KR101309525B1 - 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법 - Google Patents

금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101309525B1
KR101309525B1 KR1020110142283A KR20110142283A KR101309525B1 KR 101309525 B1 KR101309525 B1 KR 101309525B1 KR 1020110142283 A KR1020110142283 A KR 1020110142283A KR 20110142283 A KR20110142283 A KR 20110142283A KR 101309525 B1 KR101309525 B1 KR 101309525B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
ionic liquid
thin film
gold
solvent
Prior art date
Application number
KR1020110142283A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130074288A (ko
Inventor
윤영상
크리쉬나머띠스
고유림
고피나탄산카
Original Assignee
전북대학교산학협력단
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 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
Priority to KR1020110142283A priority Critical patent/KR101309525B1/ko
Publication of KR20130074288A publication Critical patent/KR20130074288A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101309525B1 publication Critical patent/KR101309525B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Abstract

본 발명은 이온성 액체를 이용하여 금속을 환원시키고 이를 기판에 코팅하여 형성한 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 금속나노입자 형성방법은 제조방법이 매우 간단하여 경제적이고 청정용매인 이온성 액체를 활용하므로 친환경적이다. 또한, 본 발명에 의해 형성된 금속-이온성 액체 박막은 금속과 이온성 액체의 복합체층으로서 균일한 물성 및 나노사이즈의 두께를 가지고 있어 다양한 분야에 응용할 수 있다.

Description

금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법{Metal-ionic liquid hybrid thin film and method for preparing the same}
본 발명은 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온성 액체를 이용하여 금속을 환원시키고 이를 기판에 코팅하여 형성한 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
금속 나노입자는 물리적 방법 또는 화학적 방법으로 제조되어 왔으나 물리적 방법은 고가의 장비를 필요로 하고, 화학적 방법에서는 전자공여체 및 유기용매의 유독성으로 인한 후처리 공정이 필요하다.
한편, 각국에서는 유가(有價) 자원으로서의 금속의 가치가 증가할 뿐만 아니라 자연환경에 방출되는 유독성 금속들의 생태학적 영향에 대한 우려가 커짐에 따라 폐수, 지하수, 토양 또는 폐기물에서 금속을 제거, 회수하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 기존 중금속 폐수의 처리방법으로는 산화/환원법, 응집침전법, 흡착, 이온교환법, 전기분해법, 중화법, 추출법 등이 있는데 응집침전법과 이온교환수지법이 가장 많이 쓰여지고 있으나, 이들 공정들은 특히 용액 내에 1∼100㎎/L 정도의 금속들이 함유되어 있을 때에는 비효율적이거나 비용이 아주 비싼 단점이 있다(Water Treatment Principles and Design, John Wiley and Sons, 1985).
활성탄소를 이용한 흡착기술이 유가금속 회수에 전망이 있어 보이지만, 필요한 탄소를 준비하는데 많은 비용이 든다. 한편, 미생물을 이용한 흡착방법은 미생물이 금속 접합부(metal-binding)를 가지고 있어 환경친화적이어서 다양한 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, Thiobacillus sp.과 Cladosporium sp.을 이용한 은 이온의 바이오흡착에 대해 제시되었다(Pethkar et al.,2001). 또한, 많은 종류의 박테리아들이 유가금속의 이온형태를 0가의 나노입자로 환원시킨다는 사실이 알려져 있다. 하지만, 이러한 미생물들이 금속이온을 환원시켜 나노입자를 생성하는 메카니즘에 대한 정확한 규명은 아직까지 되어 있지 않다.
최근에 환경과 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 청정 대체용매(Green Media) 공정기술이 요구되고 있다. 이 기술은 아직 세계적으로 초기 단계에 있으며 이온성 액체, 물, 초임계 유체, liquid polymer 등이 차세대 청정용매로 기대되고 있다. 이러한 차세대 용매중에서 이온성 액체(ionic liquid)는 이온만으로 구성된 액체를 일컬으며, 일반적으로 질소를 포함하는 거대 양이온과보다 작은 음이온으로 이루어져 있다. 이러한 구조에 의하여 결정구조의 격자에너지가 감소하게 되고 결과적으로 낮은 녹는점을 가지게 된다. 특히 상온에서 액체로 존재하는 이온성 액체를 상온이온성 액체(room temperature ionic liquids; RTILs)라 한다. 이러한 이온성 액체는 기존의 유기 용매와 다른 독특한 성질로 인하여 다양한 유기 화학 반응에서 청정 용매 및 촉매로서 이용되고 있을 뿐만 아니라 연료전지 및 태양전지의 전해질, 윤활유, 열매체, 추출 및 분리매체 등의 다양한 목적으로 활용될 수 있다.
본 발명은 청정용매인 이온성 액체를 이용하여 금속을 추출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 경제성 및 재활용성이 높고 핸들링의 용이한 금속나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이온성 액체와 금속나노입자의 복합체 용액을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 기판 상에 나노사이즈로 형성된 금속나노입자층을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양상은 이온성 액체와 용매의 혼합용액에 수용성 금속화합물을 혼합하여 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계 ; 및 상기 금속 콜로이드 용액을 기판에 코팅하고 용매를 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법에 관계한다.
다른 양상에서 본 발명은 이온성 액체, 용매 및 수용성 금속화합물이 혼합된 금속나노입자-이온성 액체 하이브리드 조성물에 관계한다.
또 다른 양상에서 본 발명은 금속-이온성 액체 박막으로서, 금속은 금(Au)이고, 이온성 액체가 헥실메틸피롤리디늄 브로마이드(hexylmethylpyrolidinium bromide)이고, 상기 박막은 금과 이온성 액체를 함유하는 금속-이온성 액체 박막에 관계한다.
본 발명에 의한 금속나노입자 형성방법은 제조방법이 매우 간단하여 경제적이고 청정용매인 이온성 액체를 활용하므로 친환경적이다.
본 발명에 의해 형성된 금속-이온성 액체 박막은 금속과 이온성 액체의 복합체층으로서 균일한 물성 및 나노사이즈의 두께를 가지고 있어 다양한 분야에 응용할 수 있다.
도 1은 IL의 농도를 0.1%로 고정하고, HAuCl4의 농도를 0.001M~0.1M로 변화하면서 합성한 금 나노입자들의 TEM이미지이다.
도 2는 HAuCl4의 농도를 0.05M로 일정하게 하고 IL의 농도를 0.1~2%로 변화를 주면서 합성한 금 나노입자의 TEM 이미지이다.
도 3은 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 단면 SEM 사진이다(IL 0.1% 고정).
도 4는 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 표면 형태를 나타낸 SEM 사진이다(IL 0.1% 고정).
도 5는 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 단면 AFM 사진이다(IL 0.2%, HAuCl4 0.05M).
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 금속-이온성 액체 제조방법은 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계 및 이를 코팅하고 용매를 증발시키는 단계를 포함한다.
상기 금속콜로이드 용액을 제조하는 단계는 이온성 액체와 용매의 혼합용액에 수용성 금속화합물을 혼합하여 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계이다.
상기 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계는 상기 혼합용액에 의해 금속이온이 환원되어 금속나노입자를 형성하는 단계이다.
상기 이온성 액체와 용매의 혼합용액에 수용성 금속화합물을 혼합하면(이하, 전체 혼합 조성물) 금속이온이 환원되어 금속 나노입자가 생성되고, 환원된 금속나노입자가 전체 혼합 조성물에 분산되어 존재한다. 본 발명에서는 이러한 상태를 금속 콜로이드 용액이라고 표현한다.
본 발명에서는 수용성 금속화합물로부터 금속을 추출하는 환원제로서 이온성 액체를 사용한다. 본 발명에서 사용하는 “이온성 액체”라 함은, 양이온과 음이온으로 구성된 액을 의미하며, 일반적으로 질소를 포함하는 거대 양이온과 보다 작은 음이온으로 이루어져 있다.
상기 이온성 액체는 공지된 기술(대한민국 공개 10-2004-65550)을 참고하여 제조할 수 있고, 상업화되어 시판되고 있는 이온성 액체(일예로서, Basionic ST 80, BASF)를 사용할 수 있다.
상기 이온성 액체는 5%, 바람직하게는 1% 이하의 물이나 질소 함유 염기를 포함할 수 있다.
상기 이온성 액체는 다른 환 구조와 융합되지 않은 단일 5원 또는 6원 환을 함유하는 양이온 및 음이온으로 구성된 것일 수 있다.
상기 이온성 액체에 대해 구체적으로 살펴보면, 피리디늄, 이미다졸륨, 피롤리디늄, 암모늄, 포스포늄, 피라졸륨, 옥사졸륨, 1,2,3-트리아졸륨 또는 1,2,4-트리아졸륨 및 설포늄의 군에서 선택되는 양이온과 아세테이트, 할로겐, 슈도할로겐 또는 C1-6 카복실레이트 음이온일 수 있다.
보다 바람직하게는, 이온성 액체가 상온에서 액상인 것으로서, hexylmethylpyrolidinium bromide일 수 있다.
본 발명에 사용되는 용매로는 에테르류, 알코올류 또는 케톤류를 사용할 수 있다. 본 발명에의 용매는 생성된 금속 나노입자가 더 이상 성장하지 못하도록 막을 형성하는 캡핑제(capping agent)기능을 한다.
본 발명에서는 필름 제조시 편평한 박막을 형성하는 에톡시에탄올을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 에탄올, 케톤 등의 용매는 코팅시 다소 울퉁불퉁한 면을 형성할 수 있다.
상기 수용성 금속화합물이 Ag2CO3, Ag(NH3)2, AgNO2, AgNO3, AgCl, AgClO4, AgClO3, AgCOOCCH3, H3AsO4, AuCl, AuCl3, AuCl4H4N, HAuCl4, KAuCl4, KAuBr4, CdSO4, Co(NH3)6, Cu(NH3)4, CuSO4, Ni(NH3)6, Pb(NO3)2, PbSO4, Pd(NO3)2, PdCl2 2H2O, (CH4)2PdCl6, PdCl2, Pd(NH3)4Cl2, Pd(NH3)2(NO2)2, PtCl2, PtCl4, Pt(CN)2, Pt(NH3)2Cl4, H2PtCl6ㆍ6H2O, SnCl2, SnCl4, SnBr2, Zn(NH3)4, ZrO(NO3)2, (NH3)2Pt(NO2)2, PtCl2(C6H5CN)2, PtCl2(C5H5N)2, Sn(CH3COCHCOCH3)2, Sn(CH3)4, (CH3)2SnCl2, RhX3 , RhX3· nH2O, Rh2(CO)4X2 (여기서 X는 Cl- , Br- 또는 I- 와 같은 할라이드), RuCl3· nH2O, Ru(NO)(NO3)3 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 수용성 금속화합물이 금 함유 화합물인 AuCl, AuCl3, AuCl4H4N, HAuCl4, KAuCl4 또는 KAuBr4인 것이 바람직하다.
상기 이온성 액체가 hexylmethylpyrolidinium bromide이고, 상기 용매가 에톡시에탄올 및 상기 수용성 금속화합물이 금 함유 화합물인 것이 바람직하다.
상기 이온성 액체와 용매의 혼합용액에 수용성 금속화합물을 혼합하면 금속이온이 환원되어 금속으로 석출되고, 석출된 금속 입자 사이즈는 0.1~100nm, 바람직하게는 1~100nm, 가장 바람직하게는 1~10nm로서 상기 혼합 조성물에 콜로이드 상태로 분산되어 존재한다.
상기 이온성 액체는 전체 혼합 조성물(이온성 액체, 용매, 수용성 금속화합물의 혼합물)에 0.01~25%(w/v), 바람직하게는 1~10%(w/v), 가장 바람직하게는 1~5%(w/v) 범위에서 첨가될 수 있다.
상기 수용성 금속화합물은 0.001~0.1M(전체 혼합 조성물 기준) 포함될 수 일 수 있으나 여기에 반드시 제한이 있는 것은 아니다.
상기 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계는 상온에서 수행될 수 있다.
본 발명에서 금속이온이 환원되어 금속나노입자가 생성되는 것은 이온성 액체가 환원제로서 작용하여 금속이온이 0 가로 환원되면, 환원된 금속 나노입자의 작은 결정들이 큰 결정들에 붙어서 좀 더 큰 결정을 형성하는(오스발트 리프닝) 과정을 거친다.
본 발명은 상기 금속 콜로이드 용액을 기판에 코팅하고 용매를 증발시키는 단계를 포함한다.
상기 금속 콜로이드 용액을 기판에 코팅하는 방법으로서 기판에 상기 금속 콜로이드 용액을 떨어뜨린 후 이를 스핀코팅할 수 있다.
이어서, 본 발명은 용매의 끓는 점 이상으로 온도를 가하여 상기 용매를 증발시킨다.
상기 기판으로는 공지된 기판을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 실리콘, 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
본 발명은 스핀 코팅 한 후 용매를 증발시켜 기판 상에 금속 나노입자를 함유한 박막을 형성할 수 있다.
본 발명에 의해 금속 나노입자를 함유한 박막이 형성될 수 있는데, 상기 박막은 전체 혼합 조성물이 코팅되어 형성되지만 용매가 증발되므로 상기 박막을 구성하는 물질은 환원된 금속나노입자와 이온성 액체이다. 상기 이온성 액체는 용매가 증발되는 단계를 거치면 겔 상태로 박막에 잔존하게 된다.
본 발명에서의 금속나노입자 함유 박막은 금속나노입자뿐만 아니라 겔 상태의 이온성 액체가 잔존하고 있어 금속(나노입자)-이온성 액체 (복합체)박막으로 지칭하도록 한다.
본 발명에서 제조되는 박막에 대해서는 후술하는 내용을 참조할 수 있다.
다른 양상에서 본 발명은 이온성 액체, 용매 및 수용성 금속화합물이 혼합된 금속-이온성 액체 복합체 조성물에 관계한다.
상기 조성물은 이온성 액체 0.01~25%(w/v), 수용성 금속화합물 0.001~0.1M, 잔량으로 용매를 포함하여 형성한다.
상기 이온성 액체, 수용성 금속화합물, 용매 및 기타 혼합 조건에 대해서는 앞에서 상술한 내용을 참고할 수 있다.
다른 양상에서 본 발명은 상기 방법에서 제조된 금속-이온성 겔 복합체 박막에 관계한다.
상기 금속은 백금, 금, 은, 팔라듐 등의 유가금속일 수 있으며, 바람직하게는 금이다.
상기 이온성 액체에 대해서는 앞에서 상술한 내용을 참고할 수 있다.
상기 박막은 금과 겔 상태의 이온성 액체를 함유할 수 있다.
상기 박막의 두께가 1~100nm, 바람직하게는 1~10nm일 수 있다.
상기 금속, 바람직하게는, 금이 이온성 액체에 의해 형성된 박막 사이에 존재할 수 있다. 또는 환원된 금속이 겔 상태의 이온성 액체에 혼입되어 존재할 수 있다.
앞에서 상술한 바와 같이, 환원제인 이온성 액체, 용매이면서 capping agent인 에톡시에탄올 그리고 금 용액을 반응시켜 골드나노입자를 제조하고, 콜로이드 상태의 골드나노입자 용액을 기판 위에 스핀 코팅한 후 용매를 증발시켜 기판 상에 금속 나노입자를 함유한 박막을 제조할 수 있다.
상기 복합체 박막에서는 상기 이온성 액체가 끈적끈적한 겔 형태를 띄면서 존재할 수 있다.
상기 박막은 그 표면 상에 섬(island) 형상의 금속을 포함할 수 있다.
상기 섬 형상의 금속이 수용성 금속화합물의 농도가 높을수록 더욱 많이 박막 표면에 형성된다. 상기 섬 형상의 금속은 높이가 5nm~100nm 정도로 박막 표면상에 불규칙으로 돌출되어 존재한다.
이하에서, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들은 단지 본 발명의 바람직한 구현예를 예시하기 위한 것으로, 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예
Hexylmethylpyrolidinium bromide(이온성 액체, 이하 IL)(w/v)와 에톡시에탄올(capping agent)의 혼합하고 여기에 HAuCl4 용액을 넣어 전체 혼합 조성물을 제조하였다. 전체 혼합 조성물에 대해 IL의 농도를 0.1~5%, HAuCl4의 농도를 0.001M~0.1M로 변화하면서 실리콘 기판 상에 스핀코팅을 하였다. 상온에서 용매를 증발시켜 기판 상에 형성된 금-이온성 액체 박막을 수득하였다.
도 1은 IL의 농도를 0.1%로 고정하고, HAuCl4의 농도를 0.001M~0.1M로 변화하면서 합성한 금 나노입자들의 TEM이미지이다. 도 1을 참조하면, 금의 농도가 증가할수록 합성된 금 나노입자들의 사이즈나 뭉침 현상이 증가한다. 본 발명의 제조방법은 금 나노입자들의 사이즈나 뭉침 현상을 금 이온 농도로 제어할 수 있다.
도 2는 HAuCl4의 농도를 0.05M로 일정하게 하고 IL의 농도를 0.1~2%로 변화를 주면서 합성한 금 나노입자의 TEM 이미지이다. 도 2를 참조하면, IL의 농도가 증가할수록 형성된 나노입자의 사이즈가 증가함을 확인할 수 있다. 즉, IL이 금속의 환원제로서 기능할 수 있으며, IL의 농도변화로 금속나노입자 사이즈를 제어할 수 있다.
도 3은 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 단면 SEM 사진이다(IL 0.1% 고정). 도 4는 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 표면 형태를 나타낸 SEM 사진이다(IL 0.1% 고정).
도 3을 참조하면, 금 나노입자들이 이온성 액체의 박층 사이에 샌드위치 되어 있다. 또한, 금이온의 농도가 증가할수록 표면상에 돌출되어 섬 형태로 존재하는 금 나노입자들도 확인할 수 있다.
도 3을 참조하면, 실리콘 기판 상에 금 이온의 농도가 증가할수록 5.95nm~10.9nm의 박층이 형성되고(층의 크기가 커진다), 상기 박층 내부는 극도로 작은 크기(1nm이하)의 금나노입자가 존재할 것으로 예상되나 사진에는 확인되지 않는다.
도 3과 도 4를 참고하면, 금이온의 농도가 증가할수록 박층 표면상에 돌출된 금 나노입자들의 크기와 수가 많아짐을 확인할 수 있다. 도 3과 도4에서, 섬 형상의 금 나노입자는 5nm~100nm 정도로 박막 표면상에 불규칙으로 돌출되어 존재한다.
도 5는 금-이온성 액체 콜로이드를 기판 상에 코팅하여 형성된 박막의 단면 AFM 사진이다(IL 0.2%, HAuCl4 0.05M). 도 5를 참조하면, 박막이 10nm이하의 높이로 편평하게 연속적으로 형성된다. 참고로, 도 5에서 uncoated silicon substrate는 기판 위에 금-이온성 액체 콜로이드를 코팅한 후 코팅부분을 제거한 영역이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 발명의 예시적인 실시예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (15)

  1. 이온성 액체와 용매의 혼합용액에 수용성 금속화합물을 혼합하여 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계 ; 및
    상기 금속 콜로이드 용액을 기판에 코팅하고 용매를 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계는 상기 혼합용액에 의해 금속이온이 환원되어 금속나노입자를 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 환원된 금속나노입자의 사이즈가 1~100nm인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 금속 콜로이드 용액을 제조하고 스핀코팅하는 단계를 상온에서 수행하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이온성 액체가 피리디늄, 이미다졸륨, 피롤리디늄, 암모늄, 포스포늄 및 설포늄의 군에서 선택되는 양이온과 할로겐 음이온으로 구성되고, 상온에서 액상인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 용매가 테르류, 알코올류 또는 케톤류인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 금속화합물이 Ag2CO3, Ag(NH3)2, AgNO2, AgNO3, AgCl, AgClO4, AgClO3, AgCOOCCH3, H3AsO4, AuCl, AuCl3, AuCl4H4N, HAuCl4, KAuCl4, KAuBr4, CdSO4, Co(NH3)6, Cu(NH3)4, CuSO4, Ni(NH3)6, Pb(NO3)2, PbSO4, Pd(NO3)2, PdCl2 2H2O, (CH4)2PdCl6, PdCl2, Pd(NH3)4Cl2, Pd(NH3)2(NO2)2, PtCl2, PtCl4, Pt(CN)2, Pt(NH3)2Cl4, H2PtCl6ㆍ6H2O, SnCl2, SnCl4, SnBr2, Zn(NH3)4, ZrO(NO3)2, (NH3)2Pt(NO2)2, PtCl2(C6H5CN)2, PtCl2(C5H5N)2, Sn(CH3COCHCOCH3)2, Sn(CH3)4, (CH3)2SnCl2, RhX3 , RhX3· nH2O, Rh2(CO)4X2 (여기서 X는 Cl- , Br- 또는 I- 와 같은 할라이드), RuCl3· nH2O, Ru(NO)(NO3)3 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 금속 콜로이드 용액을 제조하는 단계는 상기 콜로이드 용액에 대해 이온성 액체 0.01~25%(w/v), 수용성 금속화합물 0.001~0.1M, 잔량으로 용매를 혼합하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 이온성 액체가 hexylmethylpyrolidinium bromide이고, 상기 용매가 에톡시에탄올 및 상기 수용성 금속화합물이 금 함유 화합물인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따라 제조된 금속-이온성 액체 박막으로서, 상기 금속은 금(Au)이고, 상기 이온성 액체가 hexylmethylpyrolidinium bromide이고, 상기 박막은 금과 이온성 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 박막의 두께가 1~100nm인 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 금은 이온성 액체에 의해 형성된 박막 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 박막은 그 표면 상에 섬(island) 형상의 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속-이온성 액체 박막.


KR1020110142283A 2011-12-26 2011-12-26 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법 KR101309525B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110142283A KR101309525B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110142283A KR101309525B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130074288A KR20130074288A (ko) 2013-07-04
KR101309525B1 true KR101309525B1 (ko) 2013-09-24

Family

ID=48988422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110142283A KR101309525B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101309525B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106243813A (zh) * 2016-08-01 2016-12-21 王学锋 一种纳米颗粒抗菌材料加工的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115465902B (zh) * 2022-09-29 2023-12-05 河北科技大学 一种用于制备超细氧化镍纳米颗粒的反应溶剂及利用其制备超细氧化镍的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100112049A (ko) * 2009-04-08 2010-10-18 광 석 서 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법
WO2010142567A1 (de) 2009-06-08 2010-12-16 Basf Se Verwendung von ionischen flüssigkeiten zur vorbehandlung von kunststoffoberflächen zur metallisierung
KR101024798B1 (ko) 2005-06-10 2011-03-24 미시간 스테이트 유니버시티 고체 표면상의 나노입자 조성물 제조방법
KR101089299B1 (ko) 2008-11-18 2011-12-02 광 석 서 이온성 액체를 이용한 금속 나노와이어의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024798B1 (ko) 2005-06-10 2011-03-24 미시간 스테이트 유니버시티 고체 표면상의 나노입자 조성물 제조방법
KR101089299B1 (ko) 2008-11-18 2011-12-02 광 석 서 이온성 액체를 이용한 금속 나노와이어의 제조방법
KR20100112049A (ko) * 2009-04-08 2010-10-18 광 석 서 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법
WO2010142567A1 (de) 2009-06-08 2010-12-16 Basf Se Verwendung von ionischen flüssigkeiten zur vorbehandlung von kunststoffoberflächen zur metallisierung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106243813A (zh) * 2016-08-01 2016-12-21 王学锋 一种纳米颗粒抗菌材料加工的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130074288A (ko) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Highly efficient photocatalyst based on a CdS quantum dots/ZnO nanosheets 0D/2D heterojunction for hydrogen evolution from water splitting
Saqib et al. A mini-review on rare earth metal-doped TiO 2 for photocatalytic remediation of wastewater
Han et al. Photochemical synthesis in formamide and room-temperature coulomb staircase behavior of size-controlled gold nanoparticles
Xu et al. Comparison study on the stability of copper nanowires and their oxidation kinetics in gas and liquid
Wang et al. Nanostructured hybrid shells of r-GO/AuNP/m-TiO2 as highly active photocatalysts
Liu et al. Effects of anions and pH on the stability of ZnO nanorods for photoelectrochemical water splitting
Nethravathi et al. Microwave-assisted synthesis of porous aggregates of CuS nanoparticles for sunlight photocatalysis
Kapoor Preparation, characterization, and surface modification of silver particles
Muruganandham et al. Controlled fabrication of α-GaOOH and α-Ga2O3 self-assembly and its superior photocatalytic activity
Toe et al. Transformation of cuprous oxide into hollow copper sulfide cubes for photocatalytic hydrogen generation
Yang et al. Recent advances in 0D nanostructure-functionalized low-dimensional nanomaterials for chemiresistive gas sensors
Li et al. Ligand-triggered tunable charge transfer toward multifarious photoreduction catalysis
EP2785456B1 (en) Photoconversion of light using metal supported atomic quantum clusters
Batmunkh et al. Carbonaceous dye‐sensitized solar cell photoelectrodes
Cozzoli et al. Colloidal synthesis of organic-capped ZnO nanocrystals via a sequential reduction− oxidation reaction
Kim et al. Direct Z-Scheme tannin–TiO2 heterostructure for photocatalytic gold ion recovery from electronic waste
Chang et al. Ionic liquid/surfactant-hydrothermal synthesis of dendritic PbS@ CuS core-shell photocatalysts with improved photocatalytic performance
Fan et al. Quantum dots based photocatalytic hydrogen evolution
Zhou et al. Template in situ synthesis of flower-like BiOBr/microcrystalline cellulose composites with highly visible-light photocatalytic activity
Go et al. PVP-assisted synthesis of nanostructured transparent WO3 thin films for photoelectrochemical water splitting
Rao et al. Hollow bimetallic nanoparticles generated in situ inside a polymer thin film: fabrication and catalytic application of silver–palladium–poly (vinyl alcohol)
Olagunju et al. Size-controlled SrTiO3 nanoparticles photodecorated with Pd cocatalysts for photocatalytic organic dye degradation
Liu et al. One-step synthesis of hierarchical flower-like SnO2/BiOCOOH microspheres with enhanced light response for the removal of pollutants
CN101073830B (zh) 一种明胶-银纳米材料的制备方法
Zezin Synthesis of metal-polymer complexes and functional nanostructures in films and coatings of interpolyelectrolyte complexes

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: 20160825

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170829

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee