KR101617617B1 - 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법에 따라 제조된 전극은 비표면적이 보다 넓다. 그러므로 본 발명에 따른 폐수처리용 전극을 사용하여 폐수처리를 하게 되면 폐수처리의 효과가 월등히 향상되게 된다. 특히 TOC 및 COD 등의 수질 오염 측정 지표가 기존에 사용되던 전극에 비해 월등히 향상되게 된다.

Description

붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법{Electrode for wastewater treatment combined diamond coating boron and preparation method thereof}

본 발명은 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재 산업체에서 사용하고 버려지는 폐수의 처리는 화학적 처리법을 사용하고 있어 독성이 있는 약품에 의존하고 있다. 그리하여 이러한 화학적 처리법에 의하는 경우 환경 오염의 문제를 필연적으로 야기하게 된다. 이러한 환경 오염 문제의 대안으로서 최근 전기화학적 처리법이 대두되고 있다.

이러한 전기화학적 처리법은 금속 재료를 전극 물질로 한 전극을 통해 전기를 공급하면서 화학 반응을 일으켜 폐수를 처리하게 된다. 이때 전극 물질로 현재 연구되고 있는 것들은 금, 백금 또는 금속 산화물 등이 주류를 이루고 있다. 하지만 이러한 재료들은 전기화학적으로 폐수를 처리하는 과정에서 불안정한 특성을 보이는 문제점이 있다. 또한 비표면적이 낮고, 제조단가가 비싸다는 문제점이 있다.

그리하여 이러한 문제점을 해결하는 전극재료로서 붕소가 코팅된 다이아몬드(Boron doped diamong: BDD)를 활용한 전극에 대한 연구가 활발하고, 이는 현재 상용화 단계에 접어들었다. 하지만 기존의 연구는 붕소가 코팅된 다이아몬드를 박막 형태로 하여 전극으로 활용하는 것이었다. 이렇게 박막 형태로 전극을 제작하게 되면 여전히 비표면적이 적어 효율적인 폐수처리에 한계를 가진다는 문제점이 있다. 그리하여 박막 형태가 아닌 나노 구조체의 형태로 제작하여 보다 넓은 비표면적을 가지도록 제작하여야 함에도 불구하고 이러한 연구는 많이 부족한 것이 현실이다.

이에 관한 선행기술문헌으로서 대한민국 공개특허 제10-2012-0065998호(특허문헌 1)가 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1에서는 하나의 음극과 양극을 가지며 오염물질들을 제거하는 전기응석유닛과 오염물질을 산화시키는 전기산화유닛이 포함되는 전기화학적 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1. 대한민국 공개특허 제10-2012-0065998호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 붕소가 코팅된 다이아몬드를 전극 재료로 하면서 비표면적이 향상되어 보다 높은 효율로 폐수 처리를 가능하게 하는 것이다. 또한 우수한 효율로 폐수를 처리하는데 쓰이는 전극의 재료로서 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 전극 재료의 제조방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 폐수처리용 전극은

복수의 나노 구조체를 포함하는 기판 위에 양전하와 음전하가 도입되고,

상기 도입된 양전하와 음전하에 의해 붕소가 코팅된 다이아몬드 입자가 상기 복수의 나노 구조체 사이사이에 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 폐수처리용 전극의 제조방법은

1) 기판 상에 복수의 나노 구조체를 형성하는 단계;

2) 상기 복수의 나노 구조체가 형성된 기판 위에 양전하를 도입하는 단계;

3) 상기 기판 위에 음전하를 도입하면서 다이아몬드 입자를 결합시키는 단계; 및

4) 화학기상증착을 실시하여 상기 다이아몬드 입자에 붕소를 코팅시키는 단계;

를 포함한다.

본 발명에 따른 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법에 따라 제조된 전극은 비표면적이 보다 넓다. 그러므로 본 발명에 따른 폐수처리용 전극을 사용하여 폐수처리를 하게 되면 폐수처리의 효과가 월등히 향상되게 된다. 특히 TOC 및 COD 등의 수질 오염 측정 지표가 기존에 사용되던 전극에 비해 월등히 향상되게 된다.

도 1은 실시예에 따라 제조되는 폐수처리용 전극의 제조 과정을 도식화한 그림이다.
도 2는 실시예 중 기판에 형성하는 나노 구조체로 활용되는 형상의 예시를 나타낸 그림이다.
도 3은 실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극을 이용하여 폐수를 처리하는 장치의 개략도이다.
도 4는 실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극의 cyclic volammetry를 측정한 결과이다.
도 5는 실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극의 TOC 측정 결과를 보여주는 그림이다.
도 6은 실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극의 COD 측정 결과를 보여주는 그림이다.

이에 본 발명자들은 넓은 비표면적을 가져 폐수 처리의 효율이 우수한 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에 따른 붕소 코팅 다이아몬드가 결합된 폐수처리용 전극 및 이의 제조방법을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

구체적으로 본 발명에 따른 폐수처리용 전극은 복수의 나노 구조체를 포함하는 기판 위에 양전하와 음전하가 도입되고, 상기 도입된 양전하와 음전하에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 상기 복수의 나노 구조체 사이사이에 코팅되어 이루어진다.

상기 기판 위에 복수의 나노 구조체를 포함하게 되면 나노 구조체가 없이 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 결합하는 경우보다 표면이 거칠지 않으면서 균일하고 얇게 결합한다. 즉, 상기 기판에 양전하 및 음전하가 도입되고 나노 구조체가 위치한 사이사이에 상기 붕소가 도핑된 나노 다이아몬드 입자가 코팅되는 것이다. 이러한 나노 구조체를 포함하지 않는 기판은 종래 다른 방법에 의해 전극을 형성하는 경우에는 바람직한 것으로 알려져 있었다. 하지만 본 발명에 따른 폐수처리용 전극은 상기 나노 구조체를 포함하지 않게 되면 표면이 거칠어져 바람직하지 않고 본 발명에서 달성하려는 폐수 처리의 효과를 충분히 달성하기 어려워 바람직하지 않다. 또한 이하와 같이 본 발명에 따른 정전하 자기조립법에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 코팅하기에는 나노 구조체를 기판 위에 포함하는 것이 그렇지 않은 경우에 비해 균일하고 얇은 전극 막을 형성할 수 있어 바람직하다.

상기 나노 구조체의 평균 직경은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 50-500 nm인 것이 바람직하다. 상기 나노 구조체의 평균 직경이 50 nm 미만인 경우에는 붕소가 코팅된 다이아몬드 입자를 단단하게 결합시키기 어려워 바람직하지 않으며, 상기 나노 구조체의 평균 직경이 500 nm를 초과하게 되면 그 크기가 너무 커서 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 나노 구조체 사이에 끼어들어 결합하는 것이 어렵게 되어 바람직하지 않다.

또한 상기 나노 구조체의 형태는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 사각기둥, 원기둥, 나노선, 사각뿔, 나노선 및 원통형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 보다 잘 코팅시킬 수 있어 바람직하다.

상기 복수의 나노 구조체를 포함하는 기판 위에 양전하와 음전하가 도입됨으로 인해 상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 코팅으로 인한 결합이 보다 우수하게 달성될 수 있다. 즉, 상기 양전하와 음전하를 기판 위에 도입하게 되면 이로 인해 양전하와 음전하 간의 인력이 발생하게 되고, 이러한 인력으로 인해 상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 보다 단단하게 결합으로 코팅될 수 있다. 본 발명에서는 상기 양전하와 음전하에 의한 인력을 이용하여 상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 코팅으로 결합시키는 과정을 정전하 자기조립법이라고 명명하였다. 이렇게 정전하 자기조립법에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 코팅시킨 폐수처리용 전극은 기존의 ultrasonication 법에 비해서 균일하고 얇게 전극의 막이 형성되기 때문에 바람직하다.

상기 양전하는 극성을 띄는 고분자로서 폴리(디-메틸디알릴암모늄클로라이드)(PDDA, poly(dially Dimethyl ammonium chloride)), 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate)), 폴리(에틸렌이민)( PEI, poly(ethyleneimine)), 폴리 S-119(P-S-119), 폴리아닐린(PA, Polyaniline) 및 나피온(NAFION)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로부터 도입되는 것이 보다 더 높은 인력으로 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 단단한 결합력으로 코팅시킬 수 있어 바람직하다. 또한 상기 음전하는 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate))로부터 도입되는 것이 보다 더 높은 인력으로 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 단단한 결합력으로 코팅시킬 수 있어 바람직하다.

상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 크기는 1-50 nm인 것이 바람직하다. 상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 크기가 1 nm 미만인 경우에는 그 크기가 너무 작아 충분한 폐수 처리 효과를 달성할 수 없어 바람직하지 않고, 상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 크기가 50 nm를 초과하는 경우에는 그 크기가 너무 커서 상기 복수의 나노 구조체 사이사이에 결합하기 어려워 바람직하지 않다.

상기 붕소의 도핑은 붕소를 포함한 기체라면 특별한 제한없이 사용되며, 이러한 기체를 주입하면서 화학기상증착(chemical vapour deposition)하여 도핑하는 것이 바람직하다. 이렇게 화학기상증착하여 도핑하게 되면 상기 다이아몬드 입자를 증착핵으로 하여 붕소가 도핑되면서 성장하는 효과가 있어 바람직하다. 한편 이때의 유량은 50-200 sccm으로 흘려주는 것이 바람직하다.

상기 기판은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 실리콘 웨이퍼(Si wafer), 스테인리스 스틸 및 티타늄 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.

이렇게 본 발명에 따른 폐수처리용 전극을 이용하여 폐수를 처리하게 되면 기존에 붕소가 도핑된 다이아몬드를 박막 형태로 부착시킨 전극 또는 ultrasonication 법으로 제조한 전극보다 향상된 효율로 폐수를 처리할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 폐수처리용 전극에 의한 오염 물질의 분해는 아래의 반응식에 의해 분해될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 폐수처리용 전극의 제조방법은

1) 기판 상에 복수의 나노 구조체를 형성하는 단계;

2) 상기 복수의 나노 구조체가 형성된 기판 위에 양전하를 도입하는 단계;

3) 상기 기판 위에 음전하를 도입하면서 다이아몬드 입자를 결합시키는 단계; 및

4) 화학기상증착을 실시하여 상기 다이아몬드 입자에 붕소를 도핑시키는 단계;

를 포함한다.

상기 1)단계에서 본 발명에 따른 정전하 자기조립법에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 결합시키기에는 나노 구조체를 기판 위에 형성하여 포함하는 것이 그렇지 않은 경우에 비해 균일하고 얇은 전극 막을 형성할 수 있어 바람직하다. 상기 기판 위에 복수의 나노 구조체를 포함하게 되면 나노 구조체가 없이 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 결합하는 경우보다 표면이 거칠지 않으면서 균일하고 얇게 결합한다. 즉, 상기 복수의 나노 구조체 사이사이에 붕소가 도핑된 다이아몬드가 있어 상기 나노 구조체를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 양전하는 극성을 띄는 고분자로서 폴리(디-메틸디알릴암모늄클로라이드)(PDDA, poly(dially Dimethyl ammonium chloride)), 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate)), 폴리(에틸렌이민)(PEI, poly(ethyleneimine)), 폴리 S-119(P-S-119), 폴리아닐린(PA, Polyaniline) 및 나피온(NAFION)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로부터 도입되는 것이 바람직하다. 또한 상기 음전하는 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate))로부터 도입되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 제조방법은 정전하 자기조립법에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 결합시키는 것이 바람직하다. 이러한 정전하 자기조립법은 복수의 나노 구조체가 형성된 기판에 양전하와 음전하를 도입하고, 이들에 의해 발생한 인력을 통해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자를 결합시킬 수 있다.

상기 양전하를 먼저 도입한 후 음전하를 도입하는 것이 3)단계에서 다이아몬드 입자를 동시에 결합시키는게 가능하여 바람직하다.

또한 상기 화학기상증착은 50-100 torr의 압력으로 가스를 주입하여 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 압력이 50 torr 미만인 경우에는 가스가 원활하게 공급되기 어려워 바람직하지 않으며, 상기 압력이 100 torr를 초과하는 경우에는 필요 이상으로 다량의 가스를 주입하는 것이 되어 비경제적이면서 붕소의 도핑을 통한 다이아몬드 입자의 충분한 성장을 기대하기 어려우므로 바람직하지 않다.

이렇게 4)단계에 의해 화학기상증착을 수행하게 되면 다이아몬드 입자에 붕소가 도핑될 수 있다. 이때 상기 붕소가 도핑되기 이전의 다이아몬드 입자 크기는 0.8-20 nm인 것이 바람직한데, 상기 다이아몬드 입자의 크기가 0.8 nm 미만인 경우에는 나노 구조체 사이에 단단하게 결합하기 어려워 바람직하지 않으며, 상기 다이아몬드 입자 크기가 20 nm를 초과하는 경우에는 크기가 너무 커서 상기 나노 구조체 사이에 끼어들기 어려워 결합이 용이하지 않으므로 바람직하지 않다.

이렇게 본 발명에 따른 폐수처리용 전극의 제조방법으로 제조된 전극을 이용하여 폐수를 처리하게 되면 기존에 붕소가 코팅된 다이아몬드를 박막 형태로 부착시키는 방식으로 제조된 전극 또는 ultrasonication 법으로 제조한 전극보다 향상된 효율로 폐수를 처리할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실리콘 웨이퍼 기판 위에 기판의 선택적 에칭을 통하여 원기둥 형상의 나노 구조체를 형성시켰다.

이렇게 나노 구조체가 형성된 기판을 양전하를 띄는 PDDA(Poly Diallyl Ammonium Chloride, sigma-aldrich) 10 부피%의 용액에 30분간 담궈 놓는다. 그 후 이를 용액에서 꺼낸 후 질소 가스를 이용하여 말려주어 대략 2 nm 두께의 PDDA 단층막을 기판의 표면에 생성시켰다.

이렇게 PDDA 단층막이 코팅된 기판을 음전하를 띄는 PSS(Polystyrene sulfonate, sigma-aldrich)와 나노 다이아몬드(nano diamond, JinGangYuan New Material Development Co., LTD.)가 혼합된 용액에 24 시간 담궈 표면에 나노 다이아몬드가 균일하게 코팅된 다층막 구조를 형성하였다.

그 후 화학기상증착으로서 HFCVD(Hot Filament Chemical Vapour Deposition)를 이용하여 붕소를 다이아몬드의 표면에 코팅시켜 다이아몬드 입자를 성장시켰으며, B2H6, CH4, H2 gas mixture를 80 torr의 압력으로 10 시간 동안 주입하여 수행하였다. 그리하여 본 발명에 따른 붕소 코팅 다이아몬드 입자가 결합된 폐수처리용 전극을 최종 수득하였다.

한편 하기 도 1은 이러한 과정을 도식화한 그림이고, 하기 도 2의 (a), (b) 및 (c)는 상기 나노 구조체로 활용되는 형상의 예시를 나타낸 그림이다. 특히 상기 도 2(a)는 삼각뿔 형상이며, 상기 도 2(b)는 나노선 형상이고, 상기 도 2(c)는 원기둥 형상이다. 또한 도 3은 이러한 폐수처리용 전극을 이용하여 폐수를 처리하는 장치의 개략도이며, 상기 실시예에 따른 폐수처리용 전극을 이용하여 오염 물질을 제거하기 위해 전극을 장착한 흐름전해조가 구비되며, 상기 흐름전해조는 전극 부분과 폐수의 유량을 조절할 수 있는 마이크로 펌프, 순환 용액 저장조와 일정한 전류를 공급하는 전류 공급장치로 이루어져 있다.

비교예

붕소가 코팅된 다이아몬드 박막을 부착시켜 제조된 폐수처리용 전극을 본 비교예 1(박막형)로 하였다.

실험예

실험예 1: 비표면적의 측정

실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극과 비교예에 따른 폐수처리용 전극의 비표면적을 측정하는 실험을 진행하였다. 또한 cyclic volammetry를 측정하였다(도 4). 그리하여 Randles-Sevcik equation을 사용하여 effective surface를 구한 결과 본 발명에 따른 실시예의 경우에는 1.10829 ㎠이었음에 반하여, 비교예의 경우에는 0.41728 ㎠의 결과를 보여 실시예에 따른 경우가 비교예의 경우보다 반응 면적이 보다 넓게 나오는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2: 총유기탄소량( TOC , total organic carbon ) 측정

실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극과 비교예에 따른 폐수처리용 전극을 이용하여 폐수를 처리한 후 총유기탄소량(TOC, total organic carbon)을 측정하는 실험을 진행하였다. 이의 결과는 하기 도 5에 나타내었다. 한편 상기 TOC는 폐수 내에 유기물 상태로 존재하는 탄소의 양을 말하며, 물의 오염된 지표로 사용되고, 그 측정값이 낮을수록 오염 정도가 크지 않은 것을 의미한다.

하기 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예의 TOC 측정값이 비교예에 비하여 낮고, 시간이 지날수록 그 격차도 벌어짐을 확인할 수 있었다.

실험예 3: 화학적 산소요구량( COD , chemical oxygen demand )의 측정

실시예에 따라 제조된 폐수처리용 전극과 비교예에 따른 폐수처리용 전극을 이용하여 폐수를 처리한 후 화학적 산소요구량(COD, chemical oxygen demand)를 측정하는 실험을 진행하였다. 이의 결과는 하기 도 6에 나타내었다. 한편 상기 COD는 유기물 등의 오염물질을 산화제로 산화 분해시켜 정화하는데 소비되는 산소량을 ppm 등으로 나타낸 것으로서 COD가 클수록 물의 오염이 심하다.

하기 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예의 경우가 비교예 1의 경우에 비하여 COD의 측정값이 크지 않고, 시간이 지날수록 그 격차도 보다 벌어짐을 확인할 수 있었다.

이러한 상기 실험예 2 내지 실험예 4의 결과를 통하여 본 실시예에 따라 나노 구조체 형상을 포함한 기판에 붕소 코팅 다이아몬드를 결합시켜 전극을 제조하여 폐수를 처리하는 경우에는 기존 박막형(비교예 1)으로 제조한 경우나 ultrasonication 법(비교예 2)을 이용한 경우보다 폐수 처리의 효율이 월등히 향상됨을 확인할 수 있었다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (15)

1. 사각기둥, 원기둥, 사각뿔 및 원통형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 형태인 복수의 나노 구조체를 포함하는 기판 위에 양전하와 음전하가 도입되고,
   상기 도입된 양전하와 음전하에 의해 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자가 상기 복수의 나노 구조체 사이사이에 결합하여 코팅되는 것을 특징으로 하며,
   상기 양전하는 폴리(디-메틸디알릴암모늄클로라이드)(PDDA, poly(dially Dimethyl ammonium chloride)), 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate)), 폴리(에틸렌이민)(PEI, poly(ethyleneimine)), 폴리 S-119(P-S-119), 폴리아닐린(PA, Polyaniline) 및 나피온(NAFION)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상으로부터 도입되어 이루어지는 것을 특징으로 하고,
   상기 음전하는 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate))로부터 도입되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
   상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 크기는 1-50 nm인 것을 특징으로 하고,
   상기 나노 구조체의 평균 직경은 50-500 nm인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 기판은 실리콘 웨이퍼(Si wafer), 스테인리스 스틸 및 티타늄 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극.
   
8. 1) 기판 상에 사각기둥, 원기둥, 사각뿔 및 원통형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 형태인 복수의 나노 구조체를 형성하는 단계;
   2) 상기 복수의 나노 구조체가 형성된 기판 위에 양전하를 도입하는 단계;
   3) 상기 기판 위에 음전하를 도입하면서 양전하와 음전하의 인력에 의해 다이아몬드 입자를 복수의 나노 구조체 사이사이에 결합시키는 단계; 및
   4) 화학기상증착을 실시하여 상기 다이아몬드 입자에 붕소를 코팅시키는 단계;
   를 포함하며,
   상기 양전하는 폴리(디-메틸디알릴암모늄클로라이드)(PDDA, poly (dially Dimethyl ammonium chloride)), 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate)), 폴리(에틸렌이민)(PEI, poly(ethyleneimine)), 폴리 S-119(P-S-119), 폴리아닐린(PA, Polyaniline) 및 나피온(NAFION)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상으로부터 도입되어 이루어지는 것을 특징으로 하고,
   상기 음전하는 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS, poly(stylene 4-sulfonate))로부터 도입되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
   상기 붕소가 도핑된 다이아몬드 입자의 크기는 1-50 nm인 것을 특징으로 하고,
   상기 나노 구조체의 평균 직경은 50-500 nm인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극의 제조방법.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 8항에 있어서,
    상기 붕소가 도핑되기 이전의 다이아몬드 입자 크기는 0.8-20 nm인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극의 제조방법.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 8항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 웨이퍼(Si wafer), 스테인리스 스틸 및 티타늄 기판으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극의 제조방법.
    
15. 제 8항에 있어서,
    상기 화학기상증착은 50-100 torr의 압력으로 가스를 주입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐수처리용 전극의 제조방법.
    
    

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