KR101472118B1 - Nanofilter - Google Patents

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KR101472118B1
KR101472118B1 KR20130139915A KR20130139915A KR101472118B1 KR 101472118 B1 KR101472118 B1 KR 101472118B1 KR 20130139915 A KR20130139915 A KR 20130139915A KR 20130139915 A KR20130139915 A KR 20130139915A KR 101472118 B1 KR101472118 B1 KR 101472118B1
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metal oxide
nanofilter
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주상현
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경기대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing

Abstract

Disclosed is a nano filter including a basic structure having a plurality of pores connected from an outer surface to the inside and a graphene layer coated on a surface of the basic structure; or a nano filter including a basic structure having a plurality of pores connected from a surface to the inside and a surface layer consisting of a silane-based compound formed on the surface of the basic structure and represented by structural formula (1) including a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group, or a phosphate-based compound represented by structural formula (2) including a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group.

Description

나노 필터{NANOFILTER}Nanofilter {NANOFILTER}

본 발명은 나노 필터에 관한 것이다.The present invention relates to nanofilters.

기체 또는 액체 상태로 존재할 수 있는 가스, 물, 오일을 선택적으로 분리하는 기술은 오일 기반의 산업 분야에서 환경 오염 및 기계 설비의 오작동을 방지하기 위해 반드시 필요하다. 예를 들면, 기계 설비에 사용되는 오일은 기계 설비의 작동 중 또는 온도가 상승하게 되면서 발생되는 오일 미스트를 포함하게 되며, 오일 미스트를 대기로 방출시키는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 오일을 사용하는 기계 설비는 적정하게 오일 미스트를 제거하는 것이 필요하게 된다. A technique for selectively separating gases, water, and oil that may be present in the gas or liquid state is essential to prevent environmental contamination and malfunctions in the oil-based industry. For example, the oil used in machinery may include oil mist generated during operation of the machine or as the temperature rises and may cause the problem of releasing the oil mist into the atmosphere. Therefore, it is necessary to appropriately remove the oil mist from the machinery using the oil.

이에 최근에 물-오일 분리 또는 흡수에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 예를 들면, 폴리머와 구조체의 결합으로 이루어진 메쉬 형태나, 폼 형태의 필터가 주로 연구되고 있다. 기존의 메쉬망을 이용하여 물-오일을 분리할 경우, 메쉬 크기를 크게 하면 오일의 무게 때문에 큰 부피의 오일을 처리하기가 쉽지 않았다.Recently, various researches on water-oil separation or absorption have been conducted. For example, a mesh type or a foam type filter composed of a combination of a polymer and a structure is mainly studied. In the case of separating water-oil using a conventional mesh network, it is not easy to handle a large volume of oil due to the weight of the oil when the mesh size is large.

본 발명의 목적은 물 또는 물과 오일을 선택적으로 차단할 수 있는 나노 필터를 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a nanofilter capable of selectively blocking water or water and oil.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 나노 필터는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 코팅되는 그래핀층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nanofilter including a base structure including a plurality of pores connected from the outside to the inside, and a graphene layer coated on the surface of the base structure.

또한, 본 발명의 하는 나노 필터는 표면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및 상기 기본 구조체의 표면에 형성되는 표면층을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the nanofilter of the present invention includes a basic structure including a plurality of pores connected from the surface to the inside, and a surface layer formed on the surface of the basic structure.

또한, 상기 나노 필터는 상기 기본 구조체의 표면과 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하며, 상기 계면층은 표면에 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성되며, 상기 표면층은 상기 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)와 자기결합되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(1)으로 표시되는 실란계 화합물일 수 있다.Further, the nanofilter may further include an interface layer formed between the surface of the base structure and the surface layer, wherein the interface layer is formed with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) And may be formed by magnetically bonding with the hydroxyl group (-OH) or the carboxyl group (-COOH). Here, the surface layer may be a silane-based compound represented by the following structural formula (1) containing a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group.

구조식(1)    The structural formula (1)

Figure 112013104743748-pat00001
또는
Figure 112013104743748-pat00002
Figure 112013104743748-pat00001
or
Figure 112013104743748-pat00002

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)(Where n is 4 to 25).

또한, 상기 계면층은 그래핀, 그래핀옥사이드, 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층은 플라즈마 처리 또는 UVO 처리를 통하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다.Further, the interface layer may be formed of graphene, graphen oxide, a metal oxide, or a mixture thereof. In addition, the interface layer may be formed with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) through plasma treatment or UVO treatment.

또한, 상기 나노 필터는 상기 기본 구조체의 표면과 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하며, 상기 계면층은 표면에 금속기(-M)가 형성되며, 상기 표면층은 상기 금속기와 자기결합되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(2)으로 표시되는 인산계 화합물일 수 있다. Further, the nanofilter may further include an interface layer formed between the surface of the base structure and the surface layer, wherein the interface layer is formed with a metal (-M) on its surface, and the surface layer is magnetically coupled with the metal . At this time, the surface layer may be a phosphate compound represented by the following structural formula (2) containing a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group.

구조식(2)Structural formula (2)

Figure 112013104743748-pat00003
혹은
Figure 112013104743748-pat00004
Figure 112013104743748-pat00003
or
Figure 112013104743748-pat00004

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)(Where n is 4 to 25).

이때, 상기 계면층은 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 TixOx, FexOy , AlxOy, SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy또는 ZrxOy로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물일 수 있다.At this time, the interface layer may be formed of a metal oxide or a mixture thereof. In addition, the metal oxide is Ti x O x, Fe x O y, Al x O y, Si x O y, Sn x O y, Zn x O y, In x O y, Ce x O y or Zr x O y May be any one selected from the group consisting of metal oxides.

또한, 상기 표면층은 HDF-S, OD-PA 또는 HDF-PA로 형성될 수 있다.In addition, the surface layer may be formed of HDF-S, OD-PA or HDF-PA.

또한, 상기 기본 구조체는 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스, 구리, 철, 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성될 수 있다.The base structure may be formed of nickel, aluminum, stainless steel, monel, inconel, tungsten, silver titanium, molybdenum, duplex, copper, iron, polyester, nylon, polyethylene, polypropylene or fiberglass.

또한, 상기 기본 구조체는 20㎛~500㎛의 기공 크기를 가지도록 형성될 수 있다.Also, the basic structure may be formed to have a pore size of 20 탆 to 500 탆.

또한, 상기 기본 구조체는 3차원 메쉬 형상, 3차원 다공성 폼 형상, 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조과 같은 3차원 구조체, 2차원 메쉬 형상 또는 2차원 그물망 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the basic structure may be formed as a three-dimensional structure such as a three-dimensional mesh shape, a three-dimensional porous foam shape, a three-dimensional network structure, or a three-dimensional network structure, a two-dimensional mesh shape, or a two-dimensional mesh shape.

본 발명의 나노 필터는 물 또는 물과 오일을 선택적으로 차단할 수 있는 효과가 있다. The nanofilter of the present invention has an effect of selectively blocking water, water and oil.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 표면에 대한 확대 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 부분적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 부분적인 단면도이다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다.
도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다.
도 4(c)는 종래 일반 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다.
도 5는 나노 필터의 나노 필터의 오일 미스트 포집 특성 평가를 위한 키드의 개략적인 구성도이다.
도 6(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 오일 미스트 포집 특성에 대한 평가 사진이다.
도 6(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터를 장착하지 않은 상태의 평가 사진이다.1 is an enlarged view of a surface of a nanofilter according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view of a nanofilter according to one embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of a nanofilter according to another embodiment of the present invention.
4 (a) is a photograph showing the filtering characteristics of the nanofilter according to an embodiment of the present invention for water and oil.
FIG. 4 (b) is a photograph showing the filtering characteristics of water and oil of the nanofilter according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 (c) is a photograph showing the filtering characteristics of the conventional general filter for water and oil.
5 is a schematic diagram of a kit for evaluating an oil mist trapping property of a nanofilter of a nanofilter.
FIG. 6 (a) is an evaluation photograph of the oil mist trapping characteristic of the nanofilter according to another embodiment of the present invention.
And FIG. 6 (b) is an evaluation photograph without the nanofilter according to another embodiment of the present invention.

이하에서 실시예와 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 나노 필터에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the nanofilter of the present invention will be described in more detail with reference to examples and attached drawings.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터에 대하여 설명한다. First, a nanofilter according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 표면에 대한 확대 사진이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 부분적인 단면도이다.1 is an enlarged view of a surface of a nanofilter according to an embodiment of the present invention. 2 is a partial cross-sectional view of a nanofilter according to one embodiment of the present invention.

상기 나노 필터(100)는 도 1과 도 2를 참조하면, 기본 구조체(110) 및 그래핀층(120)을 포함하여 형성된다. 상기 나노 필터(100)는 바람직하게는 3차원 구조체 형상으로 형성되며, 3차원 메쉬 형상 또는 다공성 폼 형상으로 형성될 수 있다. 상기 나노 필터(100)는 물과 오일이 통과할 때 물이 통과하는 것을 차단한다. 또한, 상기 나노 필터(100)는 가스가 함께 통과할 때 가스도 함께 통과되도록 한다. 따라서, 상기 나노 필터(100)는 물을 통과시키지 않고 차단하는 필터로 작용한다. Referring to FIGS. 1 and 2, the nanofilter 100 includes a basic structure 110 and a graphene layer 120. The nanofilter 100 is preferably formed in a three-dimensional structure, and may be formed in a three-dimensional mesh shape or a porous foam shape. The nanofilter 100 blocks water from passing through when the water and oil pass through. In addition, the nanofilter 100 allows gas to pass therethrough when the gas passes therethrough. Therefore, the nanofilter 100 functions as a filter that blocks water without passing through it.

상기 기본 구조체(110)는 금속, 플라스틱 또는 세라믹과 같은 재질로 형성될 수 있다. 상기 기존 구조체(110)는 내부식성이 우수한 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은, 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스 구리, 철과 같은 금속으로 형성되며, 바람직하게는 내부식성과 성형성이 좋은 니켈 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(110)는 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성될 수 있다. The basic structure 110 may be formed of a material such as metal, plastic, or ceramic. The existing structure 110 is formed of a metal such as nickel, aluminum, stainless steel, monel, inconel, tungsten, silver, titanium, molybdenum, duplex copper or iron with excellent corrosion resistance, Can be formed of a good nickel metal. In addition, the base structure 110 may be formed of polyester, nylon, polyethylene, polypropylene, or fiberglass.

상기 기본 구조체(110)는 외면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 다공성 폼으로 형성된다. 또한, 상기 기본 구조체(110)는 내부에서 외부로 관통되며 서로 연결되는 다수의 기공이 형성된 3차원 메쉬 형상, 3차원 다공성 폼 형상, 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조와 같은 3차원 구조체로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 기본 구조체(110)는 내부에 존재하는 기공이 서로 연결되며, 표면에 존재하는 기공이 개방되도록 형성된다. 상기 기본 구조체(110)가 3차원 구조로 형성되어 부분적으로 그래핀층(120)이 박리되거나 손상되더라도 필터로서의 작용이 손상되지 않도록 한다. 또한, 상기 기존 구조체(110)는 2차원 구조인 3차원 메쉬 형상, 2차원 그물망 형상 또는 직물과 같이 직조된 형상으로 형성될 수 있다.The basic structure 110 is formed of a porous foam including a plurality of pores connected from the outside to the inside. The basic structure 110 may be formed as a three-dimensional structure such as a three-dimensional mesh shape, a three-dimensional porous foam shape, a three-dimensional network structure, or a three-dimensional network structure having a plurality of pores connected to each other, . Therefore, the basic structure 110 is formed such that the pores existing therein are connected to each other and the pores existing on the surface are opened. The basic structure 110 is formed in a three-dimensional structure so that the action as a filter is not damaged even if the graphene layer 120 is partially peeled or damaged. In addition, the existing structure 110 may be formed as a two-dimensional mesh structure, a two-dimensional mesh structure, or a woven fabric such as a fabric.

상기 기본 구조체(110)는 바람직하게는 20㎛~500㎛의 기공 크기를 가지도록 형성된다. 상기 기공의 크기가 너무 작으면 오일의 흐름이 원활하지 않아 필터링이 원활하지 않거나 필터링되는 양이 적게 된다. 또한, 상기 기공의 크기가 너무 크게 되면, 물이 차단되지 못하고 나노 필터를 통과할 수 있다.
The basic structure 110 is preferably formed to have a pore size of 20 μm to 500 μm. If the pore size is too small, the flow of the oil is not smooth and the filtering is not smooth or the filtering amount is small. Also, if the pore size is too large, water can pass through the nanofilter without being blocked.

상기 그래핀층(120)은 기본 구조체(110)의 표면에 코팅되어 형성되며, 전체적으로 균일하게 코팅된다. 여기서, 상기 기본 구조체의 표면은 필터링시 물, 오일이 접촉하는 표면을 의미하며, 내부에 형성되는 기공의 내면과 기본 구조체의 외면을 포함하는 의미일 수 있다. 상기 그래핀층(120)은 그래핀 또는 그래핀옥사이드로 형성된다. 상기 그래핀층(120)은 나노 필터(100)의 소수성 정도를 변화시켜, 물과의 접촉각을 증가시킨다. 예를 들면, 상기 그래핀층(120)은 물과의 접촉각을 70 ∼ 90°로 증가시켜 소수성 정도를 변화시킬 수 있다. 따라서, 상기 그래핀층(120)은 표면에 접촉되는 물을 밀어내어 물이 나노 필터(100)를 통과하지 못하는 반면에 오일을 통과시킨다. The graphene layer 120 is coated on the surface of the base structure 110 and is uniformly coated as a whole. Here, the surface of the basic structure refers to a surface to which water and oil come in contact during filtering, and may include an inner surface of pores formed in the inner structure and an outer surface of the basic structure. The graphene layer 120 is formed of graphene or graphene oxide. The graphene layer 120 changes the degree of hydrophobicity of the nanofilter 100 to increase the contact angle with water. For example, the degree of hydrophobicity of the graphene layer 120 can be changed by increasing the contact angle with water to 70 to 90 degrees. Accordingly, the graphene layer 120 pushes the water contacting the surface to allow the oil to pass while the water does not pass through the nanofilter 100.

상기 그래핀층(120)은 CH4와 같은 소스 가스를 이용한 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)에 의하여 기본 구조체의 표면에 증착되어 형성된다. 또한, 상기 그래핀층(120)은 그래핀을 코팅할 수 있는 다른 증착 방법에 의하여 형성될 수 있다.
The graphene layer 120 is formed on the surface of the base structure by chemical vapor deposition (CVD) using a source gas such as CH 4 . In addition, the graphene layer 120 may be formed by another deposition method capable of coating graphene.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터에 대하여 설명한다.Next, a nanofilter according to another embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 부분적인 단면도이다.
3 is a partial cross-sectional view of a nanofilter according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터(200)는, 도 1 및 도 3을 참조하면, 기본 구조체(110)와 계면층(220) 및 표면층(230)을 포함하여 형성된다. 상기 나노 필터(200)는, 도 2의 일 실시예에 따른 나노 필터(100)와 동일하게 3차원 구조체 형상으로 형성되며, 3차원 메쉬 형태 또는 다공성 폼 형태로 형성될 수 있다. 다만, 상기 나노 필터(200)는 물과 오일이 통과할 때, 물과 오일이 통과하는 것을 차단한다. 또한, 상기 나노 필터(200)는 가스가 함께 통과할 때 가스도 함께 통과되도록 한다. 따라서, 상기 나노 필터(200)는 물과 오일을 통과시키지 않고 차단하는 필터로 작용한다.
1 and 3, the nanofilter 200 according to another embodiment of the present invention includes a basic structure 110, an interface layer 220, and a surface layer 230. [ The nanofilter 200 is formed in a three-dimensional structure like the nanofilter 100 according to the embodiment of FIG. 2, and may be formed in the form of a three-dimensional mesh or a porous foam. However, the nanofilter 200 blocks water and oil from passing therethrough when water and oil pass through. In addition, the nanofilter 200 allows gas to pass therethrough when the gas passes therethrough. Accordingly, the nanofilter 200 functions as a filter that blocks water and oil from passing therethrough.

상기 기본 구조체(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 기본 구조체와 동일하므로 여기서 구체적인 설명을 생략한다.
The basic structure 110 is the same as the basic structure of the nanofilter according to an embodiment of the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 계면층(220)은 그래핀, 그래핀옥사이드 또는 금속 산화물로 형성된다. 상기 금속 산화물은 TixOx, FexOy, 또는 AlxOy일 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy, 또는 ZrxOy로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 계면층(220)은 기본 구조체(110)의 표면과 기본 구조체(110)의 표면 및 내부에 존재하는 기공의 내면에 코팅되어 형성된다. The interface layer 220 is formed of graphene, graphen oxide, or a metal oxide. The metal oxide may be TixOx, FexOy, or AlxOy. The metal oxide may be any metal oxide selected from the group consisting of SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy, and ZrxOy, or a mixture thereof. The interface layer 220 is formed by coating the surface of the basic structure 110, the surface of the basic structure 110, and the inner surface of the pores existing in the interior of the basic structure 110.

상기 계면층(220)은 금속 산화물로 형성되는 경우에 금속 산화물의 나노 입자가 포함된 코팅액이 디핑 코팅, 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅에 의하여 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(220)은 금속 산화물의 금속 성분을 포함하는 금속염 용액(metal salt solution)이 스핀(spin) 코팅 또는 디핑(dipping) 코팅 방식에 의하여 기본 구조체(110)의 표면에 코팅되고, 금속염이 산화되면서 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(220)은 산화물로 형성되는 경우에 스퍼터링, 상압 플라즈마, 원자막 증착(Atomic Layer Deposition), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition), 전자빔증착(E-beam Deposition)에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(220)은 그래핀으로 형성되는 경우에, 상기에서 설명한 그래핀층(110)의 형성되는 방법으로 형성될 수 있다. When the interface layer 220 is formed of a metal oxide, a coating solution containing nanoparticles of metal oxide may be formed by coating by dip coating, spin coating, or spray coating. In addition, the interface layer 220 may be formed by coating a metal salt solution containing a metal component of a metal oxide on the surface of the base structure 110 by a spin coating or a dipping coating method, The metal salt may be formed by oxidation. The interface layer 220 may be formed of an oxide by sputtering, atmospheric plasma, atomic layer deposition, chemical vapor deposition, or electron beam deposition (E-beam Deposition) . In addition, when the interface layer 220 is formed of graphene, the interface layer 220 may be formed by the method of forming the graphene layer 110 described above.

상기 계면층(220)은 표면에 다수의 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 상기 계면층(220)은 O2플라즈마와 같은 플라즈마를 이용한 플라즈마 처리, UVO 처리와 같은 표면 처리에 의하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 계면층(220)은 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)를 포함하는 화학 물질을 계면층(220)의 상면에 분사 또는 도포하는 화학적 처리 방법에 의하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 계면층(220)이 실리카 나노박막층으로 형성되는 경우에, 실리콘 산화물의 표면에 도포되는 헥사클로로실록산(hexachlorosiloxane)에 의하여 표면에 다수의 수산화기(-OH)가 형성될 수 있다. 한편, 상기 계면층(220)은 금속 또는 금속 산화물로 형성되는 경우에 표면에 금속기(M-) 또는 산소 이온기(-O)가 별도의 처리를 진행하지 않아도 자연적으로 존재할 수 있다.The interface layer 220 may have a large number of hydroxyl groups (-OH) or carboxyl groups (-COOH) on its surface. The interface layer 220 may be formed with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) by a surface treatment such as a plasma treatment using a plasma such as an O 2 plasma or a UVO treatment. The interface layer 220 may be formed by a chemical treatment method in which a chemical substance containing a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) is sprayed or applied onto the upper surface of the interface layer 220, (-COOH) may be formed. For example, when the interface layer 220 is formed of a silica nanofiber layer, a large number of hydroxyl groups (-OH) may be formed on the surface by hexachlorosiloxane applied to the surface of silicon oxide. Meanwhile, in the case where the interface layer 220 is formed of a metal or a metal oxide, a metal (M-) or an oxygen ion group (-O) may naturally exist on the surface without further processing.

상기 계면층(220)은 기본 구조체(110)의 표면과 표면층(230)의 결합력을 증가시키며, 표면층(230)이 기본 구조체(110)로부터 부분적으로 분리되는 것을 감소시켜 나노 필터(200)의 수명을 연장시킨다. 따라서, 상기 표면층(230)과 기본 구조체(110) 표면의 결합력이 충분한 경우에 계면층(220)은 생략될 수 있다. 또한, 상기 기본 구조체(110)가 금속으로 형성되면서 어닐링 처리되는 경우에 표면층(230)과의 결합력이 증가되므로 계면층(220)이 생략될 수 있다. 이때, 상기 기본 구조체(110)의 금속은 재질에 따른 통상의 어닐링 처리 조건에 따라 어닐링될 수 있다.
The interface layer 220 increases the bonding force between the surface of the basic structure 110 and the surface layer 230 and reduces the partial separation of the surface layer 230 from the basic structure 110 so that the life of the nanofilter 200 . Therefore, the interface layer 220 may be omitted when the bonding force between the surface layer 230 and the surface of the basic structure 110 is sufficient. In addition, the interface layer 220 may be omitted because the bonding strength with the surface layer 230 increases when the base structure 110 is annealed while being formed of a metal. At this time, the metal of the basic structure 110 may be annealed according to a normal annealing process condition depending on the material.

상기 표면층(230)은 계면층(220)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 표면층(230)은 기본 구조체(110)의 표면 및 내부에 존재하는 기공의 내면에 코팅되어 형성될 수 있다. The surface layer 230 may be coated on the upper surface of the interface layer 220. The surface layer 230 may be formed on the surface of the base structure 110 and on the inner surface of the pores existing inside the base structure 110.

상기 표면층(230)은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 실란계 화합물이 코팅되어 형성된다. 상기 실란계 화합물은 하기 구조식(1)으로 표시되는 화합물로 형성될 수 있다. 상기 표면층(230)은 삼염화 실란 자기결합 단분자막(trichlorosilane SAM)으로 형성될 수 있다. 상기 삼염화 실란 자기결합 단분자막은 (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane (HDF-S)일 수 있다.The surface layer 230 is formed by coating a silane-based compound containing a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group. The silane-based compound may be formed of a compound represented by the following structural formula (1). The surface layer 230 may be formed of a trichlorosilane SAM. The trichlorosilane magnetic bonded monolayer may be (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane (HDF-S).

상기 표면층(230)은 실란계 화합물이 무수톨루엔과 같은 용매에 용해되어 기본 구조체(110)의 표면 또는 계면층(220)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 실란계 화합물은 0.1 ∼ 10mM의 농도로 용매에 용해되며, 바람직하게는 1 ~ 3mM의 농도로 용매에 용해된다. 상기 실란계 화합물의 농도가 너무 낮으면 충분한 두께의 표면층(230)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 실란계 화합물의 농도가 너무 높으면 표면층(230)의 두께가 불필요하게 두꺼워지거나 두께 조절이 어려울 수 있다. The surface layer 230 may be formed by coating the surface of the base structure 110 or the interface layer 220 with the silane compound dissolved in a solvent such as anhydrous toluene. At this time, the silane compound is dissolved in a solvent at a concentration of 0.1 to 10 mM, preferably at a concentration of 1 to 3 mM. If the concentration of the silane compound is too low, the surface layer 230 having a sufficient thickness may not be formed. If the concentration of the silane compound is too high, the thickness of the surface layer 230 may be unnecessarily increased or the thickness thereof may be difficult to control.

상기 표면층(230)은 계면층(220)에 코팅되는 경우에 실란계 화합물의 실란기가 계면층(220)의 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)와 탈수 반응에 의하여 공유 결합하는 자기조립(self-assembly)반응에 의해 자기결합 단분자막으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 실란계 화합물의 실란기는 대기중에서 반응이 빠르게 진행되므로, 바람직하게는 반응 속도를 제어하기 위하여 질소분위기에서 진행될 수 있다. 상기 표면층(230)은 계면층(220)과 공유 결합으로 결합되므로, 결합력이 양호하게 된다. 또한, 상기 표면층(230)은 계면층(220)에 수산화기 또는 카르복시기가 존재하지 않더라도, 계면층(230)의 표면에 존재할 있는 금속기 또는 산소이온기와 결합되어 형성될 수 있다.The surface layer 230 may be formed by self-assembling (curing) the silane group of the silane compound covalently bonded to the hydroxyl group (-OH) or the carboxyl group (-COOH) of the interfacial layer 220 by dehydration reaction when the interfacial layer 220 is coated self-assembled monolayer can be formed. Meanwhile, since the silane group of the silane compound proceeds rapidly in the atmosphere, the silane group can proceed in a nitrogen atmosphere in order to control the reaction rate. Since the surface layer 230 is bonded to the interface layer 220 in a covalent bond, bonding strength is improved. The surface layer 230 may be formed by bonding with a metal or oxygen ion group existing on the surface of the interface layer 230, even if no hydroxyl group or carboxyl group is present in the interface layer 220.

구조식(1)The structural formula (1)

Figure 112013104743748-pat00005
또는
Figure 112013104743748-pat00006
Figure 112013104743748-pat00005
or
Figure 112013104743748-pat00006

(여기서, n은 4 ~25이다.)(Where n is 4 to 25).

또한, 상기 표면층(230)은 CF(탄화불소) 또는 CH(탄화수소)를 포함하는 인산계 화합물을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 인산계 화합물은 하기 구조식(2)으로 표시되는 인산계 화합물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 표면층(230)은 포스폰산 자기결합 단분자막(phosphonic acid SAMs)으로 형성될 수 있다. 상기 포스폰산 자기결합 단분자막은Octadecylphosphonic acid (OD-PA) 또는 (1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodec-1-yl) phosphonic acid (HDF-PA)일 수 있다.In addition, the surface layer 230 may be formed of a phosphoric acid-based compound containing CF (fluorocarbon) or CH (hydrocarbon). The phosphate-based compound may be formed of a phosphate-based compound represented by the following structural formula (2). In addition, the surface layer 230 may be formed of phosphonic acid SAMs. The phosphonic acid self-assembled monolayer may be octadecylphosphonic acid (OD-PA) or (1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodec-1-yl) phosphonic acid (HDF-PA).

상기 표면층(230)은 인산계 화합물이 에탄올과 같은 알코올 용매에 용해되어 기본 구조체(110)의 표면 또는 계면층(220)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 인산계 화합물은 0.1 ~ 10mM의 농도로 용매에 용해되며, 바람직하게는 1 ~ 3mM의 농도로 용매에 용해된다.상기 인산계 화합물의 농도가 너무 낮으면 충분한 두께의 표면층(230)이 형성되지 않을 수 있다. 또한, 상기 인산계 화합물의 농도가 너무 높으면 표면층(230)의 두께가 불필요하게 두꺼워지거나 두께 조절이 어려울 수 있다. The surface layer 230 may be formed by dissolving the phosphate compound in an alcohol solvent such as ethanol and coating the surface of the basic structure 110 or the upper surface of the interface layer 220. If the concentration of the phosphoric acid compound is too low, the surface layer 230 having a sufficient thickness may be dissolved in the solvent at a concentration of 0.1 to 10 mM, preferably in a concentration of 1 to 3 mM. May not be formed. If the concentration of the phosphoric acid compound is too high, the thickness of the surface layer 230 may be unnecessarily increased or the thickness thereof may be difficult to control.

상기 표면층(230)은 계면층(220)에 코팅되는 경우에 인산계 화합물의 인산기가 계면층(220)의 금속기(-M) 또는 산소 이온기(-O)와 자기결합을 통하여 배위결합되는 자기결합 단분자막(self-assembled monolayer)이 형성된다. 상기 인산계 화합물의 인산기는 대기중에서 안정한 상태를 유지하므로 실란계 화합물과 달리 대기중에서 코팅 공정이 진행될 수 있다. The surface layer 230 may be formed by coating the interface layer 220 with a phosphate compound of a phosphate type that is co-ordinated with a metal group (-M) or an oxygen ion group (-O) of the interface layer 220 A self-assembled monolayer is formed. Since the phosphoric acid group of the phosphate compound maintains a stable state in the atmosphere, the coating process can proceed in the air unlike the silane compound.

구조식(2)Structural formula (2)

Figure 112013104743748-pat00007
또는
Figure 112013104743748-pat00008
Figure 112013104743748-pat00007
or
Figure 112013104743748-pat00008

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)(Where n is 4 to 25).

한편, 상기 표면층(230)이 구조식 (2)에 따른 인산계 화합물로 형성되는 경우에, 계면층(220)은 바람직하게는 금속 산화물로 형성된다. 상기 표면층(230)은 인산계 화합물로 형성되는 경우에 인산기가 금속기와 결합되어야 하므로, 금속 산화물로 형성된다. 상기 금속 산화물은 TixOx, FexOy , 또는 AlxOy일 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy및ZrxOy로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 계면층(220)은 플라즈마 처리와 같은 표면처리를 통하여 표면에 금속기(-M)가 형성될 수 있다. 한편, 상기 계면층(220)은 금속 또는 금속 산화물로 형성되는 경우에 표면에 금속기(M-) 또는 산소 이온기(- O)가 별도의 처리를 진행하지 않아도 자연적으로 존재할 수 있다.On the other hand, when the surface layer 230 is formed of a phosphate compound according to the structural formula (2), the interface layer 220 is preferably formed of a metal oxide. When the surface layer 230 is formed of a phosphoric acid compound, the phosphoric acid group is formed of a metal oxide since it must be bonded to a metal group. The metal oxide may be Ti x O x , Fe x O y , or Al x O y . The metal oxide may be any metal oxide selected from the group consisting of Si x O y , Sn x O y , Zn x O y , In x O y , Ce x O y and Zr x O y , Lt; / RTI > The interface layer 220 may be formed with a metal (-M) on its surface through a surface treatment such as a plasma treatment. Meanwhile, in the case where the interface layer 220 is formed of a metal or a metal oxide, the metal layer (M-) or the oxygen ion group (-O) may naturally exist on the surface without any separate treatment.

상기 표면층(230)은 상기와 같은 물질을 포함하는 코팅액에 디핑 코팅, 스핀 코팅 또는 스프레이 코팅에 의하여 코팅되어 형성될 수 있다.The surface layer 230 may be formed by coating a coating liquid containing the above-mentioned materials by dipping coating, spin coating, or spray coating.

상기 표면층(230)은 나노 필터(200)의 표면에서의 소수성 정도를 더욱 변화시키며 물과의 접촉각을 증가시킨다. 상기 표면층(230)은 물과의 접촉각을 110°이상으로 증가시켜 소수성 정도를 변화시킬 수 있다. 상기 표면층(230)은 그래핀층(120)보다 물과의 접촉각을 더 증가시키게 된다. 따라서, 상기 표면층(230)은 표면에 접촉되는 물과 오일을 밀어내어 물과 오일이 나노 필터(200)를 통과하지 못하도록 한다.
The surface layer 230 further changes the degree of hydrophobicity at the surface of the nanofilter 200 and increases the contact angle with water. The surface layer 230 can change the degree of hydrophobicity by increasing the contact angle with water to 110 ° or more. The surface layer 230 further increases the contact angle with water than the graphene layer 120. Accordingly, the surface layer 230 pushes out water and oil that are in contact with the surface to prevent water and oil from passing through the nanofilter 200.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 나노 필터의 필터링 특성 평가 결과에 대하여 설명한다.The following is a description of the filtering characteristic evaluation results of the nanofilter according to the embodiment of the present invention.

도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다. 도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다. 도 4(c)는 종래 일반 필터의 물과 오일에 대한 필터링 특성에 대한 평가 사진이다.
4 (a) is a photograph showing the filtering characteristics of the nanofilter according to an embodiment of the present invention for water and oil. FIG. 4 (b) is a photograph showing the filtering characteristics of water and oil of the nanofilter according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 (c) is a photograph showing the filtering characteristics of the conventional general filter for water and oil.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노 필터는 기본 구조체를 도 1에 따른 3차원 다공성 폼 또는 3차원 메쉬 형태로 제조하였으며, 표면에 그래핀층을 코팅하였다. 상기 기본 구조체는 Ni 재질을 사용하였으며, 150 ∼ 200㎛의 기공 크기를 가지는 2.0mm 두께와 1 inch의 직경의 원판 형태로 제조하였다. 상기 그래핀층은 화학 기상 증착 방법으로 코팅하여 제조하였다. The nanofilter according to an embodiment of the present invention is fabricated in the form of a three-dimensional porous foam or a three-dimensional mesh according to FIG. 1, and a graphene layer is coated on the surface. The basic structure was made of a Ni material and was prepared in the form of a disk having a pore size of 150 to 200 μm and a thickness of 2.0 mm and a diameter of 1 inch. The graphene layer was prepared by coating with a chemical vapor deposition method.

상기 나노 필터에 대한 필터링 특성 평가를 위하여, 제조된 나노 필터를 도 4(a)에 도시된 바와 같이 유리병과 유리 튜브 사이에 위치시켰다. 상기 나노 필터의 필터링 특성 평가에 사용되는 물은 식별이 용이하도록 하기 위하여 노랑색 색소를 추가하여 염색하였으며, 오일은 파랑색 색소를 추가하여 염색하였다. 상기 염색된 물과 오일을 각각 상부의 유리 튜브에 부어서, 중력에 의해 나노 필터를 통과하도록 하였다. 도 4(a)에서 보는 바와 같이, 물은 유리 튜브에 그대로 있으나, 오일은 통과되어 하부의 유리병으로 흐르는 것을 볼 수 있다. 따라서, 상기 그래핀층이 형성된 나노 필터는 오일을 통과시키고 물을 통과시키지 않는 특성을 가지는 것을 알 수 있다.
For the evaluation of the filtering characteristics of the nanofilter, the manufactured nanofilter was placed between the glass bottle and the glass tube as shown in FIG. 4 (a). The water used for the evaluation of the filtering properties of the nanofilters was added with a yellow dye for easy identification, and the oil was dyed with a blue dye. The dyed water and oil were poured into upper glass tubes and allowed to pass through the nanofilters by gravity. As shown in Fig. 4 (a), the water remains in the glass tube, but the oil passes through and flows into the lower glass bottle. Accordingly, it can be seen that the nanofilter having the graphene layer formed has characteristics that allow oil to pass therethrough and water to pass therethrough.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터는 상기에서 설명한 일 실시예에 따른 나노 필터의 표면에 표면층을 추가로 코팅하여 제조하였다. 즉, 상기 나노 필터는 그래핀층의 표면에 표면층을 코팅하여 제조하였다. 상기 표면층은 HDF-S를 사용하여 삼염화 실란 자기결합 단분자막(trichlorosilane SAM)으로 형성하였다. 보다 구체적으로는 무수톨룰엔에 HDF-S을 3.0mM로 혼합하여 제조한 용액에 그래핀층이 형성된 기본 구조체를 담가서 표면층을 형성하였다. 상기 표면층이 형성된 나노 필터가 장착된 유리 튜브의 상부에 염색된 물과 오일을 각각 부어서, 중력에 의해 나노 필터를 통과하도록 하였다. 도 4(b)에서 보는 바와 같이, 물과 오일은 모두 유리 튜브의 상부에 그대로 있는 것을 볼 수 있다. 따라서, 상기 표면층이 형성된 나노 필터는 물과 오일을 통과시키지 않는 특성을 가지는 것을 알 수 있다. The nanofilter according to another embodiment of the present invention is manufactured by further coating a surface layer on the surface of the nanofilter according to the embodiment described above. That is, the nanofilter was manufactured by coating a surface layer on the surface of a graphene layer. The surface layer was formed of trichlorosilane SAM by using HDF-S. More specifically, a base layer having a graphene layer formed in a solution prepared by mixing HDF-S at 3.0 mM in anhydrous tolulene was immersed to form a surface layer. The dyed water and oil were poured on the upper surface of the glass tube equipped with the nanofilter with the surface layer formed thereon to pass through the nanofilter by gravity. As shown in Fig. 4 (b), it can be seen that both water and oil remain in the upper part of the glass tube. Therefore, it can be seen that the nanofilter in which the surface layer is formed has a property of not allowing water and oil to pass through.

한편, 종래 일반 필터는 도 4(c)에서 보는 바와 같이 물과 오일을 모두 통과시키는 것을 볼 수 있다.
On the other hand, in the conventional general filter, as shown in FIG. 4 (c), it is seen that both water and oil pass through.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 오일 미스트 포집 특성에 평가 결과를 설명한다.
Next, evaluation results of the oil mist trapping characteristics of the nanofilter according to another embodiment of the present invention will be described.

도 5는 나노 필터의 나노 필터의 오일 미스트 포집 특성 평가를 위한 키드의 개략적인 구성도이다. 도 6(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터의 오일 미스트 포집 특성에 대한 평가 사진이다. 도 6(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 필터를 장착하지 않은 상태의 평가 사진이다.5 is a schematic diagram of a kit for evaluating an oil mist trapping property of a nanofilter of a nanofilter. FIG. 6 (a) is an evaluation photograph of the oil mist trapping characteristic of the nanofilter according to another embodiment of the present invention. And FIG. 6 (b) is an evaluation photograph without the nanofilter according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 표면층이 형성된 나노 필터를 오일이 담긴 유리병과 유리 튜브 사이에 고정시키고, 그 위에 오일 페이퍼를 덮은 후, 유리병을 핫플레이트 상에 위치 시킨 후 가열하였다. 상기 유리병에 담긴 오일은 평가를 용이하게 하기 위하여 파랑색 색소를 추가하여 혼합하였다. 상기 오일이 가열되면서 오일 미스트가 나노 필터가 있는 상부로 증발하였다. First, as shown in FIG. 5, the nanofilter having the surface layer formed was fixed between a glass bottle containing oil and a glass tube, and an oil paper was covered thereon. Then, the glass bottle was placed on a hot plate and heated. The oil contained in the vial was mixed with blue pigments to facilitate evaluation. As the oil was heated, the oil mist evaporated to the top of the nanofilter.

도 5(a)를 참조하면, 상기 표면층이 형성된 나노 필터 위에 위치하는 오일 페이퍼는 색상이 변하지 않은 것을 알 수 있다. 그러나, 상기 나노 필터가 없은 상태의 오일 페이퍼는 파랑색으로 변하여 오일 미스트가 포집된 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 표면층이 형성된 나노 필터는 오일 미스트가 통과되는 것을 차단하는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 5 (a), it can be seen that the color of the oil paper located on the nanofilter having the surface layer is not changed. However, it can be seen that the oil paper without the nanofilter turns blue and the oil mist is trapped. Therefore, it can be seen that the nanofilter having the surface layer formed blocks the passage of the oil mist.

100, 200: 나노필터
110: 기본 구조체 120: 그래핀층
220: 계면층 230: 표면층100, 200: Nano filter
110: basic structure 120: graphene layer
220: interface layer 230: surface layer

Claims (15)

삭제delete 표면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및
상기 기본 구조체의 표면에 형성되는 표면층을 포함하며,
상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(1)으로 표시되는 실란계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 필터.
구조식(1)
Figure 112014070949200-pat00019
또는
Figure 112014070949200-pat00020

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)A basic structure including a plurality of pores connected from the surface to the interior, and
And a surface layer formed on a surface of the base structure,
Wherein the surface layer comprises a silane-based compound represented by the following structural formula (1) containing a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group.
The structural formula (1)
Figure 112014070949200-pat00019
or
Figure 112014070949200-pat00020

(Where n is 4 to 25). 제 2 항에 있어서,
상기 기본 구조체의 표면과 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하며,
상기 계면층은 표면에 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성되며,
상기 표면층은 상기 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)와 자기결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.3. The method of claim 2,
And an interface layer formed between the surface of the base structure and the surface layer,
The interface layer is formed with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH)
Wherein the surface layer is formed by magnetically bonding with the hydroxyl group (-OH) or the carboxyl group (-COOH). 삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 계면층은 그래핀, 그래핀옥사이드, 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되며,
상기 금속 산화물은 TixOx, FexOy, AlxOy, SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy 또는 ZrxOy로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물인 것을 특징으로 하는 나노 필터.The method of claim 3,
Wherein the interface layer is formed of graphene, graphene oxide, a metal oxide, or a mixture thereof,
The metal oxide may be composed of Ti x O x , Fe x O y, Al x O y , Si x O y , Sn x O y , Zn x O y , In x O y , Ce x O y or Zr x O y . Wherein the metal oxide is selected from the group consisting of a metal oxide and a metal oxide. 제 3 항에 있어서,
상기 계면층은 플라즈마 처리 또는 UVO 처리를 통하여 수산화기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)가 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.The method of claim 3,
Wherein the interface layer is formed with a hydroxyl group (-OH) or a carboxyl group (-COOH) through plasma treatment or UVO treatment. 제 2 항에 있어서
상기 기본 구조체의 표면과 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하며,
상기 계면층은 표면에 금속기(-M)가 형성되며,
상기 표면층은 상기 금속기와 자기결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.The method according to claim 2, wherein
And an interface layer formed between the surface of the base structure and the surface layer,
The interface layer is formed with a metal (-M) on its surface,
Wherein the surface layer is formed to be magnetically coupled with the metal. 표면에서 내부로 연결되는 다수의 기공을 포함하는 기본 구조체 및
상기 기본 구조체의 표면에 형성되는 표면층을 포함하며,
상기 표면층은 CF(탄화불소)기 또는 CH(탄화수소)기를 포함하는 하기의 구조식(2)으로 표시되는 인산계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 필터.
구조식(2)
Figure 112014070949200-pat00011
혹은
Figure 112014070949200-pat00012

(여기서, n은 4 ~ 25이다.)A basic structure including a plurality of pores connected from the surface to the interior, and
And a surface layer formed on a surface of the base structure,
Wherein the surface layer comprises a phosphate compound represented by the following structural formula (2) containing a CF (fluorocarbon) group or a CH (hydrocarbon) group.
Structural formula (2)
Figure 112014070949200-pat00011
or
Figure 112014070949200-pat00012

(Where n is 4 to 25). 제 8 항에 있어서,
금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되고 상기 기본 구조체의 표면과 상기 표면층의 사이에 형성되는 계면층을 더 포함하며,
상기 계면층은 표면에 금속기(-M)가 형성되며,
상기 표면층은 상기 금속기와 자기결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.9. The method of claim 8,
Further comprising an interface layer formed of a metal oxide or a mixture thereof and formed between the surface of the basic structure and the surface layer,
The interface layer is formed with a metal (-M) on its surface,
Wherein the surface layer is formed to be magnetically coupled with the metal. 제 9 항에 있어서,
상기 금속 산화물은 TixOx, FexOy, AlxOy, SixOy, SnxOy, ZnxOy, InxOy, CexOy 또는 ZrxOy로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속산화물인 것을 특징으로 하는 나노 필터.10. The method of claim 9,
The metal oxide may be composed of Ti x O x , Fe x O y, Al x O y , Si x O y , Sn x O y , Zn x O y , In x O y , Ce x O y or Zr x O y . Wherein the metal oxide is selected from the group consisting of a metal oxide and a metal oxide. 제 8 항에 있어서,
상기 표면층은 OD-PA 또는 HDF-PA로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.9. The method of claim 8,
Wherein the surface layer is formed of OD-PA or HDF-PA. 제 2 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 기본 구조체는 니켈, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 모넬, 인코넬, 텅스텐, 은 티타늄, 몰리브덴, 듀플렉스, 구리, 철, 폴리에스테르, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 화이버 글라스로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.9. The method according to claim 2 or 8,
Wherein the basic structure is formed of nickel, aluminum, stainless steel, monel, inconel, tungsten, silver titanium, molybdenum, duplex, copper, iron, polyester, nylon, polyethylene, polypropylene or fiberglass. 제 2 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 기본 구조체는 20㎛~500㎛의 기공 크기를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.9. The method according to claim 2 or 8,
Wherein the basic structure is formed to have a pore size of 20 to 500 mu m. 제 2 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 기본 구조체는 3차원 메쉬 형상, 3차원 다공성 폼 형상, 3차원 망상 구조 또는 3차원 네트워크 구조과 같은 3차원 구조체, 2차원 메쉬 형상 또는 2차원 그물망 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.9. The method according to claim 2 or 8,
Wherein the basic structure is formed in a three-dimensional structure such as a three-dimensional mesh shape, a three-dimensional porous foam shape, a three-dimensional network structure, or a three-dimensional network structure, a two-dimensional mesh shape, or a two-dimensional network shape. 제 2 항에 있어서,
상기 표면층은 HDF-S로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 필터.3. The method of claim 2,
Wherein the surface layer is formed of HDF-S.
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