KR101579870B1 - separating apparatus for nanoparticles and separating apparatus using thereof - Google Patents

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KR101579870B1
KR101579870B1 KR1020150017559A KR20150017559A KR101579870B1 KR 101579870 B1 KR101579870 B1 KR 101579870B1 KR 1020150017559 A KR1020150017559 A KR 1020150017559A KR 20150017559 A KR20150017559 A KR 20150017559A KR 101579870 B1 KR101579870 B1 KR 101579870B1
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김덕종
정소희
장원석
우창수
임호섭
우주영
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한국기계연구원
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Abstract

In the present invention, provided are a nanoparticle separating apparatus and a nanoparticle separating method using the same which can separate nanoparticles from a nanoparticle mixed solution. The present invention relates to the nanoparticle separating apparatus comprising: a hollow flow path forming an inlet, through which the nanoparticle mixed solution flows in, at one side and forming an outlet, through which the mixed solution, from which the nanoparticles are separated, is discharged, at the other side; at least one first electrode and at least one second electrode installed within the flow path, wherein each of the first electrode and the second electrode has a porous structure forming a plurality of holes in parallel with a flow direction of the nanoparticle mixed solution; and a power supply unit alternately applying negative voltage or positive voltage to the first electrode or the second electrode.

Description

나노입자 정제장치 및 이를 이용한 나노입자 정제방법{separating apparatus for nanoparticles and separating apparatus using thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nanoparticle purification apparatus and a nanoparticle purification apparatus using the nanoparticle purification apparatus.

본 발명은 나노입자 정제장치 및 이를 이용한 나노입자 정제방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노입자 혼합액으로부터 나노입자를 정제할 수 있는 나노입자 정제장치 및 이를 이용한 나노입자 정제방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoparticle refining apparatus and a nanoparticle refining method using the same, and more particularly, to a nanoparticle refining apparatus capable of refining nanoparticles from a nanoparticle mixture and a method for refining nanoparticles using the same.

나노 기술은 원자나 분자 정도의 작은 크기 단위에서 물질을 합성하고, 조립, 제어하며, 그 성질을 측정, 규명하는 기술로서, 일반적으로 크기가 1 내지 100나노미터 범위인 재료나 대상에 대한 나노기술을 말한다.Nanotechnology is a technology for synthesizing, assembling, controlling, and measuring the properties of materials in small size units such as atoms or molecules. Generally, nanotechnology is a technology for nanotechnology .

이러한, 나노 기술은 나노입자의 크기로 인한 독특한 광학적/화학적 특성이 있으며, 기계적/전기적 성질에 있어도 우수한 성질이 있어 다양한 분야에 응용되고 있다. 특히, 나노 기술은 전자, 통신분야와 재료/제조 분야, 의료분야, 생명공학분야, 환경/에너지 분야 및, 항공분야에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있다.Nanotechnology has unique optical / chemical properties due to the size of nanoparticles, and has excellent properties in terms of mechanical / electrical properties and is applied to various fields. In particular, nanotechnology has been applied to a wide range of fields, from electronics to telecommunications to materials / manufacturing, medical, biotechnology, environmental / energy and aviation.

상기한 바와 같이 근래 들어, 나노입자의 뛰어난 특성을 산업적으로 활용하려는 움직임이 본격화되고 있으며, 이에 따라 나노입자를 액상에서 대량으로 합성하는 공정이 활발히 개발되어 왔다. As described above, in recent years, efforts to utilize the superior characteristics of nanoparticles industrially have been made in earnest, and a process for mass-synthesizing nanoparticles in a liquid phase has been actively developed.

하지만 나노입자를 합성하고 나면 합성에 투입되었다가 반응이 이뤄지지 않았거나 반응이 진행되다 만 물질들이 불순물로 남아 있어 이를 제거하는 정제 과정을 거쳐야 나노입자 고유의 특성을 잘 살릴 수 있다. 기존에는 정제를 위해 나노입자를 침전하여 수거하고 이를 다시 재분산하는 과정을 반복하는 방법이 주로 활용되어 왔지만 이 방법을 사용하게 되면 재분산을 반복할 때마다 막대한 양의 유기 용매를 버리게 되어 경제적, 환경적 측면에서 바람직하지 않고 작업자 및 작업 환경에 따라 정제 결과에 편차가 있어 산업적으로 활용하기에는 한계가 있었다.However, after the nanoparticles are synthesized, they are added to the synthesis and the reaction is not carried out, or the reaction proceeds, but the materials remain as impurities and must be purified to remove the nanoparticles. In the past, a method of collecting nanoparticles for purification and collecting and redispersing the nanoparticles has been mainly used. However, when this method is used, each time a redispersion is repeated, a large amount of organic solvent is discarded, It is not desirable from the environmental point of view and there is a variation in the purification result depending on the worker and the work environment, and thus there is a limit to industrial application.

최근 기존 방법의 문제점을 해결하고자 합성 원액으로부터 원하는 용매로 나노입자를 전기영동 방법으로 이동시키는 방법이 제안되어 가능성을 보인 바 있으나 투입된 나노입자 전부를 정제하기는 어려운 실정이었다.Recently, a method of moving nanoparticles from a synthesis stock solution to a desired solvent by an electrophoresis method has been suggested to solve the problems of conventional methods, but it has been difficult to purify all the nanoparticles charged.

한편, 상기 문제를 해결하고자 유로 내부에 미세 전극을 설치하여 전기영동 방법으로 나노입자를 미세 전극 표면에 부착시킨 후 원하는 용매 흐름에 재분산하는 방법(한국등록특허 10-1404158호)이 제안되었으나, 비표면을 늘리기 위해 미세 전극의 단면을 더 작게 하려면 제작 공정이 어려워지고 제작된 미세 전극의 기계적인 내구성에 한계가 있으며 유로 길이 방향에 수직한 방향으로 나노입자가 이동하여 부착되어야 하므로 대량의 나노입자를 처리하려면 유로가 충분히 길어져야 해서 장비를 소형화하는데 어려움이 있었다.In order to solve the above problem, a method of attaching nanoparticles to the surface of a microelectrode by an electrophoresis method and then redispersing the nanoparticles on a desired solvent flow has been proposed (Korean Patent No. 10-1404158) In order to make the cross section of the microelectrode smaller in order to increase the specific surface, the manufacturing process becomes difficult, the mechanical durability of the prepared microelectrode is limited, and the nanoparticles move in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the channel, It was difficult to miniaturize the equipment because the flow path had to be long enough.

한국 등록특허 10-1408191 '연속 나노입자 정제 시스템 및 방법'Korean Patent No. 10-1408191 " Continuous nanoparticle purification system and method "

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 나노입자 혼합액으로부터 나노입자를 용이하게 정제할 수 있는 나노입자 정제장치 및 이를 이용한 나노입자 정제방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a nanoparticle refining apparatus capable of easily refining nanoparticles from a nanoparticle mixture and a method of refining nanoparticles using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일측에 나노입자 혼합액이 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에 나노입자가 정제된 혼합액이 배출되는 배출구가 형성된 중공의 유로와, 상기 나노입자 혼합액의 유동 방향과 나란하게 복수의 통공이 형성된 다공성 구조를 갖고, 상기 유로의 내부에 적어도 하나 이상씩 설치되는 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1전극 또는 제2전극에 음의 전압 또는 양의 전압을 번갈아가며 인가하는 전원 공급수단을 포함하는 나노입자 정제장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nanoparticle mixture, comprising the steps of: forming an inlet through which a mixture of nanoparticles is introduced at one side, A first electrode and a second electrode having a porous structure in which a plurality of through holes are formed in parallel to the flow direction of the nanoparticle mixture liquid and provided at least one inside of the flow path, And a power supply means for alternately applying a negative voltage or a positive voltage to the two electrodes.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 나노입자 혼합액을 상기 유로로 공급하는 공급단계와, 상기 전원공급수단을 통해 상기 제1전극에는 양의 전압을, 제2전극에는 음의 전압을 인가하여 제1전극과 제2전극에 나노입자를 부착하는 부착단계와, 상기 유로에 용매를 공급하여 상기 제1전극과 제2전극에 부착된 나노입자를 재분산하는 수거단계를 포함하는 나노입자 정제방법을 제공한다.As another means for solving the above-described technical problem, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: supplying a nano-particle mixed solution to the flow path; and applying a positive voltage to the first electrode and a negative voltage to the second electrode through the power supply means A step of adhering nanoparticles to the first electrode and the second electrode, and a step of collecting the nanoparticles attached to the first electrode and the second electrode by supplying a solvent to the flow path, ≪ / RTI >

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 전기영동 방식으로 나노입자 혼합액으로부터 나노입자를 용이하게 정제할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, it is possible to easily purify nanoparticles from a nanoparticle mixture by an electrophoresis method.

나아가, 다공성 전극의 사용으로 비표면이 증가될 수 있어 정제효율이 높아지고, 전극의 내구성이 향상되는 것은 물론, 나노입자의 정제가 동시에 대량으로 이루어질 수 있고, 장비의 소형화가 가능하다. Further, the use of the porous electrode can increase the specific surface, thereby improving the purification efficiency, improving the durability of the electrode, purifying the nanoparticles at the same time, and miniaturizing the equipment.

또한, 전극에 부착된 나노입자를 보다 완벽하게 안정적으로 수거할 수 있다.In addition, the nanoparticles attached to the electrode can be more completely and stably collected.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략도,
도 2는 도 1에 있어서, 나노입자 혼합액이 유로를 통과하는 모습을 보인 개략도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제방법의 개략적인 공정 흐름도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략적인 공정 흐름도이다. 1 is a schematic view of a nanoparticle purification apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a mixture of nanoparticles is passed through a channel in FIG. 1,
3 is a schematic diagram of a nanoparticle purification apparatus according to another embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a schematic process flow diagram of a nanoparticle purification method according to an embodiment of the present invention,
5 is a schematic process flow diagram of a nanoparticle purification apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 나노입자 정제장치는 나노입자 혼합액으로부터 나노입자를 정제할 수 있는 것으로, 그 일 실시 예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다. The apparatus for purifying nanoparticles according to the present invention is capable of purifying nanoparticles from a mixture of nanoparticles, one embodiment of which is shown in FIG. 1 to FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략도이고, 도 2는 도 1에 있어서, 나노입자 혼합액이 유로를 통과하는 모습을 보인 개략도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view of a nanoparticle refining apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a nanoparticle mixture liquid passes through a channel in FIG. 1, Of the nanoparticle purification apparatus according to the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제장치는 나노입자 혼합액(10)이 통과되는 유로(100)와, 상기 유로(100)의 내부에 설치되는 제1전극(210) 및 제2전극(220)과, 상기 제1전극(210)과 제2전극(220)에 전압을 인가하는 전원 공급수단(300)을 포함한다. The nanoparticle refining apparatus according to an embodiment of the present invention includes a flow path 100 through which a nanoparticle mixture 10 flows, a first electrode 210 and a second electrode 220 provided inside the flow path 100, And a power supply unit 300 for applying a voltage to the first electrode 210 and the second electrode 220.

먼저, 상기 유로(100)는 일측에 나노입자 혼합액(10)이 유입되는 유입구(110)가 형성되고, 타측에 나노입자가 정제된 혼합액(10')이 배출되는 배출구(120)가 형성되며, 상기 유입구(110)와 배출구(120)를 연통하는 내부공간을 통해 나노입자 혼합액(10)이 통과된다.First, an inlet 110 through which the nanoparticle mixture 10 flows is formed on one side of the flow path 100, and a discharge port 120 through which the mixed solution 10 'purified with nanoparticles is discharged is formed on the other side. The nanoparticle mixed solution 10 is passed through the inner space communicating the inlet 110 and the outlet 120.

제1전극(210)과 제2전극(220)은 전도성 블록으로서, 각각 상기 나노입자 혼합액(10)의 유동 방향과 나란하게 복수의 통공(211,221)이 형성된 다공성 구조를 갖는다. 상기와 같은 다공성 구조의 제1전극(210)과 제2전극(220)은 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 유로(100)의 내부에 설치된다.The first electrode 210 and the second electrode 220 are conductive blocks each having a porous structure in which a plurality of through holes 211 and 221 are formed in parallel to the flowing direction of the nanoparticle mixture liquid 10. At least one or more of the first electrode 210 and the second electrode 220 having the porous structure may be provided inside the flow path 100.

상기 제1전극(210)과 제2전극(220)은 다공성 구조로 이루어져, 비표면(specific surface)이 커지게 되어, 단순히 평면 형태의 전극과 비교해서 나노입자(20)의 정제효율이 높아질 수 있다.Since the first electrode 210 and the second electrode 220 have a porous structure, the specific surface of the first electrode 210 and the second electrode 220 is increased, so that the purification efficiency of the nanoparticles 20 can be enhanced have.

전원 공급수단(300)은 상기 제1전극(210) 또는 제2전극(220)에 음의 전압 또는 양의 전압을 번갈아가며 인가한다.The power supply unit 300 alternately applies a negative voltage or a positive voltage to the first electrode 210 or the second electrode 220.

일례로, 상기 나노입자 혼합액(10)이 유로(100)를 통과할 때 상기 전원 공급수단(300)은 제1전극(210)에 양의 전압을 인가하고, 제2전극(220)에는 음의 전압을 인가하여, 전기영동에 의해 나노입자(20)가 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착되게 한다. 이때, 상기 제1전극(210)과 제2전극(220)에는 순차적으로 번갈아가며 전압이 인가될 수 있고, 상황에 따라서는 동시에 전압이 인가될 수 있다. For example, when the nanoparticle mixed solution 10 passes through the flow path 100, the power supply means 300 applies a positive voltage to the first electrode 210, A voltage is applied to cause the nanoparticles 20 to adhere to the surfaces of the first electrode 210 and the second electrode 220 by electrophoresis. At this time, the first electrode 210 and the second electrode 220 may be alternately applied with a voltage, and a voltage may be applied at the same time depending on the situation.

상기와 같이 제1전극(210)과 제2전극(220)에 극성이 다른 전압이 인가될 경우, 나노입자(20)의 성질에 따라 제1전극(210) 또는 제2전극(220)에 나노입자(20)가 선택적으로 부착될 수 있다.When a voltage having a different polarity is applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 as described above, the first electrode 210 or the second electrode 220 may have a nano- The particles 20 may be selectively attached.

이후, 상기 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착된 나노입자(20)는 원하는 용매를 유로(100)로 주입하여 재분산하는 방법으로 수거될 수 있다. The nanoparticles 20 attached to the surfaces of the first electrode 210 and the second electrode 220 may be collected by injecting a desired solvent into the flow path 100 and redispersing the nanoparticles.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 재분산 과정에서 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착된 나노입자(20)는 자연적으로 용매에 재분산될 수 있고, 전원공급수단(300)에서 나노입자(20)를 부착할 당시의 극성과 반대인 극성의 전압을 인가하여 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착된 나노입자(20)를 확실히 분리시켜 나노입자(20)의 재분산이 이루어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the nanoparticles 20 attached to the surfaces of the first electrode 210 and the second electrode 220 in the re-dispersion process can naturally be redispersed in a solvent, The nanoparticles 20 attached to the surfaces of the first electrode 210 and the second electrode 220 can be reliably applied by applying a voltage of a polarity opposite to that at the time of attaching the nanoparticles 20 in the means 300 The nanoparticles 20 can be redispersed by separation.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1전극(210)과 제2전극(220)에 부착된 나노입자(20)를 재분산시키기 전에 유로(100)의 내부에 세척액을 통과시켜 불순물을 제거할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, before the nanoparticles 20 attached to the first electrode 210 and the second electrode 220 are re-dispersed, a washing solution is passed through the channel 100 to remove impurities can do.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 유로(100)의 유입구(110)로 나노입자 혼합액(10)을 공급하는 혼합액 공급부와, 세척액을 공급하는 세척액 공급부와, 재분산 용매를 공급하는 용매 공급부를 형성할 수 있고, 상기 유로(100)의 배출구(120)로 빠져나온 혼합액(10')을 수거하는 혼합액 수거부와, 세척액을 수거하는 세척액 수거부와, 재분산 용매를 수거하는 용매 수거부를 형성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a mixed liquid supply portion for supplying the nanoparticle mixed solution 10 to the inlet 110 of the flow path 100, a cleaning liquid supply portion for supplying the cleaning liquid, and a solvent supply portion for supplying the redispersion solvent A mixture liquid rejection for collecting the mixed liquid 10 'that has escaped to the outlet 120 of the flow path 100, a washing liquid rejection for collecting the washing liquid, and a solvent rejection for collecting the redispersion solvent .

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1전극(210) 및 제2전극(220)은 다공성의 전도성 블록으로 조건에 맞는 다양한 소재를 채택할 수 있지만, 메탈폼(metal foam)으로 형성될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the first electrode 210 and the second electrode 220 may be formed of a porous conductive block, and may be formed of a metal foam, have.

메탈폼(metal foam)은 발포금속으로도 불리며, 다수의 기공이 포함된 금속을 가리킨다. 이러한 메탈폼은 경량성, 에너지 흡수성, 단열성, 내화성 또는 친환경 등의 다양하고 유용한 특성을 구비한다. 특히, 나노 사이즈의 기공 및 마이크로 사이즈의 기공이 혼재하는 미세구조를 가지는 메탈폼은 높은 비표면적을 가질 뿐 아니라 액체, 기체 등의 유체 또는 전자의 흐름을 보다 향상시킬 수 있는 고기능성, 고부가가치 소재로서, 제1전극(210) 및 제2전극(220)으로 채택할 경우 나노입자(20)의 정제효율을 높일 수 있다.Metal foam is also referred to as a foam metal and refers to a metal containing a plurality of pores. These metal foams have various useful properties such as light weight, energy absorbing property, heat insulating property, fire resistance or environmental friendliness. In particular, metal foams having a microstructure in which nano-sized pores and micro-sized pores are mixed have a high specific surface area and a high functionality and high value added material capable of further improving the flow of fluids or electrons such as liquids and gases When the first electrode 210 and the second electrode 220 are adopted, the purification efficiency of the nanoparticles 20 can be increased.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1전극(210) 및 제2전극(220)에 형성된 통공(211,221)은 상기 나노입자(20)의 크기보다 크게 형성된다. 이는 나노입자 혼합액(10)이 제1전극(210)과 제2전극(220)을 통과하면서 나노입자(20)가 통공(211,221)에 걸려서 통공(211,221)이 막히는 현상을 방지하기 위함이다.According to another embodiment of the present invention, the through holes 211 and 221 formed in the first electrode 210 and the second electrode 220 are formed larger than the size of the nanoparticles 20. This is to prevent the nanoparticles 20 from being blocked by the through holes 211 and 221 because the nanoparticle mixed solution 10 passes through the first electrode 210 and the second electrode 220 and is caught by the through holes 211 and 221.

본 발명에 따른 나노입자 정제방법은 나노입자 혼합액으로부터 나노입자를 정제할 수 있는 것으로, 그 일 실시 예를 도 4 내지 도 5에 나타내 보였다. The method for purifying nanoparticles according to the present invention is capable of purifying nanoparticles from a mixture of nanoparticles, one embodiment of which is shown in FIG. 4 to FIG. 5.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제방법의 개략적인 공정 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 나노입자 정제장치의 개략적인 공정 흐름도이다. FIG. 4 is a schematic process flow diagram of a nanoparticle purification method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic process flow diagram of a nanoparticle purification apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 나노입자 정제방법은, 전술된 다양한 실시 예의 나노입자 정제장치를 이용한 것으로, 나노입자 혼합액(10)을 상기 유로(100)로 공급하는 공급단계(S110)와, 상기 전원공급수단(300)을 통해 상기 제1전극(210)에는 양의 전압을, 제2전극(220)에는 음의 전압을 인가하여 제1전극(210)과 제2전극(220)에 전기영동 방식으로 나노입자(20)를 부착하는 부착단계(S120)와, 상기 유로(100)에 용매를 공급하여 상기 제1전극(210)과 제2전극(220)에 부착된 나노입자(20)를 재분산하는 수거단계(S140)를 포함한다.The method for purifying nanoparticles according to an embodiment of the present invention uses a nanoparticle purifying apparatus of various embodiments described above and comprises a supply step (S110) of supplying a nanoparticle mixture liquid (10) to the flow path (100) A positive voltage is applied to the first electrode 210 and a negative voltage is applied to the second electrode 220 through the power supply means 300 so that the first electrode 210 and the second electrode 220 are electro- (20) attached to the first electrode (210) and the second electrode (220) by supplying a solvent to the flow path (100), and attaching the nanoparticles And a collecting step (S140) of re-dispersing.

상기 부착단계(S120)에서와 같이, 상기 나노입자 혼합액(10)이 유로(100)를 통과할 때 제1전극(210)에 양의 전압을 인가하고, 제2전극(220)에는 음의 전압을 인가하면, 나노입자(20)의 성질에 따라 제1전극(210) 또는 제2전극(220)에 나노입자(20)가 선택적으로 부착될 수 있다. 이후, 상기 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착된 나노입자(20)는 원하는 용매를 유로(100)로 주입하여 재분산하는 수거단계(S140)를 거쳐 수거될 수 있다. A positive voltage is applied to the first electrode 210 when the nanoparticle mixed solution 10 passes through the flow path 100 and a negative voltage is applied to the second electrode 220 as in the attaching step S120, The nanoparticles 20 can be selectively attached to the first electrode 210 or the second electrode 220 according to the nature of the nanoparticles 20. [ The nanoparticles 20 adhered to the surfaces of the first and second electrodes 210 and 220 may be collected through a collecting step S140 in which a desired solvent is injected into the flow path 100 and redispersed have.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 전기영동 방식으로 나노입자 혼합액(10)으로부터 나노입자(20)를 용이하게 정제할 수 있고, 다공성 전극(210,220)의 사용으로 비표면이 증가되어 정제효율이 높아지고, 장비의 소형화가 가능하다. 또한, 전극(210,220)에 부착된 나노입자(20)를 보다 완벽하고 안정적으로 수거할 수 있다.As described above, according to the present invention, the nanoparticles 20 can be easily purified from the nanoparticle mixture 10 by the electrophoretic method, and the use of the porous electrodes 210 and 220 increases the specific surface, , It is possible to miniaturize the equipment. In addition, the nanoparticles 20 attached to the electrodes 210 and 220 can be more completely and stably collected.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 수거단계(S140)는 상기 전원공급수단(300)을 통해 상기 제1전극(210)에 음의 전압을 인가하고, 제2전극(220)에 양의 전압을 인가하여 제1전극(210)과 제2전극(220)에 부착된 나노입자(20)를 분리시킨다.According to another embodiment of the present invention, the collecting step S140 may include applying a negative voltage to the first electrode 210 through the power supply unit 300, applying a positive voltage to the second electrode 220, The nanoparticles 20 attached to the first electrode 210 and the second electrode 220 are separated.

상기 부착단계(S120)에서 제1전극(210)과 제2전극(220)에 부착된 나노입자(20)는 유동하는 용매에 자연적으로 재분산될 수 있지만, 나노입자(20)가 제1전극(210)과 제2전극(220)으로부터 보다 확실하게 분리될 수 있게 상기 부착단계(S120)에서 공급했던 극성과 반대 극성의 전압을 제1전극(210)과 제2전극(220)에 인가할 수 있다. The nanoparticles 20 attached to the first electrode 210 and the second electrode 220 may be naturally redispersed in the flowing solvent in the attaching step S120, A voltage having a polarity opposite to the polarity supplied in the attaching step S120 may be applied to the first electrode 210 and the second electrode 220 so as to be more reliably separated from the first electrode 210 and the second electrode 220 .

보다 상세하게는, 상기 부착단계(S120)에서 제1전극(210)에 양의 전압을 인가하고, 제2전극(220)에 음의 전압을 인가하였으므로, 수거단계(S140)에서는 제1전극(210)에 음의 전압을 인가하고, 제2전극(220)에는 양의 전압을 인가하여 제1전극(210) 및 제2전극(220)의 표면에 부착된 나노입자(20)를 강제 분리하여 재분산하는 것이다.More specifically, since a positive voltage is applied to the first electrode 210 and a negative voltage is applied to the second electrode 220 in the attaching step S120, in the collecting step S140, A positive voltage is applied to the first electrode 210 and a positive voltage is applied to the second electrode 220 to forcibly separate the nanoparticles 20 attached to the surfaces of the first electrode 210 and the second electrode 220 Redistribution.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 부착단계(S120)와 수거단계(S140) 사이에는, 제1전극(210)과 제2전극(220)에 부착된 나노입자(20)를 재분산하기 전에 유로(100)의 내면 또는 제1전극(210)과 제2전극(220)에 잔존하는 불순물을 완벽히 제거하기 위해 상기 유로(100)에 세척액을 통과시키는 세척단계(S130가 추가로 진행될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, between the attachment step S120 and the collection step S140, before the first electrode 210 and the nanoparticles 20 attached to the second electrode 220 are redispersed A cleaning step (S130) may be further performed in which the cleaning solution is passed through the flow path 100 to completely remove impurities remaining on the inner surface of the flow path 100 or the first and second electrodes 210 and 220.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10 : 혼합액
20 : 나노입자
100 : 유로
110 : 유입구
120 : 배출구
210 : 제1전극
211,221 : 통공
220 : 제2전극
300 : 전원공급수단10:
20: nanoparticles
100: Euro
110: inlet
120: Outlet
210: first electrode
211,221:
220: second electrode
300: Power supply means

Claims (6)

일측에 나노입자 혼합액이 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에 나노입자가 정제된 혼합액이 배출되는 배출구가 형성된 중공의 유로;
상기 나노입자 혼합액의 유동 방향과 나란하게 복수의 통공이 형성된 다공성 구조를 갖고, 상기 유로의 내부에 적어도 하나 이상씩 설치되는 제1전극 및 제2전극; 및
상기 제1전극 또는 제2전극에 음의 전압 또는 양의 전압을 번갈아가며 인가하는 전원 공급수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자 정제장치.
A hollow channel in which an inlet through which the nanoparticle mixed solution flows into one side is formed and an outlet through which the mixed solution in which the nanoparticles are purified is discharged is formed on the other side;
A first electrode and a second electrode having a porous structure in which a plurality of through holes are formed in parallel to a flowing direction of the nanoparticle mixture, And
And power supply means for alternately applying a negative voltage or a positive voltage to the first electrode or the second electrode.
제 1항에 있어서,
상기 제1전극 및 제2전극은 메탈폼(metal foam)으로 형성된 것을 특징으로 하는 나노입자 정제장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are formed of a metal foam.
제 1항에 있어서,
상기 제1전극 및 제2전극에 형성된 통공은 상기 나노입자의 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 나노입자 정제장치.
The method according to claim 1,
Wherein the through holes formed in the first electrode and the second electrode are formed larger than the size of the nanoparticles.
제1항 내지 제3항 중 어느 선택된 어느 하나의 장치를 이용한 나노입자 정제방법에 있어서,
나노입자 혼합액을 상기 유로로 공급하는 공급단계;
상기 전원공급수단을 통해 상기 제1전극에는 양의 전압을, 제2전극에는 음의 전압을 인가하여 제1전극과 제2전극에 나노입자를 부착하는 부착단계;
상기 유로에 용매를 공급하여 상기 제1전극과 제2전극에 부착된 나노입자를 재분산하는 수거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자 정제방법.
A method for purifying nanoparticles using any one of the apparatuses of any one of claims 1 to 3,
A supply step of supplying a mixed solution of nanoparticles into the flow path;
Attaching nanoparticles to the first electrode and the second electrode by applying a positive voltage to the first electrode and a negative voltage to the second electrode through the power supply means;
And supplying the solvent to the channel to redisperse the nanoparticles attached to the first electrode and the second electrode.
제 4항에 있어서,
상기 수거단계는:
상기 전원공급수단을 통해 상기 제1전극에 음의 전압을 인가하고, 제2전극에 양의 전압을 인가하여 제1전극과 제2전극에 부착된 나노입자를 분리시키는 것을 특징으로 하는 나노입자 정제방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the collecting step comprises:
Wherein a negative voltage is applied to the first electrode through the power supply means and a positive voltage is applied to the second electrode to separate the nanoparticles attached to the first electrode and the second electrode. Way.
제 4항에 있어서,
상기 부착단계와 수거단계 사이에는, 상기 유로에 세척액을 통과시켜 불순물을 제거하는 세척단계가 추가로 진행되는 것을 특징으로 하는 나노입자 정제방법.5. The method of claim 4,
Wherein the washing step is further performed between the adhering step and the collecting step to further remove the impurities by passing the washing solution through the flow path.
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