KR101479788B1 - 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법 - Google Patents

이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101479788B1
KR101479788B1 KR20090030599A KR20090030599A KR101479788B1 KR 101479788 B1 KR101479788 B1 KR 101479788B1 KR 20090030599 A KR20090030599 A KR 20090030599A KR 20090030599 A KR20090030599 A KR 20090030599A KR 101479788 B1 KR101479788 B1 KR 101479788B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ionic liquid
metal
anion
metal nanostructure
methylimidazolium
Prior art date
Application number
KR20090030599A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100112049A (ko
Inventor
광 석 서
종 은 김
태 영 김
Original Assignee
인스콘테크(주)
솔로테크 주식회사
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 인스콘테크(주), 솔로테크 주식회사 filed Critical 인스콘테크(주)
Priority to KR20090030599A priority Critical patent/KR101479788B1/ko
Priority to JP2012504611A priority patent/JP6041138B2/ja
Priority to US13/263,350 priority patent/US20120034129A1/en
Priority to PCT/KR2010/002127 priority patent/WO2010117204A2/ko
Priority to CN201080014483.0A priority patent/CN102369154B/zh
Priority to TW099110948A priority patent/TW201100558A/zh
Publication of KR20100112049A publication Critical patent/KR20100112049A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101479788B1 publication Critical patent/KR101479788B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B22F2009/245Reduction reaction in an Ionic Liquid [IL]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Abstract

본 발명은 나노크기의 금속 구조체 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 금속염을 전구체로 하는 폴리올 환원반응에 있어 이온성 액체를 이용함으로써 와이어, 큐빅, 팔면체 형태 등 다양한 형태의 금속 나노 구조체를 균일하게 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법{Method for producing metal nano structures using ionic liquid}
본 발명은 나노크기의 금속 나노구조체의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 금속염을 전구체로 하는 폴리올 환원반응에 있어 이온성 액체를 이용함으로써 큐빅 또는 팔면체 형상의 입자형태, 나노와이어 형태 등 다양한 형태의 금속 나노구조체를 균일하게 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 평판디스플레이, 터치패널, 태양광 전지 등 여러 분야에 적용하기 위해 금속 나노입자의 합성에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 이들 금속나노입자는 투명 전극 또는 전도성 잉크 등 여러 분야에 적용될 수 있어 이들 금속 나노입자의 양산화 기술 발명이 필요하다. 이때 금속 나노입자의 형태는 전기전도도 등의 특성을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 금속 나노입자의 형태를 자유롭게 제어할 수 있는 기술의 발명이 필요하다.
최근 금속염 전구체를 에틸렌글리콜 등의 폴리올 환원제를 사용하여 금속나노구조체를 제조함에 있어 폴리비닐피롤리돈 등의 화합물을 함께 사용하면 와이어 형태의 금속구조체를 제조하는 기술이 보고된 바 있다. (Chem. Mater. 14, 4736- 4745). 상기 기술은 소위 폴리올 환원방법이라 명명되는데, 이 방법은 용액상의 금속 나노구조체를 비교적 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나 상술한 방법에 의해 제조된 금속 나노구조체는 주로 와이어 형상을 가지기는 하지만 와이어 형상뿐만 아니라 다른 나노입자의 형상을 갖는 구조체가 혼재되어 있는 경우가 많으며, 반응 조건에 따라서 나노 구조체의 형태가 재현성 있게 제조되기 어렵다는 단점이 있다.
따라서 금속 나노구조체를 제조하는 데 있어, 최종 생성물이 와이어 형상, 큐빅 형상, 또는 팔면체 형상 등 금속 나노구조체의 형상을 균일하면서 자유롭게 제어할 수 있는 기술의 발명이 필요하다.
본 발명의 목적은 이온성 액체를 이용하여 다양한 형상의 금속 나노구조체를 자유롭게 선택하여 균일하게 제조할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다. 즉, 본 발명을 이용하여 금속염을 전구체로 하는 폴리올 환원 반응에 있어, 와이어 형상, 큐빅 형상, 팔면체 형상 등 다양한 형상의 금속 나노구조체를 균일하면서도 자유롭게 제조할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응시킴으로써 다양한 형상의 금속 나노구조체를 제조하는 방법이다.
또한 본 발명은 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응시킴으로써 상기 이온성 액체를 구성하는 양이온 및 음이온의 화학적 결합 구조에 의해 금속 나노구조체의 형상 구조가 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응시킴으로써 금속 나노구조체를 제조하는 방법에 있어서, 이온성 액체에 의해 금속 나노구조체가 1차원, 2차원 또는 3차원 형상을 포함하는 다양한 구조를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 금속염을 전구체의 폴리올 환원반응 시 이온성 액체를 이용하고 이때 이온성 액체의 음이온 성분을 달리하여 금속 나노입자의 형상을 변화시키는 방법을 사용하였다.
본 발명은 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응시킴으로써 폴리올 환원반응으로 통해 금속입자를 제조함에 있어, 이온성 액체의 음이온의 종류를 달리하여 각기 다른 형상의 금속 나노입자를 제조함을 특징으로 한다.
상기 금속염은 AgNO3, Ag(CH3COO)2, AgClO4, Au(ClO4)3, PdCl2, NaPdCl4, PtCl2 , SnCl4, HAuCl4, FeCl2, FeCl3, Fe(CH3COO)2, CoCl2, K4Fe(CN)6, K4Co(CN)6, K4Mn(CN)6, K2CO3등 대부분의 금속 양이온 및 유기 또는 무기 음이온으로 이루어진 것으로서, 어느 특정 금속 원소에 한정되지 않고 대부분의 금속염을 사용할 수 있다. 상기 금속염은 환원 반응을 통해 은, 금, 팔라듐, 주석, 철, 코발트 등 해당 금속 나노입자로 변환된다.
상기 환원 용매는 금속염을 용해시킬 수 있는 극성용매로서 분자 내에 히드록시기를 적어도 2개 이상 가지는 다이올, 폴리올 또는 글리콜등의 용매를 말한다. 이의 구체적인 예로는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 글리세린, 글리세롤, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등이 있다. 상기 폴리 올 환원 용매는 금속염의 환원반응을 유도하여 금속원소를 생성하게 하는 역할을 한다.
상기 이온성 액체는 유기 양이온 및 유기 또는 무기 음이온으로 구성된 화합물로서 하기 화학식 1a의 이미다졸리움계 이온성 액체 및/또는 하기 화학식 1b의 피리디늄계 이온성 액체인 것을 특징으로 한다.
Figure 112009021268484-pat00001
상기 화학식 1a에서 R1 및 R2 는 동일하거나 또는 상이하며, 수소 또는 탄소수 1 내지 16의 탄화수소기를 나타내고, 헤테로원자를 포함할 수도 있다. 또한 X-는 이온성 액체의 음이온을 나타낸다.
Figure 112009021268484-pat00002
상기 화학식 1b에서 R3 및 R4 는 동일하거나 또는 상이하며, 수소 또는 탄소 수 1 내지 16의 탄화수소기를 나타내고, 헤테로원자를 포함할 수도 있다. 또한 X-는 이온성 액체의 음이온을 나타낸다.
상기 화학식 1a로 나타낸 이미다졸리움 이온성 액체의 양이온의 예를 구체적으로 들면, 1,3-다이메틸이미다졸륨, 1,3-다이에틸이미다졸륨, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨, 1-데실-3-메틸이미다졸륨, 1-도데실-3-메틸이미다졸륨,1-테트라데실-3-메틸이미다졸륨,등이 있으며, 상기 화학식 1b로 나타낸 피리디늄계 이온성 액체 양이온의 예로는 1-메틸피리디늄, 1-에틸피리디늄, 1-부틸피리디늄, 1-에틸-3-메틸피리디늄, 1-부틸-3-메틸피리디늄, 1-헥실-3-메틸피리디늄, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄등이 있다.
또한 본 발명의 이온성 액체 양이온은 화학식 1a 또는 화학식 1b로 나타나는 단분자 형태의 이온성 액체뿐만 아니라 고분자 형태의 이온성 액체를 포함하는 것으로서, 예를 들면 폴리(1-비닐-3-알킬이미다졸리움), 폴리(1-비닐-피리디늄), 폴리(1-비닐-알킬피리디늄), 폴리(1-알릴-3-알킬이미다졸륨), 폴리(1-(메트)아크릴로일록시-3-알킬이미다졸륨)등이 있으며, 어느 특정 화합물에 한정되지 않는다.
상기 단분자 또는 고분자형태의 이온성 액체는 유기 또는 무기 음이온을 가 지며, 예를 들면 Br-, Cl-, I-, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AlCl4 -, Al2Cl7 -, AsF6 -, SbF6 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, C2H5SO3 -, CH3SO4 -, C2H5SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, (CF3CF2SO2)2N-, C4F9SO3 -, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N-등이 있으며, 어느 특정 화합물에 한정되지 않는다.
상기 단분자 또는 고분자 형태의 이온성 액체는 양이온 및 음이온의 조합에 따라 다양한 물리적, 화학적 특성을 갖는 구성이 가능한데, 바람직하게는 금속염 및 환원용매와 상용성이 높은 것으로 선택하는 것이 유리하다. 상기 이온성 액체는 금속염이 폴리올 환원반응에 의해 금속원소로 변환될 때 금속이온 또는 금속원소와 화학적 상호작용을 함으로써 금속원소가 일차원, 이차원, 또는 삼차원적인 성장을 할 수 있도록 도와주는 역할을 하게 되어 최종적으로 균일한 형상을 갖는 금속 입자가 만들어진다.
특히 상기 이온성 액체의 음이온 성분이 최종적으로 제조된 금속 나노입자의 형상을 좌우하는데, 예를 들어 알킬설페이트(RSO4 -)나 알킬설포네이트(RSO3 -)와 같은 황화합물의 음이온을 가진 이온성 액체를 사용하면 주로 일차원적인 성장을 하여 나노와이어 형상의 금속 구조체가 제조되며, 할라이드(Halide)계 음이온을 가진 이 온성 액체를 사용하면 주로 삼차원적인 성장을 하여 염소 음이온 (Cl-)의 경우 큐브형태, 브롬 음이온 (Br-)의 경우 팔면체의 입자 형상의 금속구조체가 제조된다. 이온성 액체의 음이온 성분에 따라 각기 다른 형상의 금속나노입자를 선택적으로 제조할 수 있다. 최종적인 나노구조체의 형상은 반응 초기 단계에서 금속나노입자와 이온성 액체간의 상호작용에 의해 금속나노입자의 성장방향이 달라지기 때문으로, 이 단계에서 특히 이온성 액체의 음이온이 중요한 역할을 하게 된다. 즉, 반응초기에 먼저 금속염이 환원용매에 의해 먼저 금속 나노입자가 형성되고, 금속 나노입자와 이온성 액체의 음이온 (Cl-, Br-, CH3SO4-)과 상호작용하면서 일정방향의 성장을 도와주게 되어 다양한 형상의 금속 나노구조체를 제조할 수 있게 된다.
본 발명의 대표적인 예로서 나노와이어 형상을 가지는 금속 나노구조체를 제조하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 먼저 상기의 금속염, 환원 용매 및 황화물 음이온으로 이루어진 이온성 액체를 적정비율로 혼합하여 상온에서 일정시간 교반한다. 균일한 혼합이 이루어지면 상기 혼합물의 반응온도를 섭씨 150-200 도로 올려 반응을 지속함으로써 금속 나노와이어가 제조되어진다. 이에 따라 제조된 금속 나노와이어는 나노입자 형상은 거의 없으며, 평균 직경이 0.01내지 0.1 미크론, 평균 길이가 5 내지 100 미크론인 나노와이어 형상을 갖는다. 상기의 과정에서 나노와이어의 형상을 갖도록 하기 위해서는 각 성분의 혼합비율을 적절하게 조절하는 것이 필요한데, 이는 환원용매에 대해 금속염 0.01 내지 1 몰농도 및 이온성 액체 (고분자 형태의 이온성 액체인 경우에는 반복단위 기준으로) 0.001 내지 1 몰농도로 유지하는 것이 바람직하다. 상기 농도에 있어 하한치 이하를 사용하면 농도가 너무 낮아 생성되는 금속와이어의 함량이 너무 낮아지거나 이온성 액체의 함량이 너무 낮아 금속 나노와이어 생성이 잘 안되어 불리하다. 반면에, 금속염의 농도가 1 몰 이상이면 금속염의 함량이 너무 높아 생성된 금속입자가 서로 달라붙거나 입자 크기가 커지는 단점이 있어 불리하거나, 또는 이온성 액체의 함량이 1 몰 이상이 되면 전체 용액의 점도가 너무 높아져 금속 나노와이어 합성이 어려워져 오히려 불리하다.
전술한 방법과 동일한 방법을 사용하면서 음이온이 다른 이온성 액체를 사용하면 큐빅 형상의 금속 나노입자 또는 팔면체 형상의 금속 나노입자를 균일하면서 안정적으로 합성할 수 있다.
본 발명의 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응함으로써 다양한 형상의 금속 나노구조체를 제조하는 방법에 있어, 금속 나노구조체의 형상 및 크기를 더욱 효과적으로 제어하기 위하여 하기 화학식 2a의 질소화합물 또는 화학식 2b의 황화합물을 첨가제로서 추가하는 것이 가능하며, 이 때 상기 화합물의 함량범위는 금속염 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 100 중량부로 하는 것이 바람직하다. 이들 화합물의 농도가 0.1 중량부 이하이면 형상 및 크기 제어 효과가 미미하고, 100 중량부 이상이면 나노구조체의 형상이 변화하는 부작용이 발생하여 오히려 불 리하다.
Figure 112009021268484-pat00003
여기서, R5, R6, R7 및 R8은 동일하거나 또는 상이하며, 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타내고, 헤테로 원자를 포함할 수 도 있다. 또한 Y-는 유기 또는 무기 음이온을 나타낸다.
Figure 112009021268484-pat00004
여기서, R은 단분자 또는 고분자형태의 탄화수소기를 나타내고, 헤테로원자를 포함할 수도 있다. 또한 Y-는 유기 또는 무기 음이온을 나타낸다.
상기 화학식 2a로 나타낸 질소 화합물의 예로는 테트라부틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드등을 포함하 며, 상기 화학식 2b로 나타낸 황화합물의 예로는 소디움도데실설페이트, 도데실벤젠설포네이트, 폴리스티렌설포네이트, 폴리(소디움-4-스티렌설포네이트) 등이 있다.
본 발명의 기술을 사용하면 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합, 반응시킴으로써 다양한 형상의 금속 나노구조체를 제조할 수 있다.
또한 금속염을 전구체로 하는 폴리올 환원 반응에 있어, 음이온의 종류가 다른 이온성 액체를 선택적으로 사용하면 형상이 각기 다른 금속 나노입자를 선택적으로 재현성있게 제조할 수 있어 효과적이다.
이하 본 발명의 내용을 실시예를 통해 구체적으로 설명하고자 하나, 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
<실시예1>
둥근바닥 플라스크에 AgNO3를 에틸렌글리콜에 0.1 몰농도로 녹인 용액 50 밀리리터와 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 메틸설페이트를 에틸렌글리콜에 0.15 몰농도로 녹인 용액 50 밀리리터를 혼합하였다. 상기 혼합용액은 섭씨 160도에서 60분간 교반하면서 반응시켰으며, 이후 온도를 다시 상온으로 냉각하였다. 상기 용액을 1 미크론의 기공을 가진 필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 도 1에 나타낸 바와 같이 나노와이어가 형성됨을 확인하였다. 나노와이어의 직경은 약 220 나노미터이었으며, 길이는 약 7 미크론으로 관찰되었다.
<실시예 2>
둥근바닥 플라스크에 AgNO3를 1,3-프로필렌글리콜에 0.2 몰농도로 녹인 용액 10 밀리리터와 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 메틸설페이트를 1,3-프로필렌글리콜에 0.3 몰농도로 녹인 용액 10 밀리리터를 혼합하였다. 상기 혼합용액은 섭씨 100도의 온도에서 약 30분간 교반하여 반응시켰으며, 이후 온도를 상온으로 냉각하였다. 상기 용액을 1 미크론의 기공을 가진 필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 직경이 약 180 나노미터, 길이가 약 10 미크론의 나노와이어가 형성됨을 확인하였다.
<실시예 3>
둥근바닥 플라스크에 AgNO3를 1,2-프로필렌글리콜에 0.2 몰농도로 녹인 용액 10 밀리리터와 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 메틸설페이트를 1,3-프로필렌글리콜에 0.3 몰농도로 녹인 용액 10 밀리리터를 혼합한 후, 첨가한 AgNO3 중량 대비 1% 양의 소디움도데실설페이트를 첨가하였다. 상기 혼합용액은 섭씨 100도의 온도에서 약 30분간 교반하여 반응시켰으며, 이후 온도를 상온으로 냉각하였다. 상기 용액을 1 미크론의 기공을 가진 필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 직경이 약 80 나노미터, 길이가 약 10 미크론의 나노와이어가 형성됨을 확인하였다.
<실시예 4>
실시예 4는 이온성 액체로서 1-에틸-3-메틸피리디늄 메틸설페이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 금속 나노구조체를 제조하였다. 상기 용액을 1 미크론의 기공을 가진 필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 나노와이어가 형성됨을 확인하였다. 나노와이어의 직경은 약 320 나노미터이었으며, 길이는 약 5 미크론으로 관찰되었다.
<실시예 5>
실시예 5는 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 클로라이드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 금속 나노구조체를 제조하였다. 최종적으로 생성된 반응용매를 0.2 미크론 크기의 테프론필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 도 2에 나타낸 바와 같이 약 400 나노미터의 큐브형상을 갖는 은 나노입자가 형성됨을 확인하였다.
<실시예 6>
실시예 6는 이온성 액체로서 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 브로마이드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 금속 구조체를 제조하였다. 최종적으로 생성된 반응용매를 1 미크론 필터로 여과한 후, 전자주사현미경으로 관찰한 결과 도 3에 나타낸 바와 같이 약 5 미크론의 팔면체 형상을 갖는 은 입자가 형성됨을 확인하였다.
도1 내지 도3은 본 발명에 따라 제조된 금속 나노구조체를 보여주는 사진들이다.

Claims (13)

  1. 이온성 액체, 금속염 및 환원용매를 혼합시키는 단계; 및
    상기 혼합물을 폴리올 환원반응으로 반응시키는 단계;
    를 포함하여 다양한 형상의 금속 나노구조체를 제조하며,
    상기 금속 나노구조체가, 상기 이온성 액체를 구성하는 음이온 성분이 알킬설페이트(RSO4 -)나 알킬설포네이트(RSO3 -)를 포함하는 황화합물의 음이온을 가진 이온성 액체를 사용하여 나노와이어 형태를 포함하는 1차원 형상의 구조를, 할라이드(Halide)계 음이온을 가진 이온성 액체를 사용하여 3차원 형상의 구조를, 염소 음이온 (Cl-)의 경우 큐브형태 구조를, 그리고 브롬 음이온 (Br-)의 경우 팔면체의 입자 형상의 구조를, 가지도록 하는 것,
    을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체는 유기 양이온 및 유기 또는 무기 음이온으로 구성된 화합물로서 단분자 형태이거나 또는 고분자 형태임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이온성 액체는 유기 양이온 및 유기 또는 무기 음이온으로 구성된 화합물로서 단분자 형태이거나 또는 고분자 형태임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이온성 액체의 양이온으로는
    1,3-다이메틸이미다졸륨, 1,3-다이에틸이미다졸륨, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨, 1-데실-3-메틸이미다졸륨, 1-도데실-3-메틸이미다졸륨,1-테트라데실-3-메틸이미다졸륨, 1-메틸피리디늄, 1-에틸피리디늄, 1-부틸피리디늄, 1-에틸-3-메틸피리디늄, 1-부틸-3-메틸피리디늄, 1-헥실-3-메틸피리디늄, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄 중 어느 하나, 또는
    폴리(1-비닐-3-알킬이미다졸리움), 폴리(1-비닐-피리디늄), 폴리(1-비닐-알킬피리디늄), 폴리(1-알릴-3-알킬이미다졸륨), 폴리(1-(메트)아크릴로일록시-3-알킬이미다졸륨) 중 어느 하나,
    임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 이온성 액체의 음이온으로는
    Br-, Cl-, I-, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AlCl4 -, Al2Cl7 -, AsF6 -, SbF6 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, C2H5SO3 -, CH3SO4 -, C2H5SO4 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, (CF3CF2SO2)2N-, C4F9SO3 -, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N- 중 어느 하나를 포함하는 것임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 금속염은 AgNO3, Ag(CH3COO)2, AgClO4, Au(ClO4)3, PdCl2, NaPdCl4, PtCl2, SnCl4, HAuCl4, FeCl2, FeCl3, Fe(CH3COO)2, CoCl2, K4Fe(CN)6, K4Co(CN)6, K4Mn(CN)6, K2CO3 중 어느 하나를 포함하는 것임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 환원용매는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 글리세린, 글리세롤, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 중 어느 하나를 포함하는 것임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 이온성 액체, 금속염 및 환원 용매의 혼합비율은 환원용매에 대해 금속염 0.01 내지 1 몰농도 및 이온성 액체 (고분자 형태의 이온성 액체인 경우에는 반복단위 기준으로) 0.001 내지 1 몰농도을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  11. 제1항, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 이온성 액체, 금속염 및 환원용매 이외에,
    테트라부틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 테트라부틸포스포늄 클로라이드 중 어느 하나의 질소화합물, 또는
    소디움도데실설페이트, 도데실벤젠설포네이트, 폴리스티렌설포네이트, 폴리(소디움-4-스티렌설포네이트) 중 어느 하나의 황화합물을 추가로 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 질소화합물 및 황화합물의 농도가 금속염 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 100 중량부임을 특징으로 하는 금속 나노구조체 제조방법.
  13. 제1항, 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 이용하여 제조된 금속 나노구조체.
KR20090030599A 2009-04-08 2009-04-08 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법 KR101479788B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090030599A KR101479788B1 (ko) 2009-04-08 2009-04-08 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법
JP2012504611A JP6041138B2 (ja) 2009-04-08 2010-04-07 イオン性液体を用いた金属ナノ構造体の製造方法
US13/263,350 US20120034129A1 (en) 2009-04-08 2010-04-07 Production method for a metal nanostructure using an ionic liquid
PCT/KR2010/002127 WO2010117204A2 (ko) 2009-04-08 2010-04-07 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법
CN201080014483.0A CN102369154B (zh) 2009-04-08 2010-04-07 一种利用离子液体制备金属纳米结构的方法
TW099110948A TW201100558A (en) 2009-04-08 2010-04-08 Method of forming metal nanostructure using ionic liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090030599A KR101479788B1 (ko) 2009-04-08 2009-04-08 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100112049A KR20100112049A (ko) 2010-10-18
KR101479788B1 true KR101479788B1 (ko) 2015-01-06

Family

ID=42936716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20090030599A KR101479788B1 (ko) 2009-04-08 2009-04-08 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120034129A1 (ko)
JP (1) JP6041138B2 (ko)
KR (1) KR101479788B1 (ko)
CN (1) CN102369154B (ko)
TW (1) TW201100558A (ko)
WO (1) WO2010117204A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017217628A1 (ko) * 2016-06-14 2017-12-21 충남대학교산학협력단 금속 나노입자-고분자 복합체 박막의 제조방법

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5838771B2 (ja) * 2010-12-09 2016-01-06 住友化学株式会社 金属ナノワイヤーの製造方法
AU2011342379A1 (en) * 2010-12-17 2013-07-25 University Of South Australia Extraction of gold
JP5861480B2 (ja) * 2011-02-07 2016-02-16 住友化学株式会社 金属ナノワイヤーの製造方法
KR101309525B1 (ko) * 2011-12-26 2013-09-24 전북대학교산학협력단 금속-이온성 액체 복합체 박막 및 이의 제조방법
CN102672194B (zh) * 2012-01-04 2014-08-27 河南科技大学 一种采用高分子离子液制备金纳米粒子的方法
US9095903B2 (en) * 2012-01-23 2015-08-04 Carestream Health, Inc. Nanowire ring preparation methods, compositions, and articles
JP5867124B2 (ja) * 2012-02-06 2016-02-24 住友化学株式会社 金属ナノワイヤーの製造方法
US10029916B2 (en) 2012-06-22 2018-07-24 C3Nano Inc. Metal nanowire networks and transparent conductive material
US9920207B2 (en) 2012-06-22 2018-03-20 C3Nano Inc. Metal nanostructured networks and transparent conductive material
WO2014092220A1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-19 솔로테크 주식회사 이온성 액체를 이용한 은 나노와이어 제조방법
KR101448361B1 (ko) * 2012-12-14 2014-10-14 인스콘테크(주) 공중합물 캡핑제를 이용한 은 나노와이어 제조방법
US10020807B2 (en) 2013-02-26 2018-07-10 C3Nano Inc. Fused metal nanostructured networks, fusing solutions with reducing agents and methods for forming metal networks
CN103469264B (zh) * 2013-09-16 2015-10-21 中国电子科技集团公司第三十八研究所 电镀沉积制备纳米晶结构金锡合金镀层的方法
KR101372657B1 (ko) * 2013-09-26 2014-03-11 금오공과대학교 산학협력단 비수계 전해법에 의한 팔라듐 나노입자의 제조방법
US11274223B2 (en) 2013-11-22 2022-03-15 C3 Nano, Inc. Transparent conductive coatings based on metal nanowires and polymer binders, solution processing thereof, and patterning approaches
CN103769600B (zh) * 2014-01-14 2016-04-13 南昌大学 一种表面高分散贵金属高指数晶面纳米颗粒的制备方法
US11343911B1 (en) 2014-04-11 2022-05-24 C3 Nano, Inc. Formable transparent conductive films with metal nanowires
US9183968B1 (en) 2014-07-31 2015-11-10 C3Nano Inc. Metal nanowire inks for the formation of transparent conductive films with fused networks
CN105439203B (zh) * 2014-09-25 2017-09-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种表面双亲纳米二硫化钼加氢催化剂及其制备方法与应用
CN104690294B (zh) * 2015-03-27 2017-04-05 严锋 高长径比银纳米线的制备方法及用该方法制备的银纳米线
CN105316953B (zh) * 2015-11-04 2018-02-13 长安大学 一种附着SnS2纺织品的制备方法及其应用
CN106493386A (zh) * 2016-11-03 2017-03-15 国家纳米科学中心 八面体纳米合金和多孔的八面体状纳米合金、其制备方法及用途
KR20180060756A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 경희대학교 산학협력단 은 나노큐브입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 은 나노큐브입자
CN108161020A (zh) * 2016-12-13 2018-06-15 中国科学院光电技术研究所 一种金纳米八面体的制备方法
CN106953103B (zh) * 2017-03-08 2019-04-09 济南大学 一种基于种子外延生长的单晶金@铂核壳八面体纳米粒子可控制备方法
US9850420B1 (en) 2017-05-23 2017-12-26 King Saud University Composition and method for enhanced oil recovery
CN108031860B (zh) * 2017-12-04 2021-04-06 浙江工业大学 一种纳米金三角片的制备方法
CN108359809B (zh) * 2018-04-27 2021-01-15 连云港笃翔化工有限公司 一种从废旧钯催化剂中回收氯化钯的方法
KR102242578B1 (ko) 2019-09-05 2021-05-25 주식회사 하이코스킨 금 나노로드의 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080245186A1 (en) * 2005-05-13 2008-10-09 University Of Rochester Synthesis of nano-materials in ionic liquids

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7585349B2 (en) * 2002-12-09 2009-09-08 The University Of Washington Methods of nanostructure formation and shape selection
US7247723B2 (en) * 2004-11-24 2007-07-24 3M Innovative Properties Company Metallic chromonic compounds
US7582330B2 (en) * 2004-11-24 2009-09-01 3M Innovative Properties Counsel Method for making metallic nanostructures
JP2006265713A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Mitsubishi Chemicals Corp 金属針状体含有金属微粒子の製造方法
CN100496819C (zh) * 2005-10-18 2009-06-10 河南大学 羟基离子液体还原制备金属纳米粒子的方法
JP5146732B2 (ja) * 2005-11-10 2013-02-20 住友金属鉱山株式会社 インジウム系ナノワイヤ、酸化物ナノワイヤ及び導電性酸化物ナノワイヤ並びにそれらの製造方法
WO2007084558A2 (en) * 2006-01-17 2007-07-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of producing particles by physical vapor deposition in an ionic liquid
US20080003130A1 (en) * 2006-02-01 2008-01-03 University Of Washington Methods for production of silver nanostructures
JP4852751B2 (ja) * 2006-03-10 2012-01-11 国立大学法人九州大学 金属ナノワイヤーの製造方法
US8454721B2 (en) * 2006-06-21 2013-06-04 Cambrios Technologies Corporation Methods of controlling nanostructure formations and shapes
WO2009063744A1 (ja) * 2007-11-16 2009-05-22 Konica Minolta Holdings, Inc. 金属ナノワイヤの製造方法、金属ナノワイヤ及び透明導電体
WO2009080522A1 (en) * 2007-12-19 2009-07-02 Universität Potsdam Synthesis of au, pd, pt or ag nano- or microcrystals via reduction of metal salts by cellulose in the ionic liquid 1-butyl-3-methyl imidazolium chloride
US7922787B2 (en) * 2008-02-02 2011-04-12 Seashell Technology, Llc Methods for the production of silver nanowires
KR101089299B1 (ko) * 2008-11-18 2011-12-02 광 석 서 이온성 액체를 이용한 금속 나노와이어의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080245186A1 (en) * 2005-05-13 2008-10-09 University Of Rochester Synthesis of nano-materials in ionic liquids

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017217628A1 (ko) * 2016-06-14 2017-12-21 충남대학교산학협력단 금속 나노입자-고분자 복합체 박막의 제조방법
US10745528B2 (en) 2016-06-14 2020-08-18 The Industry & Academic Cooperation In Chungnam National University (Iac) Method for producing metal nanoparticle-polymer composite thin film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012523499A (ja) 2012-10-04
WO2010117204A2 (ko) 2010-10-14
WO2010117204A3 (ko) 2011-01-20
KR20100112049A (ko) 2010-10-18
CN102369154B (zh) 2015-02-18
US20120034129A1 (en) 2012-02-09
CN102369154A (zh) 2012-03-07
TW201100558A (en) 2011-01-01
JP6041138B2 (ja) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101479788B1 (ko) 이온성 액체를 이용한 금속 나노구조체의 제조방법
KR101089299B1 (ko) 이온성 액체를 이용한 금속 나노와이어의 제조방법
Han et al. Conducting polymer-noble metal nanoparticle hybrids: Synthesis mechanism application
US11020802B2 (en) Methods of controlling nanostructure formations and shapes
TWI476160B (zh) 奈米銀線之製備方法
Chen et al. Silver nanoparticles capped by oleylamine: formation, growth, and self-organization
Wang et al. Sonochemical synthesis of hollow PbS nanospheres
Wang et al. Synthesis of CoPt nanorods in ionic liquids
Wang et al. Effective octadecylamine system for nanocrystal synthesis
Dai et al. Formation of gold nanoparticles in the presence of o-anisidine and the dependence of the structure of poly (o-anisidine) on synthetic conditions
Peng et al. Morphology control of nanoscale PbS particles in a polyol process
Yao et al. Fabrication of micrometer-scaled hierarchical tubular structures of CuS assembled by nanoflake-built microspheres using an in situ formed Cu (I) complex as a self-sacrificed template
Chen et al. Structure-controlled solventless thermolytic synthesis of uniform silver nanodisks
Zou et al. Morphology-Controlled Synthesis of Hybrid Nanocrystals via a Selenium-Mediated Strategy with Ligand Shielding Effect: The Case of Dual Plasmonic Au–Cu2–x Se
WO2012011774A2 (ko) 은 나노와이어의 제조방법
Wang et al. Controlled synthesis of V-shaped SnO2 nanorods
WO2008044857A1 (en) Organic-inorganic hybrid structures having nanoparticles adhering thereon and method for preparing the same
Imura et al. Neuron-shaped gold nanocrystals and two-dimensional dendritic gold nanowires fabricated by use of a long-chain amidoamine derivative
Henkes et al. Template-assisted synthesis of shape-controlled Rh2P nanocrystals
KR101368404B1 (ko) 금속 나노입자 및 이의 제조방법
Echeverria et al. Ag–Ga bimetallic nanostructures ultrasonically prepared from silver–liquid gallium core–shell systems engineered for catalytic applications
Jo et al. Synthesis of small diameter silver nanowires via a magnetic-ionic-liquid-assisted polyol process
Janssen et al. Separating Growth from Nucleation for Facile Control over the Size and Shape of Palladium Nanocrystals
KR101307973B1 (ko) 금속 촉매를 이용한 은 나노와이어의 제조방법
Shu et al. One-step synthesis and size control of tin/indium (Sn/In) nanowires by surfactant-assisted chemical reduction methods in aqueous solutions

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
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: 20180928

Year of fee payment: 4

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 5