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터. - 제 2항에 있어서,
상기 소결은 유압프레스를 이용하여 100 ~ 500 ℃에서 5 ~ 15 ton의 힘을 가하여 수행하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터. - 제 1항 내지 제 4항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터는 전기전자 부품, 연료 전지용 전극, 연료 전지용 막-전극, 의료용 스캐폴드, 필터용 다공성막, 코팅재료, 유기발광다이오드(OLED), 플라즈마디스플레이패널(PDP, Plasma Display Panel), 생분해성 고분자 다공성 연속막, 디스플레이, 방독면, 또는 공기중의 바이러스차단필터에 사용되는 다공성막용인 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터. - a) 5 내지 500nm의 나노입자를 FFF, SF 및 원심분리기를 이용하여 오차범위가 ± 10%인 균일한 크기로 분리하는 단계,
b) 상기 분리된 나노입자를 소결하여 3차원적 밀집구조의 나노입자 주형을 제조하는 단계,
c) 상기 제조된 나노입자 주형에 탄소 전구체를 분산시켜 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 제조하는 단계,
d) 아르곤 또는 질소의 비산화 분위기 하에 상기 나노입자 주형/탄소 전구 복합체를 600 내지 2000℃로 1 내지 60시간동안 소성하여 나노입자 주형/탄소 복합체를 제조하는 단계,
e) 상기 나노입자 주형/탄소 복합체를 산 처리하여 나노입자 주형을 제거한 후 건조하여 분리막을 제조하는 단계 및
f) 상기 제조된 분리막을 항체 수용액에 침적시키는 단계,
를 포함하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 a) 단계의 나노입자는 흄 실리카(fumed silica) 또는 콜로이달 실리카(colloidal silica)인 것을 특징으로 하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 소결은 유압프레스를 이용하여 100 ~ 500 ℃에서 5 ~ 15 ton의 힘을 가하여 수행하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 c) 단계의 후, 50 내지 150℃에서 반응물을 숙성 및 건조하고, 건조 후 증류수로 미 반응물을 세척하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 c) 단계의 탄소 전구체는 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 단당류, 올리고머, 다당류로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 탄소 나노 기공막 바이러스 필터의 제조방법.
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| KR20170126254A (ko) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 한남대학교 산학협력단 | 향기 캡슐용 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
| KR101885374B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2018-08-03 | 한남대학교 산학협력단 | 향료 함침 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06269645A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-09-27 | Kitz Corp | ウィルス分離用膜及びその製造方法 |
| KR100866311B1 (ko) * | 2007-04-16 | 2008-11-03 | 고려대학교 산학협력단 | 질소 풍부한 나노다공성 그라파이트 탄소 질화물 구조체의 제조방법 |
| US20100012576A1 (en) * | 2006-05-12 | 2010-01-21 | Drexel University | Nanoporous carbonaceous membranes and related methods |
| KR20100107960A (ko) * | 2009-03-27 | 2010-10-06 | (주)바이오니아 | 나노다공막 및 이의 제조방법 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06269645A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-09-27 | Kitz Corp | ウィルス分離用膜及びその製造方法 |
| US20100012576A1 (en) * | 2006-05-12 | 2010-01-21 | Drexel University | Nanoporous carbonaceous membranes and related methods |
| KR100866311B1 (ko) * | 2007-04-16 | 2008-11-03 | 고려대학교 산학협력단 | 질소 풍부한 나노다공성 그라파이트 탄소 질화물 구조체의 제조방법 |
| KR20100107960A (ko) * | 2009-03-27 | 2010-10-06 | (주)바이오니아 | 나노다공막 및 이의 제조방법 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170126254A (ko) * | 2016-05-09 | 2017-11-17 | 한남대학교 산학협력단 | 향기 캡슐용 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
| KR102026136B1 (ko) * | 2016-05-09 | 2019-09-27 | 한남대학교 산학협력단 | 향기 캡슐용 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
| KR101885374B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2018-08-03 | 한남대학교 산학협력단 | 향료 함침 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
| KR20240047845A (ko) | 2022-10-05 | 2024-04-12 | (주)디아이씨연구소 | 은이 함침된 탄소 나노 기공막 필터 및 그 제조방법 |
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