KR101668132B1 - Catalyst with supported platinum-group metal, process for producing water in which hydrogen peroxide has been decomposed, process for producing water from which dissolved oxygen has been removed, and method of cleaning electronic part - Google Patents

Catalyst with supported platinum-group metal, process for producing water in which hydrogen peroxide has been decomposed, process for producing water from which dissolved oxygen has been removed, and method of cleaning electronic part Download PDF

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Abstract

기포 형상의 매크로포어들이 서로 겹치고, 이 겹치는 부분이 물 습윤 상태에서 평균 직경 30~300㎛의 개구가 되는 연속 매크로포어 구조체이며, 전세공(全細孔) 용적 0.5~5㎖/g, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량 0.4~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 그 유기 다공질 음이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있고, 또한 그 연속 매크로포어 구조체(건조체)의 절단면의 SEM 화상에 있어서, 단면에 나타나는 골격부 면적이, 화상 영역 중 25~50%인 유기 다공질 음이온 교환체에, 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자가, 건조 상태에서 0.004~20중량% 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매. 본 발명에 의하면, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 통수해도, 또한, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거를 가능하게 하는, 고성능 촉매를 제공할 수 있다.The macropores in the form of bubbles overlap each other and the overlapping portions become openings with an average diameter of 30 to 300 탆 in the water wet state. The continuous macropore structure has a total pore volume of 0.5 to 5 ml / g, The anion exchanger is uniformly distributed in the organic porous anion exchanger, and in the SEM image of the cut surface of the continuous macropore structure (dried body), the anion exchange capacity of 0.4 to 1.0 mg equivalent / The platinum group metal nanoparticles having an average particle diameter of 1 to 100 nm in an amount of 0.004 to 20% by weight supported on the organic porous anion exchanger having a skeleton area in the cross section of 25 to 50% Metal supported catalyst. According to the present invention, it is possible to provide a high-performance catalyst that allows the SV to pass through a large SV exceeding 2000 h -1 and enables the decomposition of hydrogen peroxide or the removal of dissolved oxygen even if the height of the packed bed of the catalyst is made thinner.

Description

백금족 금속 담지 촉매, 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법, 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법 및 전자 부품의 세정 방법{CATALYST WITH SUPPORTED PLATINUM-GROUP METAL, PROCESS FOR PRODUCING WATER IN WHICH HYDROGEN PEROXIDE HAS BEEN DECOMPOSED, PROCESS FOR PRODUCING WATER FROM WHICH DISSOLVED OXYGEN HAS BEEN REMOVED, AND METHOD OF CLEANING ELECTRONIC PART}Technical Field [0001] The present invention relates to a process for producing dissolved oxygen, a process for producing dissolved oxygen, a process for producing dissolved oxygen, and a method for cleaning electronic components, PROCESS FOR PRODUCING WATER FROM WHICH DISSOLVED OXYGEN HAS BEEN REMOVED, AND METHOD OF CLEANING ELECTRONIC PART}

본 발명은, 발전소 용수나 반도체 제조 등의 정밀 가공 세정 용수에 사용되는, 초순수 중의 과산화수소나 용존 산소와 같은 산화성 물질을 제거하기 위한 백금족 금속 담지 촉매에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a platinum group metal supported catalyst for removing oxidizing substances such as hydrogen peroxide and dissolved oxygen in ultrapure water, which is used in water for precision processing, such as water for power generation and semiconductor manufacturing.

발전소에서 이용되는 용수 중의 용존 산소는, 배관이나 열교환기 등의 부재의 부식을 일으키는 것이 알려져 있고, 특히, 원자력 발전소의 1차계 및 2차계에 있어서는, 용존 산소를 최대한 저감할 필요가 있다. It is known that dissolved oxygen in the water used in power plants causes corrosion of members such as piping and heat exchangers. Particularly, in primary and secondary systems of nuclear power plants, it is necessary to reduce dissolved oxygen as much as possible.

또, 반도체 제조 산업에 있어서는, 불순물을 고도로 제거한 초순수를 이용하여 실리콘 웨이퍼의 세정 등이 행해지고 있다. 초순수는, 일반적으로 원수(하천수, 지하수, 공업용수 등) 중에 포함되는 현탁물질이나 유기물의 일부를 전처리 공정에서 제거한 후, 그 처리수를 1차 순수계 시스템 및 2차 순수계 시스템(서브 시스템)으로 순차적으로 처리함으로써 제조되고, 웨이퍼 세정을 행하는 사용 현장에 공급된다. 이러한 초순수는, 불순물의 정량도 곤란할 정도의 순도를 가지지만, 전혀 불순물을 가지고 있지 않은 것은 아니다. Further, in the semiconductor manufacturing industry, cleaning and the like of silicon wafers are carried out by using ultra pure water in which impurities are highly removed. Ultrapure water is generally obtained by removing a part of suspended substances or organic substances contained in raw water (river water, ground water, industrial water, etc.) from the pretreatment process, and then treating the treated water with a primary pure water system and a secondary pure water system (subsystem) , And is supplied to a use site where wafer cleaning is performed. Such ultrapure water has a purity such that it is difficult to quantify impurities, but it does not have any impurities at all.

예를 들면, 초순수 중에 포함되는 용존 산소는, 실리콘 웨이퍼의 표면에 자연 산화막을 형성한다. 자연 산화막이 웨이퍼 표면에 형성되면, 저온에서의 에피텍셜 Si 박막의 성장을 방해하거나, 게이트 산화막의 막압 및 막질의 정밀 제어의 방해가 되거나, 컨택트홀의 접촉 저항의 증가 원인이 되거나 한다. 그 때문에, 웨이퍼 표면의 자연 산화막의 형성은, 최대한 억제할 필요가 있다.For example, dissolved oxygen contained in ultrapure water forms a natural oxide film on the surface of a silicon wafer. If the native oxide film is formed on the surface of the wafer, it may interfere with the growth of the epitaxial silicon thin film at a low temperature, obstruct the precise control of the film pressure and the film quality of the gate oxide film, or increase the contact resistance of the contact hole. Therefore, formation of a natural oxide film on the surface of the wafer needs to be suppressed as much as possible.

그래서, 초순수 제조 장치에 있어서는, 특히 1차 순수계 시스템에 있어서, 탈기 장치를 이용하여 용존 산소를 저감하고 있다. 이 탈기 장치에 의해, 2차 순수계 시스템 입구에 있어서의 피처리수(1차 순수) 중의 용존 산소 농도는, 통상, 100㎍/L 이하로까지 저감되어 있다. 또한, 10㎍/L 이하로 관리되고 있는 경우도 있다. Therefore, in the ultrapure water producing apparatus, in particular, in the primary pure water system, the dissolved oxygen is reduced by using the degassing apparatus. With this deaerator, the dissolved oxygen concentration in the for-treatment water (primary pure water) at the inlet of the secondary pure water system system is reduced to 100 μg / L or lower. In some cases, the concentration is controlled to 10 μg / L or less.

상술한 초순수의 제조에서는, 일반적으로, 2차 순수계 시스템에 설치한 자외선 산화 장치에 의해 유기물의 분해를 행하고 있다. 자외선 산화 처리의 과정에서는 과산화수소가 부생(副生)하기 때문에, 자외선 산화 장치의 처리수 중에는, 과산화수소가 잔존하고 있는 것이 일반적이다. 이 과산화수소는, 2차 순수계 시스템의 폴리셔 공정에서 부분적으로 분해되어 산소를 생성하고, 처리수 중의 용존 산소 농도를 상승시켜 버린다.In the above-mentioned production of ultrapure water, organic matter is generally decomposed by an ultraviolet oxidation apparatus installed in a secondary pure water system. Since hydrogen peroxide is by-produced in the course of the ultraviolet oxidation treatment, it is general that hydrogen peroxide remains in the treated water of the ultraviolet oxidation apparatus. This hydrogen peroxide is partially decomposed in the polisher process of the secondary pure water system to generate oxygen, thereby increasing the concentration of dissolved oxygen in the treated water.

그래서, 자외선 산화 장치의 처리수 중에 포함되는 과산화수소를, 합성 탄소계 입상 흡착제를 이용하여 흡착 제거하는 방법이 제안되어 있다(일본국 특개평9-29233호공보). 이 방법에 의하면, 자외선 산화 장치의 처리수 중에 잔존하는 과산화수소 자체를 제거함으로써, 웨이퍼 표면의 자연 산화 피막의 형성을 억제하는 것이 가능하다. 그러나, 이 방법으로는, 소정의 과산화수소 제거율을 달성하기 위해서는, 다량의 합성 탄소계 입상 흡착제를 충전한 대형의 흡착탑이 필요했다.Thus, a method of adsorbing and removing hydrogen peroxide contained in the treated water of the ultraviolet oxidation apparatus using a synthetic carbon-based particulate adsorbent has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-29233). According to this method, it is possible to suppress the formation of a natural oxide film on the wafer surface by removing the hydrogen peroxide remaining in the treated water of the ultraviolet oxidation apparatus. However, in this method, in order to achieve a predetermined hydrogen peroxide removal rate, a large adsorption column filled with a large amount of synthetic carbon-based particulate adsorbent was required.

또, 자외선 산화 장치의 처리수 중에 포함되는 과산화수소를, 백금족 금속 나노 콜로이드 입자를 담체에 담지시킨 촉매에 의해 분해하는 방법이 제안되어 있다(일본국 특개2007-185587호 공보). A method of decomposing hydrogen peroxide contained in treated water of an ultraviolet oxidation apparatus by a catalyst in which platinum group metal nano-colloid particles are carried on a carrier has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-185587).

특허 문헌 1:일본국 특개평9-29233호 공보(특허 청구의 범위)Patent Document 1: JP-A-9-29233 (Claims) 특허 문헌 2:일본국 특개2007-185587호 공보(특허 청구의 범위)Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-185587 (Claims)

그러나, 일본국 특개2007-185587호 공보에 기재된 촉매는, 통수 공간 속도(SV)가 100~2000h-1로 비교적 낮은 영역에서밖에 사용하지 못하고, SV가 2000h-1을 넘으면, 과산화수소의 분해 제거가 불충분해진다는 결점을 가지고 있었다. However, the catalyst disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-185587 can only be used in a region where the space velocity (SV) is in a relatively low range of 100 to 2000 h -1 , and when the SV exceeds 2000 h -1 , It has a disadvantage that it becomes insufficient.

따라서, 본 발명의 목적은, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 통수해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능하고, 또한, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거를 가능하게 하는, 고성능 촉매를 제공하는 것에 있다. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method of decomposing hydrogen peroxide or eliminating dissolved oxygen even when the SV is passed through a large SV exceeding 2000 h -1 , Which is capable of removing the catalyst from the catalyst.

이러한 실정에 있어서, 본 발명자들은 예의 검토를 행한 결과, 일본국 특개2002-306976호 공보에 기재된 방법으로 얻어진 비교적 큰 세공 용적을 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체(중간체)의 존재 하에, 비닐모노머와 가교제를, 특정 유기 용매 중에서 정치 중합하면, 개구경이 크고, 중간체의 유기 다공질체의 골격보다도 굵은 골격을 가지는 굵은 모노리스 형상 유기 다공질체를 얻을 수 있는 것, 굵은 모노리스 형상 유기 다공질체에 이온 교환기를 도입하면, 굵지만 그로 인해 팽윤이 크고, 따라서, 개구를 더 크게 할 수 있는 것을 알아냈다. 이 굵은 모노리스 형상 유기 다공질체에 음이온 교환기를 도입한 모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체(이하, 「제1 모노리스 음이온 교환체」라고도 한다.)에 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자를 담지한 백금족 금속 담지 촉매(이하, 「제1 백금족 금속 담지 촉매」라고도 한다.)는, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 통수해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능하고, 또한, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능한 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. In such a situation, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that, in the presence of a monolithic organic porous material (intermediate) having a comparatively large pore volume obtained by the method described in JP 2002-306976 A, a vinyl monomer and a crosslinking agent . When the polymerization is carried out in a specific organic solvent, a thick monolithic organic porous material having a large opening diameter and a larger skeleton than the skeleton of the organic porous material of the intermediate can be obtained. When an ion exchanger is introduced into the large monolith organic porous material , It is found that the swelling is large due to the large thickness, and therefore the opening can be made larger. A nanoparticle of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm is added to a monolithic organic porous anion exchanger (hereinafter also referred to as " first monolith anion exchanger ") in which an anion exchanger is introduced into this thick monolithic organic porous material (Hereinafter, also referred to as " the first platinum group metal supported catalyst ") can carry out the decomposition of hydrogen peroxide or the removal of dissolved oxygen even if the SV passes a large SV exceeding 2000 h -1 , The inventors have found that hydrogen peroxide can be decomposed or dissolved or dissolved oxygen can be removed even if the height of the packed bed of the catalyst is made thinner, and the present invention has been accomplished.

또, 본 발명자들은 예의 검토를 행한 결과, 일본국 특개2002-306976호 공보에 기재된 방법으로 얻어진 큰 세공 용적을 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체(중간체)의 존재 하에, 방향족 비닐모노머와 가교제를, 특정 유기 용매 중에서 정치 중합하면, 삼차원적으로 연속한 방향족 비닐폴리머 골격과, 그 골격상 사이에 삼차원적으로 연속한 공공(空孔)으로 이루어지고, 양 상이 얽힌 공(共)연속 구조의 소수성 모노리스를 얻을 수 있는 것, 이 공연속 구조의 모노리스는, 공공의 연속성이 높아 그 크기에 편향이 없고, 유체 투과시의 압력 손실이 낮은 것, 또한 이 공연속 구조의 골격이 굵기 때문에 이온 교환기를 도입하면, 체적당 이온 교환 용량이 큰 모노리스 형상 유기 다공질 이온 교환체를 얻을 수 있는 것을 알아냈다. 이 공연속 구조의 모노리스에 음이온 교환기를 도입한 모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체(이하, 「제2 모노리스 음이온 교환체」라고도 한다.)에 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자를 담지한 백금족 금속 담지 촉매(이하, 「제2 백금족 금속 담지 촉매」라고도 한다.)는, 제1 백금족 금속 담지 촉매와 같이, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 통수해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능하고, 또한, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능한 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that, in the presence of a monolithic organic porous material (intermediate) having a large pore volume and obtained by the method described in JP 2002-306976 A, an aromatic vinyl monomer and a cross- When the polymerization is carried out in a solvent, a hydrophobic monolith comprising a three-dimensionally continuous aromatic vinyl polymer skeleton and a three-dimensionally continuous pore between the skeletal phase and having a bidentate structure is obtained The monolith of this performance structure has a high degree of continuity in the air, has no deflection in its size, has a low pressure loss at the time of permeation of the fluid, and the ion exchanger is introduced because the skeleton of this structure in the air- A monolithic organic porous ion exchanger having a large ion exchange capacity per volume can be obtained. A nanoparticle of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm is supported on a monolithic organic porous anion exchanger (hereinafter also referred to as " second monolith anion exchanger ") having an anion exchanger introduced into the monolith of this performance structure A platinum group metal supported catalyst (hereinafter, also referred to as a " second platinum group metal supported catalyst ") can decompose or remove hydrogen peroxide even when passing through a large SV exceeding 2000 h -1 , such as a first platinum group metal supported catalyst, And that the decomposition of hydrogen peroxide can be removed or the dissolved oxygen can be removed even if the height of the packed bed of the catalyst is made thinner, thereby completing the present invention.

즉, 본 발명 (1)은, 유기 다공질 음이온 교환체에, 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매이며,That is, the present invention (1) is a platinum group metal supported catalyst in which nanoparticles of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm are supported on an organic porous anion exchanger,

그 유기 다공질 음이온 교환체는, 기포 형상의 매크로포어들이 서로 겹치고, 이 겹치는 부분이 물 습윤 상태에서 평균 직경 30~300㎛의 개구가 되는 연속 매크로포어 구조체이며, 전세공(全細孔) 용적 0.5~5㎖/g, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량 0.4~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 그 유기 다공질 음이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있고, 또한 그 연속 매크로포어 구조체(건조체)의 절단면의 SEM 화상에 있어서, 단면에 나타나는 골격부 면적이, 화상 영역 중 25~50%이며,The organic porous anion exchanger is a continuous macro-pore structure in which bubble-like macropores overlap each other, and the overlapping portions become openings with an average diameter of 30 to 300 μm in a wetted state, and a total pore volume of 0.5 And an anion exchange capacity of 0.4 to 1.0 mg equivalent / ml per volume in a wetted state, the anion exchanger is uniformly distributed in the organic porous anion exchanger, and the continuous macropore structure (dried body) , The skeleton area appearing on the cross section is 25 to 50% of the image area,

그 백금족 금속의 담지량이, 건조 상태에서 0.004~20중량%인 것을 특징으로 하는 백금족 금속 담지 촉매를 제공하는 것이다. And a supported amount of the platinum group metal is 0.004 to 20% by weight in a dry state.

또, 본 발명 (2)는, 유기 다공질 음이온 교환체에, 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매이며,The present invention (2) is a platinum group metal supported catalyst in which nanoparticles of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm are supported on an organic porous anion exchanger,

그 유기 다공질 음이온 교환체는, 음이온 교환기가 도입된 전체 구성 단위 중, 가교 구조 단위를 0.3~5.0몰% 함유하는 방향족 비닐폴리머로 이루어지는, 굵기가 물 습윤 상태에서 1~60㎛인 삼차원적으로 연속한 골격과, 그 골격간에 직경이 물 습윤 상태에서 10~100㎛인 삼차원적으로 연속한 공공(空孔)으로 이루어지는 공연속 구조체로서, 전세공 용적이 0.5~5㎖/g이며, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량이 0.3~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 그 유기 다공질 음이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있고,The organic porous anion exchanger preferably comprises an aromatic vinyl polymer containing 0.3 to 5.0 mol% of crosslinking structural units among all the constituent units into which an anion-exchange group is introduced, and has a thickness of 1 to 60 μm in a water- A structure having a skeleton and three-dimensionally continuous pores having a diameter of 10 to 100 占 퐉 in a water-wet state between the skeletons, the porous structure having a bulk density of 0.5 to 5 ml / g, The anion exchange capacity per volume is 0.3 to 1.0 mg equivalent / ml, the anion exchanger is uniformly distributed in the organic porous anion exchanger,

그 백금족 금속의 담지량이, 건조 상태에서 0.004~20중량%인 것을 특징으로 하는 백금족 금속 담지 촉매를 제공하는 것이다. And a supported amount of the platinum group metal is 0.004 to 20% by weight in a dry state.

또, 본 발명 (3)은, 본 발명 (1) 또는 (2)의 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를 접촉시켜, 그 과산화수소를 함유하는 피처리수 중의 과산화수소를 분해 제거하는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 제공하는 것이다. In the present invention (3), the water to be treated containing hydrogen peroxide is brought into contact with the platinum group metal supported catalyst of the present invention (1) or (2) to decompose and remove hydrogen peroxide in the water to be treated containing the hydrogen peroxide And a method for producing hydrogen peroxide decompositionally treated water.

또, 본 발명 (4)는, 본 발명 (3)의 과산화수조의 분해 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법을 제공하는 것이다. The present invention (4) is a process for cleaning an electronic component or an electronic component, which comprises cleaning the electronic component or the electronic component manufacturing apparatus with treated water obtained by performing the method for producing decompositionally treated water of the peroxide- Method.

또, 본 발명 (5)는, 본 발명 (1) 또는 (2)의 백금족 금속 담지 촉매의 존재하에서, 수소와 산소를 함유하는 피처리수 중의 용존 산소를 반응시켜 물을 생성시킴으로써, 그 산소를 함유하는 피처리수로부터 용존 산소를 제거하는 것을 특징으로 하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention (5) is a process for producing water by reacting dissolved oxygen in the water-for-treatment water containing hydrogen and oxygen in the presence of the platinum group metal supported catalyst of the present invention (1) or (2) And the dissolved oxygen is removed from the for-treatment water containing the dissolved oxygen.

또, 본 발명 (6)은, 본 발명 (5)의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법을 제공하는 것이다. The present invention (6) is a cleaning method for electronic parts or electronic parts, characterized by cleaning the manufacturing equipment of electronic parts or electronic parts with the treated water obtained by carrying out the manufacturing method of dissolved oxygen depleted water of the present invention (5) Method.

본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에 의하면, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 통수해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능하고, 또한, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거 또는 용존 산소의 제거가 가능하다. According to the platinum group metal supported catalyst of the present invention, hydrogen peroxide can be removed or dissolved oxygen can be removed even when the SV passes through a large SV exceeding 2000 h -1 , and even if the height of the packed bed of the catalyst is made thin, Dissolved oxygen can be removed.

도 1은 제1 모노리스의 SEM 화상이다.
도 2는 제1 모노리스 음이온 교환체의 표면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 나타낸 EPMA 화상이다.
도 3은 제1 모노리스 음이온 교환체의 단면(두께) 방향에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 나타낸 EPMA 화상이다.
도 4는 도 1의 SEM 화상의 단면으로서 나타나는 골격부를 수동 전사한 것이다.
도 5는 제1 백금족 금속 담지 촉매에 있어서의 팔라듐 나노 입자의 분산 상태를 나타낸 TEM 화상이다.
도 6은 제2 모노리스 음이온 교환체의 공연속 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 제2 모노리스의 SEM 화상이다.
도 8은 제2 모노리스 음이온 교환체의 표면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 나타낸 EPMA 화상이다.
도 9는 제2 모노리스 음이온 교환체의 단면(두께) 방향에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 나타낸 EPMA 화상이다.
도 10은 제2 백금족 금속 담지 촉매에 있어서의 팔라듐 나노 입자의 분산 상태를 나타낸 TEM 화상이다.
도 11은 참고예 3의 모노리스(공지품)의 SEM 화상이다.
도 12는 제2 모노리스 중간체의 SEM 화상이다.
도 13은 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예의 모식적인 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제2 형태예의 모식적인 흐름도이다.
1 is a SEM image of the first monolith.
2 is an EPMA image showing the state of distribution of chloride ions on the surface of the first monolithic anion exchanger.
3 is an EPMA image showing the distribution state of chloride ions in the cross-sectional (thickness) direction of the first monolithic anion exchanger.
4 is a skeleton portion appearing as a cross section of the SEM image of Fig. 1, which is manually transferred.
5 is a TEM image showing the dispersion state of palladium nanoparticles in the first platinum group metal supported catalyst.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of the second monolithic anion exchanger during performance.
7 is a SEM image of the second monolith.
8 is an EPMA image showing the state of distribution of chloride ions on the surface of the second monolithic anion exchanger.
9 is an EPMA image showing the state of distribution of chloride ions in the cross-sectional (thickness) direction of the second monolithic anion exchanger.
10 is a TEM image showing the dispersion state of palladium nanoparticles in the second platinum group metal supported catalyst.
11 is an SEM image of a monolith (known product) of Reference Example 3. Fig.
12 is a SEM image of the second monolith intermediate.
Fig. 13 is a schematic flow chart of the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention.
Fig. 14 is a schematic flow chart of a second embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention.

본 발명의 백금족 금속 담지 촉매의 담체로서 이용되는 유기 다공질 음이온 교환체는, 「제1 모노리스 음이온 교환체」 또는 「제2 모노리스 음이온 교환체」이다. 본 명세서 중, 「모노리스 형상 유기 다공질체」를 단지 「모노리스」라고, 「모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체」를 단지 「모노리스 음이온 교환체」라고, 「모노리스 형상의 유기 다공질 중간체」를 단지 「모노리스 중간체」라고도 한다. 또, 제1 모노리스 음이온 교환체에 백금족 금속이 담지된 백금족 금속 담지 촉매를 「제1 백금족 금속 담지 촉매」라고, 제2 모노리스 음이온 교환체에 백금족 금속이 담지된 백금족 금속 담지 촉매를 「제2 백금족 금속 담지 촉매」라고도 한다. The organic porous anion exchanger used as a carrier of the platinum group metal supported catalyst of the present invention is a "first monolith anion exchanger" or a "second monolith anion exchanger". In the present specification, "monolithic organic porous material" is referred to simply as "monolith", "monolithic organic porous anion exchanger" as "monolithic anion exchanger" and "monolithic organic porous intermediate" " The platinum group metal supported catalyst in which the platinum group metal supported on the first monolithic anion exchanger is referred to as a "first platinum group metal supported catalyst" and the platinum group metal supported catalyst in which the platinum group metal is supported on the second monolithic anion exchanger is referred to as " Metal-supported catalyst ".

<제1 모노리스 음이온 교환체의 설명><Description of the First Monolith Anion Exchanger>

제1 모노리스 음이온 교환체는, 모노리스에 음이온 교환기를 도입함으로써 얻어지는 것이며, 기포 형상의 매크로포어들이 서로 겹치고, 이 겹치는 부분이 물 습윤 상태에서 평균 직경 30~300㎛, 바람직하게는 30~200㎛, 특히 바람직하게는40~100㎛의 개구(메소포어)가 되는 연속 매크로포어 구조체이다. 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경은, 모노리스에 음이온 교환기를 도입할 때, 모노리스 전체가 팽윤하기 때문에, 모노리스의 개구의 평균 직경보다도 커진다. 물 습윤 상태에서의 개구의 평균 직경이 30㎛ 미만이면, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않고, 물 습윤 상태에서의 개구의 평균 직경이 너무 크면, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체 및 담지된 백금족 금속 나노 입자의 접촉이 불충분해지고, 그 결과, 과산화수소 분해 특성 또는 용존 산소의 제거 특성이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에서는, 건조 상태의 모노리스 중간체의 개구의 평균 직경, 건조 상태의 모노리스의 개구의 평균 직경 및 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경은, 수은 압입법에 의해 측정되는 값이다. 또, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경은, 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경에, 팽윤율을 곱해 산출되는 값이다. 구체적으로는, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 ×1(㎜)이며, 그 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체를 건조시키고, 얻어지는 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 y1(㎜)이며, 이 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체를 수은 압입법에 의해 측정했을 때의 개구의 평균 직경이 z1(㎛)이었다고 하면, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경(㎛)은, 다음 식 「물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경(㎛)=z1×(x1/y1)」로 산출된다. 또, 음이온 교환기 도입 전의 건조 상태의 모노리스의 개구의 평균 직경, 및 그 건조 상태의 모노리스에 음이온 교환기를 도입했을 때의 건조 상태의 모노리스에 대한 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율을 알 수 있는 경우는, 건조 상태의 모노리스의 개구의 평균 직경에, 팽윤율을 곱하여, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경을 산출할 수도 있다.The first monolithic anion exchanger is obtained by introducing an anion exchanger into the monolith, and bubble-like macropores are superimposed on each other, and the overlapping portions are formed in the water wet state with an average diameter of 30 to 300 mu m, preferably 30 to 200 mu m, And particularly preferably 40 to 100 μm (mesopore). The average diameter of the openings of the monolithic anion exchanger becomes larger than the average diameter of the openings of the monolith because the entire monolith swells when the anion exchanger is introduced into the monolith. If the average diameter of the openings in the water wet state is less than 30 占 퐉, the pressure loss at the time of water passage becomes large. If the average diameter of the openings in the water wet state is too large, the water to be treated and the monolith anion exchanger The contact of the supported platinum group metal nanoparticles becomes insufficient, and as a result, the hydrogen peroxide decomposition property or the dissolved oxygen removal property is lowered. Further, in the present invention, the average diameter of the openings of the monolith intermediate in a dried state, the average diameter of the openings of the monolith in the dried state, and the average diameters of the openings of the monolith anion exchanger in the dry state are values measured by the mercury porosimetry . The average diameter of the openings of the monolithic anion exchanger in the water wet state is a value calculated by multiplying the average diameter of the openings of the monolith anion exchanger in the dry state by the swelling rate. Specifically, the monolith anion exchanger having a water-wetted state has a diameter of × 1 (mm), the monolith anion exchanger having a water-wet state is dried, and the diameter of the obtained monolith anion exchanger in a dry state is set to y1 (M) of the openings of the monolithic anion exchanger in a water-wet state, when the average diameter of the openings measured by the mercury porosimetry is z1 (mu m) The average diameter (占 퐉) of the opening of the monolithic anion exchanger in the wetted state of water = z1 x (x1 / y1) &quot; The average diameter of the openings of the monolith in the dry state before introduction of the anion exchanger and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state relative to the dry state monolith when the anion exchanger is introduced into the monolith in the dry state are known The average diameter of the openings of the monolith anion exchanger in the water wet state may be calculated by multiplying the average diameter of the openings of the monolith in the dry state by the swelling rate.

제1 모노리스 음이온 교환체에 있어서, 연속 매크로포어 구조체의 절단면의 SEM 화상에 있어서, 단면에 나타나는 골격부 면적이, 화상 영역 중, 25~50%, 바람직하게는 25~45%이다. 단면에 나타나는 골격부 면적이, 화상 영역 중, 25% 미만이면, 가는 골격이 되고, 기계적 강도가 저하하여, 특히 고유속으로 통수했을 때에 모노리스 음이온 교환체가 크게 변형해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체 및 거기에 담지된 백금족 금속 나노 입자의 접촉 효율이 저하하고, 촉매 효과가 저하하기 때문에 바람직하지 않고, 50%를 넘으면, 골격이 너무 굵어지고, 통수시의 압력 손실이 증대하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 일본국 특개2002-306976호 공보에 기재된 모노리스는, 실제로는 물에 대한 유상부(油相部)의 배합비를 많게 하여 골격 부분을 굵게 해도, 공통의 개구를 확보하기 위해서는 배합비에 한계가 있고, 단면에 나타나는 골격부 면적의 최대치는 화상 영역 중, 25%를 넘을 수 없다.In the first monolithic anion exchanger, the skeleton area appearing in the cross section in the SEM image of the cut surface of the continuous macropore structure is 25 to 50%, preferably 25 to 45% in the image area. When the skeleton area appearing on the cross section is less than 25% of the image area, it becomes a fine skeleton and the mechanical strength is lowered, and the monolith anion exchanger largely deforms when passing through the intrinsic body, which is not preferable. Further, the contact efficiency between the water to be treated and the monolithic anion exchanger and the platinum group metal nanoparticles carried thereon is lowered and the catalytic effect is lowered, which is undesirable. When it exceeds 50%, the skeleton becomes too thick, It is not preferable because the pressure loss is increased. In addition, the monolith described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976 has a limitation in the compounding ratio in order to secure a common opening even if the mixing ratio of the oil phase portion to water is increased and the skeleton portion is made thick, The maximum value of the skeleton area appearing on the cross section can not exceed 25% of the image area.

SEM 화상을 얻기 위한 조건은, 절단면의 단면에 나타나는 골격부가 선명히 나타나는 조건이면 되고, 예를 들면 배율 100~600, 사진 영역이 약150㎜×100㎜이다. SEM 관찰은, 주관을 배제한 모노리스의 임의의 절단면의 임의의 개소에서 촬영된 절단 개소나 촬영 개소가 다른 3장 이상, 바람직하게는 5장 이상의 화상으로 행하는 것이 좋다. 절단되는 모노리스는, 전자현미경에 제공하기 때문에, 건조 상태의 것이다. SEM 화상에 있어서의 절단면의 골격부를 도 1 및 도 4를 참조하여 설명한다. 또, 도 4는, 도 1의 SEM 사진의 단면으로서 나타나는 골격부를 전사한 것이다. 도 1 및 도 4 중, 대체로 부정 형상이며 또한 단면으로 나타나는 것은 본 발명의 「단면에 나타나는 골격부(부호 12)」이며, 도 1에 나타나는 원형의 구멍은 개구(메소포어)이며, 또, 비교적 큰 곡율이나 곡면의 것은 매크로포어(도 4 중의 부호 13)이다. 도 4의 단면에 나타나는 골격부 면적은, 직사각형 형상 화상 영역(11) 중, 28%이다. 이와 같이, 골격부는 명확하게 판단할 수 있다. The conditions for obtaining the SEM image are such that the skeleton portion appearing on the cross section of the cut surface clearly appears. For example, the magnification is 100 to 600 and the photographic region is about 150 mm x 100 mm. The SEM observation is preferably performed on three or more, preferably five or more, images which are taken at arbitrary positions on arbitrary cut surfaces of the monolith excluding the main pipe and different from each other in the photographed portions. The monolith to be cut is in a dry state because it is provided to an electron microscope. The skeleton of the cut surface in the SEM image will be described with reference to Figs. 1 and 4. Fig. Fig. 4 shows a skeleton portion transferred as a cross section of the SEM photograph of Fig. 1 and 4, a substantially irregular shape and a cross-sectional view are a skeleton (symbol 12) in the cross section of the present invention, and the circular hole shown in Fig. 1 is an opening (mesopore) And a macro-pore (13 in Fig. 4) having a large curvature or a curved surface. The skeleton area shown in the cross section of Fig. 4 is 28% in the rectangular image area 11. Fig. Thus, the skeleton can be clearly judged.

SEM 화상에 있어서, 절단면의 단면에 나타나는 골격부의 면적의 측정 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 당해 골격부를 공지의 컴퓨터 처리 등을 행하고 특정한 후, 컴퓨터 등에 의한 자동 계산 또는 수동 계산에 의한 산출 방법을 들 수 있다. 수동 계산으로서는, 부정 형상물을, 사각형, 삼각형, 원형 또는 사다리꼴 등의 집합물로 치환하고, 그것들을 적층하여 면적을 구하는 방법을 들 수 있다. In the SEM image, the method of measuring the area of the skeleton portion appearing on the cross section of the cut surface is not particularly limited. After the skeleton portion is subjected to known computer processing and the like, a calculation method by a computer or the like . As a manual calculation, there is a method of replacing an indefinite article with an aggregate such as a quadrangle, a triangle, a circle or a trapezoid, and laminating them to obtain an area.

또, 제1 모노리스 음이온 교환체의 전세공(全細孔) 용적은, 0.5~5㎖/g, 바람직하게는 0.8~4㎖/g이다. 전세공 용적이 0.5㎖/g 미만이면, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않고, 또한, 단위 단면적당 투과 유체량이 작아지고, 처리 능력이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 전세공 용적이 5㎖/g를 넘으면, 기계적 강도가 저하하고, 특히 고유속으로 통수했을 때에 모노리스 음이온 교환체가 크게 변형해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체 및 거기에 담지된 백금족 금속 나노 입자와의 접촉 효율이 저하하기 때문에, 촉매 효과도 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에서는, 모노리스(모노리스 중간체, 모노리스, 모노리스 음이온 교환체)의 전세공 용적은, 수은 압입법에 의해 측정되는 값이다. 또, 모노리스(모노리스 중간체, 모노리스, 모노리스 음이온 교환체)의 전세공 용적은, 건조 상태에서도, 물 습윤 상태에서도, 같다. The total pore volume of the first monolithic anion exchanger is 0.5 to 5 ml / g, preferably 0.8 to 4 ml / g. If the volume ratio of the premix is less than 0.5 ml / g, the pressure loss at the time of water passage becomes large, which is undesirable because the amount of permeate fluid per unit cross-sectional area becomes small and the treatment capacity is lowered. On the other hand, when the volume of the premixed water exceeds 5 ml / g, the mechanical strength decreases and the monolith anion exchanger is significantly deformed when passing through the intrinsic fluid, which is not preferable. In addition, since the contact efficiency between the water to be treated and the monolith anion exchanger and the platinum group metal nano-particles carried thereon is lowered, the catalytic effect is lowered, which is not preferable. Further, in the present invention, the total internal volume of the monolith (monolith intermediate, monolith, and monolith anion exchanger) is a value measured by a mercury pressing method. In addition, the lean space capacity of the monolith (monolith intermediate, monolith, and monolith anion exchanger) is the same even in the dry state and the water wet state.

또한, 제1 모노리스 음이온 교환체에 물을 투과시켰을 때의 압력 손실은, 이것을 1m 충전한 칼럼에 통수 선속도(LV)1m/h로 통수했을 때의 압력 손실(이하, 「차압계수」라고 한다.)로 나타내면, 0.001~0.1㎫/m·LV의 범위, 특히 0.005~0.05㎫/m·LV인 것이 바람직하다. The pressure loss when permeating water through the first monolithic anion exchanger is expressed by a pressure loss (hereinafter, referred to as &quot; differential pressure coefficient &quot;) when water is passed through the column filled with 1 m at a water flow rate (LV) of 1 m / ), It is preferably in the range of 0.001 to 0.1 MPa / m · LV, particularly 0.005 to 0.05 MPa / m · LV.

제1 모노리스 음이온 교환체는, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량이 0.4~1.0㎎당량/㎖이다. 일본국 특개2002-306976호에 기재되어 있는 바와 같은 본 발명과는 다른 연속 매크로포어 구조를 가지는 종래형의 모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체에서는, 실용적으로 요구되는 낮은 압력 손실을 달성하기 위해서, 개구경을 크게 하면, 전세공 용적도 그에 따라 커져 버리기 때문에, 체적당 음이온 교환 용량이 저하하고, 체적당 교환 용량을 증가시키기 위해서, 전세공 용적을 작게 하면, 개구경이 작아져 버리기 때문에 압력 손실이 증가한다는 결점을 가지고 있었다. 그에 대해, 제1 모노리스 음이온 교환체는, 개구경을 더 크게 함과 더불어, 연속 매크로포어 구조체의 골격을 굵게(골격의 벽부를 두껍게) 할 수 있기 때문에, 압력 손실을 낮게 누른채로 체적당 음이온 교환 용량을 비약적으로 크게 할 수 있다. 체적당 음이온 교환 용량이 0.4㎎당량/㎖ 미만이면, 체적당 백금족 금속의 나노 입자 담지량이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 체적당 음이온 교환 용량이 1.0㎎당량/㎖를 넘으면, 통수시의 압력 손실이 증대해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 제1 모노리스 음이온 교환체의 중량당 음이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 음이온 교환기가 다공질체의 표면 및 골격 내부에까지 균일하게 도입되어 있기 때문에, 3.5~4.5㎎당량/g이다. 또한, 이온 교환기가 표면에만 도입된 다공질체의 이온 교환 용량은, 다공질체나 이온 교환기의 종류에 따라 일괄적으로는 결정할 수 없지만, 겨우 500㎍당량/g이다. The first monolithic anion exchanger has an anion exchange capacity per volume of 0.4 to 1.0 mg equivalent / ml in a water wet state. In the conventional monolithic organic porous anion exchanger having a continuous macropore structure different from that of the present invention as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976, in order to achieve a practically required low pressure loss, The larger the volume of the chamber, the larger the anion exchange capacity per volume, and the smaller the volume of the chamber, in order to increase the exchange capacity per volume, . On the other hand, since the first monolithic anion exchanger can make the skeleton of the continuous macropore structure thicker (thicker the wall portion of the skeleton) in addition to enlarging the aperture diameter, the anion exchange per volume The capacity can be dramatically increased. If the anion exchange capacity per volume is less than 0.4 mg equivalent / ml, the amount of supported nanoparticles of platinum group metal per volume decreases, which is not preferable. On the other hand, if the anion exchange capacity per volume exceeds 1.0 mg equivalent / ml, the pressure loss at the time of water passage increases, which is not preferable. The anion exchange capacity per weight of the first monolith anion exchanger is not particularly limited, but is 3.5 to 4.5 mg equivalent / g since the anion exchanger is uniformly introduced into the surface of the porous body and the inside of the skeleton. The ion exchange capacity of the porous body into which the ion exchanger is introduced only on the surface can not be determined collectively depending on the type of the porous body or ion exchanger, but is only 500 당 equivalent / g.

제1 모노리스 음이온 교환체에 있어서, 연속 매크로포어 구조체의 골격을 구성하는 재료는, 가교 구조를 가지는 유기 폴리머 재료이다. 그 폴리머 재료의 가교 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 폴리머 재료를 구성하는 전체 구성 단위에 대해서, 0.3~10몰%, 바람직하게는 0.3~5몰%의 가교 구조 단위를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 가교 구조 단위가 0.3몰% 미만이면, 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않고, 한편, 10몰%를 넘으면, 음이온 교환기의 도입이 곤란해지는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 그 폴리머 재료의 종류에 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 폴리스티렌, 폴리(α-메틸스티렌), 폴리비닐톨루엔, 폴리비닐벤질클로라이드, 폴리비닐비페닐, 폴리비닐나프탈렌 등의 방향족 비닐폴리머;폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀;폴리염화비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 폴리(할로겐화폴리올레핀);폴리아크릴로니트릴 등의 니트릴계 폴리머;폴리메타크릴산메틸, 폴리메타크릴산그리시딜, 폴리아크릴산에틸 등의 (메타)아크릴계 폴리머 등의 가교 집합체를 들 수 있다. 상기 폴리머는, 단독의 비닐모노머와 가교제를 공중합시켜 얻어지는 폴리머여도, 복수의 비닐모노머와 가교제를 중합시켜 얻어지는 폴리머여도 되고, 또, 2종류 이상의 폴리머가 블렌드된 것이어도 된다. 이들 유기 폴리머 재료 중에서, 연속 매크로포어 구조 형성의 용이함, 음이온 교환기 도입의 용이성과 높은 기계적 강도, 및 산 또는 알칼리에 대한 높은 안정성으로부터, 방향족 비닐 폴리머의 가교 집합체가 바람직하고, 특히, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체나 비닐벤질클로라이드-디비닐벤젠 공중합체를 바람직한 재료로서 들 수 있다. In the first monolithic anion exchanger, the material constituting the framework of the continuous macropore structure is an organic polymer material having a crosslinked structure. The crosslinking density of the polymer material is not particularly limited, but it is preferable that the crosslinking structural unit includes 0.3 to 10 mol%, preferably 0.3 to 5 mol%, of the crosslinking structural unit with respect to all the constituent units constituting the polymer material. When the amount of the crosslinking structural unit is less than 0.3 mol%, the mechanical strength is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the amount exceeds 10 mol%, introduction of an anion-exchange group becomes difficult. There are no particular restrictions on the kind of the polymer material, and examples thereof include aromatic vinyl polymers such as polystyrene, poly (? -Methylstyrene), polyvinyltoluene, polyvinylbenzyl chloride, polyvinylbiphenyl, and polyvinylnaphthalene; (Halogenated polyolefin) such as polyvinyl chloride and polytetrafluoroethylene; nitrile-based polymers such as polyacrylonitrile; methyl polymethacrylate, glycidyl polymethacrylate, ethyl polyacrylate and the like (Meth) acryl-based polymer, and the like. The polymer may be a polymer obtained by copolymerizing a single vinyl monomer and a crosslinking agent, a polymer obtained by polymerizing a plurality of vinyl monomers and a crosslinking agent, or a polymer obtained by blending two or more kinds of polymers. Among these organic polymer materials, crosslinked aggregates of aromatic vinyl polymers are preferable from the standpoint of easiness of formation of a continuous macropore structure, ease of introduction of anion exchanger, high mechanical strength, and high stability to an acid or an alkali, Benzene copolymer or a vinylbenzyl chloride-divinylbenzene copolymer can be mentioned as a preferable material.

제1 모노리스 음이온 교환체의 음이온 교환기로서는, 트리메틸암모늄기, 트리에틸암모늄기, 트리부틸암모늄기, 디메틸히드록시에틸암모늄기, 디메틸히드록시프로필암모늄기, 메틸디히드록시에틸암모늄기 등의 4급 암모늄기나, 제3 술포늄기, 포스포늄기 등을 들 수 있다. Examples of the anion exchanger of the first monolithic anion exchanger include quaternary ammonium groups such as trimethylammonium group, triethylammonium group, tributylammonium group, dimethylhydroxyethylammonium group, dimethylhydroxypropylammonium group and methyldihydroxyethylammonium group, A phosphorus group, a phosphorus group, and a phosphonium group.

제1 모노리스 음이온 교환체에 있어서, 도입된 음이온 교환기는, 다공질체의 표면 뿐만 아니라, 다공질체의 골격 내부에까지 균일하게 분포되어 있다. 여기서 말하는 「음이온 교환기가 균일하게 분포되어 있다」란, 음이온 교환기의 분포가 적어도 ㎛오더로 표면 및 골격 내부에 균일하게 분포되어 있는 것을 나타낸다. 음이온 교환기의 분포 상황은, 상대 음이온을 염화물 이온, 브롬화물 이온 등으로 이온 교환한 후, EPMA를 이용함으로써, 비교적 간단하게 확인된다. 또, 음이온 교환기가, 모노리스의 표면뿐만 아니라, 다공질체의 골격 내부에까지 균일하게 분포되어 있으면, 표면과 내부의 물리적 성질 및 화학적 성질을 균일하게 할 수 있기 때문에, 팽윤 및 수축에 대한 내구성이 향상한다.In the first monolithic anion exchanger, the introduced anion exchanger is uniformly distributed not only on the surface of the porous body but also inside the skeleton of the porous body. Here, "anion exchanger is uniformly distributed" means that the distribution of the anion exchanger is uniformly distributed on the surface and the inside of the skeleton on the order of 탆. The distribution of the anion exchanger can be relatively simply confirmed by ion-exchanging the counter anion with a chloride ion, a bromide ion or the like and then using EPMA. Further, when the anion exchanger is uniformly distributed not only on the surface of the monolith but also inside the skeleton of the porous body, the physical and chemical properties of the surface and the interior can be made uniform, thereby improving the durability against swelling and shrinkage .

(제1 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법)(Production method of the first monolithic anion exchanger)

제1 모노리스 음이온 교환체는, 이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머, 계면활성제 및 물의 혼합물을 교반함으로써 유중수적형 에멀젼을 조제하고, 다음에 유중수적형 에멀젼을 중합시켜 전세공 용적이 5~16㎖/g인 연속 매크로포어 구조의 모노리스 형상의 유기 다공질 중간체(모노리스 중간체)를 얻는 Ⅰ공정, 비닐모노머, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 비닐기를 가지는 가교제, 비닐모노머나 가교제는 용해되지만 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매 및 중합 개시제로 이루어지는 혼합물을 조제하는 Ⅱ공정, Ⅱ공정에서 얻어진 혼합물을 정치 하, 또한 그 Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 중간체의 존재 하에 중합을 행하고, 모노리스 중간체의 골격보다 굵은 골격을 가지는 굵은 유기 다공질체를 얻는 Ⅲ공정, 그 Ⅲ공정에서 얻어진 굵은 유기 다공질체에 음이온 교환기를 도입하는 Ⅳ공정을 행함으로써 얻어진다.The first monolithic anion exchanger is prepared by preparing a water-in-water emulsion by stirring a mixture of an oil-soluble monomer containing no ion-exchanger, a surfactant and water, and then polymerizing a water-in-water emulsion to form a water- / g, a vinyl monomer, a crosslinking agent having at least two or more vinyl groups in one molecule, a vinyl monomer or a crosslinking agent are dissolved, but the vinyl monomer is polymerized to form a monolithic organic porous intermediate (monolith intermediate) The polymer to be produced is subjected to polymerization in the presence of the monolith intermediate obtained in the step I and the mixture obtained in the step (II) and the step (II) to prepare a mixture comprising an organic solvent and a polymerization initiator which are insoluble, A step III for obtaining a coarse organic porous body having a thick skeleton, By performing a coarse Ⅳ step of introducing an anion exchanger in an organic porous body obtained it can be obtained.

제1 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법에 있어서, Ⅰ공정은, 일본국 특개2002-306976호 공보에 기재된 방법에 준거하여 행하면 된다.In the method for producing the first monolithic anion exchanger, the step I may be carried out in accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976.

Ⅰ공정의 모노리스 중간체의 제조에 있어서, 이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머로서는, 예를 들면, 카르본산기, 설폰산기, 4급 암모늄기 등의 이온 교환기를 포함하지 않고, 물에 대한 용해성이 낮고, 친유성의 모노머를 들 수 있다. 이들 모노머의 적합한 것으로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질클로라이드, 디비닐벤젠, 에틸렌, 프로필렌, 이소부텐, 부타디엔, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 모노머는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 단, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 등의 가교성 모노머를 적어도 유용성 모노머의 한 성분으로서 선택하고, 그 함유량을 전유용성 모노머 중, 0.3~10몰%, 바람직하게는 0.3~5몰%로 하는 것이, 나중 공정에서 음이온 교환기량을 정량적으로 도입할 수 있기 때문에 바람직하다. In the preparation of the monolith intermediate of Process I, the usable monomer which does not contain an ion-exchange group includes, for example, an ion exchange resin which does not contain an ion exchanger such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group or a quaternary ammonium group, And an oleophilic monomer. Suitable examples of these monomers include styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, vinylbenzyl chloride, divinylbenzene, ethylene, propylene, isobutene, butadiene, and ethylene glycol dimethacrylate. These monomers may be used singly or in combination of two or more. However, a crosslinkable monomer such as divinylbenzene or ethylene glycol dimethacrylate is selected as a component of at least an oil-soluble monomer and the content thereof is 0.3 to 10 mol%, preferably 0.3 to 5 mol% Is preferable because the amount of anion exchanger can be quantitatively introduced in a later step.

계면활성제는, 이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머와 물을 혼합했을 때에, 유중수적형(W/O) 에멀젼을 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 소르비탄모노올리에이트, 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄트리올레이트, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트 등의 비이온 계면활성제;올레산 칼륨, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 술포호박산디옥틸나트륨 등의 음이온 계면활성제;디스테아릴디메틸암모늄클로라이드 등의 양이온 계면활성제;라우릴디메틸베타인 등의 양성 계면활성제를 이용할 수 있다. 이들 계면활성제는 1종 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 유중수적형 에멀젼이란, 유상이 연속상이 되고, 그 중에 수적이 분산되어 있는 에멀젼을 말한다. 상기 계면활성제의 첨가량으로서는, 유용성 모노머의 종류 및 목적으로 하는 에멀젼 입자(매크로포어)의 크기에 따라 큰 폭으로 변동하기 때문에 일괄적으로는 말할 수 없지만, 유용성 모노머와 계면활성제의 합계량에 대해서 약2~70%의 범위에서 선택할 수 있다.The surfactant is not particularly limited as long as it can form a water-in-oil type (W / O) emulsion when water-miscible with an oil-soluble monomer containing no ion exchanger, and includes sorbitan monooleate, sorbitan monolaurate Nonionic surfactants such as sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene sorbitan monooleate; , Sodium dodecylbenzenesulfonate, and sodium dioctylsulfate sulfate; cationic surfactants such as distearyldimethylammonium chloride; and amphoteric surfactants such as lauryldimethylbetaine. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. The water-in-water type emulsion refers to an emulsion in which the oil phase is a continuous phase and the water phase is dispersed therein. The amount of the surfactant to be added can not be determined collectively because the amount varies depending on the type of the useful monomer and the size of the desired emulsion particle (macropore). However, the total amount of the surfactant is about 2 To 70%.

또, Ⅰ공정에서는, 유중수적형 에멀젼 형성시, 필요에 따라서 중합 개시제를 사용해도 된다. 중합 개시제는, 열 및 광조사에 의해 래디컬을 발생하는 화합물이 적합하게 이용된다. 중합 개시제는 수용성이어도 유용성이어도 되고, 예를 들면, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 과산화벤조일, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과산화수소-염화제1철, 과황산나트륨-산성아황산나트륨, 테트라메틸티오람디설파이드 등을 들 수 있다. In the step I, a polymerization initiator may be used as needed in forming the water-in-water emulsion. As the polymerization initiator, a compound which generates radicals by heat and light irradiation is suitably used. The polymerization initiator may be water-soluble or oil-soluble. Examples thereof include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanenitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, benzoyl peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate , Hydrogen peroxide-ferrous chloride, sodium persulfate-acidic sodium sulfite, tetramethylthiourea disulfide, and the like.

이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머, 계면활성제, 물 및 중합 개시제를 혼합하고, 유중수적형 에멀젼을 형성시킬 때의 혼합 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 각 성분을 일괄적으로 한 번에 혼합하는 방법, 유용성 모노머, 계면활성제 및 유용성 중합 개시제인 유용성 성분과, 물이나 수용성 중합 개시제인 수용성 성분을 따로 따로 균일 용해시킨 후, 각각의 성분을 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다. 에멀젼을 형성시키기 위한 혼합 장치에 대해서도 특별히 제한은 없고, 통상의 믹서나 호모지나이저, 고압 호모지나이저 등을 이용할 수 있고, 목적의 에멀젼 입경을 얻는데 적절한 장치를 선택하면 된다. 또, 혼합 조건에 대해서도 특별히 제한은 없고, 목적의 에멀젼 입경을 얻을 수 있는 교반 회전수나 교반 시간을, 임의로 설정할 수 있다. A mixing method for mixing an oil-soluble monomer not containing an ion exchanger, a surfactant, water and a polymerization initiator, and forming a water-in-oil type emulsion is not particularly limited, and a method of collectively mixing the components one at a time , An oil-soluble monomer, a surfactant, and an oil-soluble component as an oil-soluble polymerization initiator, and water or a water-soluble component as a water-soluble polymerization initiator are dissolved uniformly and then mixed with each other. The mixing apparatus for forming the emulsion is not particularly limited, and a conventional mixer, homogenizer, high-pressure homogenizer, or the like can be used, and an apparatus suitable for obtaining the desired emulsion particle size can be selected. The mixing conditions are not particularly limited, and the number of revolutions of stirring and the stirring time at which the intended emulsion particle diameter can be obtained can be arbitrarily set.

Ⅰ공정에서 얻어지는 모노리스 중간체는, 연속 매크로포어 구조를 가진다. 이것을 중합계에 공존시키면, 모노리스 중간체의 구조를 형으로 하여 굵은 골격을 가지는 다공 구조가 형성된다. 또, 모노리스 중간체는, 가교 구조를 가지는 유기 폴리머 재료이다. 그 폴리머 재료의 가교 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 폴리머 재료를 구성하는 전체 구성 단위에 대해서, 0.3~10몰%, 바람직하게는 0.3~5몰%의 가교 구조 단위를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 가교 구조 단위가 0.3몰% 미만이면, 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 특히, 전세공 용적이 10~16㎖/g으로 큰 경우에는, 연속 매크로포어 구조를 유지하기 때문에, 가교 구조 단위를 2몰% 이상 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 10몰%를 넘으면, 음이온 교환기의 도입이 곤란해지는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. The monolith intermediate obtained in step I has a continuous macropore structure. When this is coexisted in the polymerization system, a porous structure having a thick skeleton is formed with the structure of the monolith intermediate as a mold. The monolith intermediate is an organic polymer material having a crosslinked structure. The crosslinking density of the polymer material is not particularly limited, but it is preferable that the crosslinking structural unit includes 0.3 to 10 mol%, preferably 0.3 to 5 mol%, of the crosslinking structural unit with respect to all the constituent units constituting the polymer material. When the amount of the crosslinking structural unit is less than 0.3 mol%, the mechanical strength is insufficient. Particularly, in the case where the total pore volume is as large as 10 to 16 ml / g, it is preferable that the pore structure unit contains 2 mole% or more of the crosslinked structural unit in order to maintain the continuous macropore structure. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, introduction of an anion exchanger becomes difficult, which is not preferable.

모노리스 중간체의 폴리머 재료의 종류로서는, 특별히 제한은 없고, 상술의 모노리스의 폴리머 재료와 같은 것을 들 수 있다. 이로 인해, 모노리스 중간체의 골격과 같은 폴리머를 형성하여, 골격을 굵게 하고 균일한 골격 구조의 모노리스를 얻을 수 있다. The type of the polymer material of the monolith intermediate is not particularly limited, and the polymer material of the monolith described above may be used. As a result, the same polymer as the skeleton of the monolith intermediate can be formed, and the skeleton can be thickened to obtain a monolith having a uniform skeleton structure.

모노리스 중간체의 전세공 용적은, 5~16㎖/g, 적합하게는 6~16㎖/g이다. 전세공 용적이 너무 작으면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 전세공 용적이 너무 작고, 유체 투과시의 압력 손실이 커지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 전세공 용적이 너무 크면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 구조가 연속 매크로포어 구조로부터 벗어나기 때문에 바람직하지 않다. 모노리스 중간체의 전세공 용적을 상기 수치 범위로 하려면, 모노머와 물의 비를, 대략 1:5~1:20으로 하면 된다. The char space volume of the monolith intermediate is 5 to 16 ml / g, suitably 6 to 16 ml / g. If the volume of the premix is too small, the volume of the premixed monolith obtained after polymerization of the vinyl monomer is too small and the pressure loss during permeation of the fluid becomes large, which is not preferable. On the other hand, if the bulk density of the polymer is too large, the structure of the monolith obtained after polymerization of the vinyl monomer deviates from the continuous macropore structure, which is not preferable. In order to set the volume ratio of the monolith intermediate to the above range, the ratio of monomer to water may be approximately 1: 5 to 1:20.

또, 모노리스 중간체는, 매크로포어와 매크로포어의 겹침 부분인 개구(메소포어)의 평균 직경이 건조 상태에서 20~200㎛이다. 건조 상태에서의 개구의 평균 직경이 20㎛ 미만이면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 개구경이 작아지고, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 200㎛를 넘으면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 개구경이 너무 커지고, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체의 접촉이 불충분해지고, 그 결과, 과산화수소 분해 특성 또는 용존 산소 제거 특성이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 모노리스 중간체는, 매크로포어의 크기나 개구의 직경이 고른 균일 구조의 것이 적합하지만, 이것에 한정되지 않고, 균일 구조 중, 균일한 매크로포어의 크기보다도 큰 불균일한 매크로포어가 점재하는 것이어도 된다.In the monolith intermediate, the average diameter of the openings (mesopores) which are the overlapping portions of the macropores and the macropores is 20 to 200 탆 in the dry state. If the average diameter of the openings in the dry state is less than 20 占 퐉, the diameter of the monolith obtained after polymerization of the vinyl monomer becomes small and the pressure loss at the time of water passage becomes large, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 200 탆, the diameter of the monolith obtained after polymerization of the vinyl monomer becomes too large, the contact between the water to be treated and the monolith anion exchanger becomes insufficient, and as a result, the hydrogen peroxide decomposition property or the dissolved oxygen removal property It is not desirable because it does. The monolith intermediate is preferably a homogeneous structure in which the size of the macro pores and the diameter of the openings are uniform. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible that uneven macropores larger than the uniform macro pores are present in the uniform structure.

Ⅱ공정은, 비닐모노머, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 비닐기를 가지는 가교제, 비닐모노머나 가교제는 용해하지만 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매 및 중합 개시제로 이루어지는 혼합물을 조제하는 공정이다. 또한, Ⅰ공정과 Ⅱ공정의 순서는 없고, Ⅰ공정 후에 Ⅱ공정을 행해도 되고, Ⅱ공정 후에 Ⅰ공정을 행해도 된다. Step II is a step of preparing a mixture comprising a vinyl monomer, a crosslinking agent having at least two or more vinyl groups in one molecule, an organic solvent which dissolves a vinyl monomer or a crosslinking agent but does not dissolve a polymer produced by polymerization of a vinyl monomer, and a polymerization initiator to be. In addition, there is no sequence of the I step and the II step, and the II step may be performed after the I step, or the I step may be performed after the II step.

Ⅱ공정에서 이용되는 비닐모노머로서는, 분자 중에 중합 가능한 비닐기를 함유하고, 유기 용매에 대한 용해성이 높은 친유성의 비닐모노머이면, 특별히 제한은 없지만, 상기 중합계에 공존시키는 모노리스 중간체와 같은 종류 혹은 유사한 폴리머 재료를 생성하는 비닐모노머를 선정하는 것이 바람직하다. 이들 비닐모노머의 구체예로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질클로라이드, 비닐비페닐, 비닐나프탈렌 등의 방향족 비닐모노머;에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 등의 α-올레핀;부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 디엔계 모노머;염화비닐, 브롬화비닐, 염화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌 등의 할로겐화올레핀;아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴계 모노머;아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르;아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산벤질, 메타크릴산글리시딜 등의 (메타)아크릴계 모노머를 들 수 있다. 이들 모노머는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 적합하게 이용되는 비닐모노머는, 스티렌, 비닐벤질클로라이드 등의 방향족 비닐모노머이다. The vinyl monomer used in the step (II) is not particularly limited as long as it is a lipophilic vinyl monomer containing a vinyl group polymerizable in the molecule and having high solubility in an organic solvent, but may be of the same kind or similar type as the monolith intermediate coexisting in the polymerization system It is preferable to select a vinyl monomer that produces a polymer material. Specific examples of these vinyl monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, vinylbenzyl chloride, vinylbiphenyl and vinylnaphthalene;? -Olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutene; , Isoprene, and chloroprene; halogenated olefins such as vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride and tetrafluoroethylene; nitrile monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl acetate and vinyl propionate; Vinyl esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, (Meth) acrylic monomers such as hexyl, benzyl methacrylate, and glycidyl methacrylate. These monomers may be used singly or in combination of two or more. The vinyl monomers suitably used in the present invention are aromatic vinyl monomers such as styrene and vinyl benzyl chloride.

이들 비닐모노머의 첨가량은, 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체에 대해서, 중량으로 3~50배, 바람직하게는 4~40배이다. 비닐모노머 첨가량이 다공질체에 대해서 3배 미만이면, 생성한 모노리스의 골격(모노리스 골격의 벽부의 두께)을 굵게 할 수 없고, 음이온 교환기 도입 후의 체적당 음이온 교환 용량이 작아져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 비닐모노머 첨가량이 50배를 넘으면, 개구경이 작아지고, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않다.The amount of these vinyl monomers to be added is 3 to 50 times by weight, preferably 4 to 40 times by weight, with respect to the monolith intermediate to be coexisted at the time of polymerization. If the amount of the vinyl monomer added is less than 3 times the amount of the porous material, the skeleton of the produced monolith (thickness of the wall portion of the monolith structure) can not be made thick and the anion exchange capacity per volume after introduction of the anion exchanger becomes small. On the other hand, if the addition amount of the vinyl monomer is more than 50 times, the opening diameter becomes small and the pressure loss at the time of passing water becomes large, which is not preferable.

Ⅱ공정에서 이용되는 가교제는, 분자 중에 적어도 2개의 중합 가능한 비닐기를 함유하고, 유기 용매에의 용해성이 높은 것이 적합하게 이용된다. 가교제의 구체예로서는, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌, 디비닐비페닐, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 부탄디올디아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직한 가교제는, 높은 기계적 강도와 가수분해에 대한 안정성으로부터, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌, 디비닐비페닐 등의 방향족 폴리비닐 화합물이다. 가교제 사용량은, 비닐모노머와 가교제의 합계량에 대해서 0.3~10몰%, 특히 0.3~5몰%인 것이 바람직하다. 가교제 사용량이 0.3몰% 미만이면, 모노리스의 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 10몰%를 넘으면, 음이온 교환기의 도입량이 감소해 버리는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 가교제 사용량은, 비닐모노머/가교제 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체의 가교 밀도와 거의 같아지도록 이용하는 것이 바람직하다. 양자의 사용량이 너무 크게 차이가 나면, 생성한 모노리스 중에서 가교 밀도 분포의 편향이 생기고, 음이온 교환기 도입 반응시에 크랙이 생기기 쉬워진다.The crosslinking agent used in the step (II) is preferably one having at least two polymerizable vinyl groups in the molecule and having a high solubility in an organic solvent. Specific examples of the crosslinking agent include divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylbiphenyl, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and butanediol diacrylate. These crosslinking agents may be used singly or in combination of two or more. A preferred crosslinking agent is an aromatic polyvinyl compound such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylbiphenyl and the like because of its high mechanical strength and stability against hydrolysis. The amount of the crosslinking agent is preferably 0.3 to 10 mol%, more preferably 0.3 to 5 mol% based on the total amount of the vinyl monomer and the crosslinking agent. If the amount of the crosslinking agent is less than 0.3 mol%, the mechanical strength of the monolith is insufficient. On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the amount of the anion-exchange group introduced may decrease, which is not preferable. It is preferable that the amount of the cross-linking agent used is approximately the same as the cross-linking density of the monolith intermediate which coexists in polymerization of the vinyl monomer / cross-linker. If the amount of use is too large, deflection of the crosslinked density distribution occurs in the produced monolith, and cracks tend to occur at the time of anion exchange group introduction reaction.

Ⅱ공정에서 이용되는 유기 용매는, 비닐모노머나 가교제는 용해하지만 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매, 바꾸어 말하면, 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머에 대한 빈용매(貧溶媒)이다. 그 유기 용매는, 비닐모노머의 종류에 따라 크게 다르기 때문에 일반적인 구체예를 열거하는 것은 곤란하지만, 예를 들면, 비닐모노머가 스티렌인 경우, 유기 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 옥탄올, 2-에틸헥산올, 데칸올, 도데칸올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류;디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 쇄상(폴리)에테르류;헥산, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄, 데칸, 도데칸 등의 쇄상 포화 탄화수소류;아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산셀로솔브, 프로피온산에틸 등의 에스테르류를 들 수 있다. 또, 디옥산이나 THF, 톨루엔과 같이 폴리스티렌의 양용매(良溶媒)여도, 상기 빈용매와 함께 이용되고, 그 사용량이 적은 경우에는, 유기 용매로서 사용할 수 있다. 이들 유기 용매의 사용량은, 상기 비닐모노머의 농도가 30~80중량%가 되도록 이용하는 것이 바람직하다. 유기 용매 사용량이 상기 범위로부터 벗어나 비닐모노머 농도가 30중량% 미만이 되면, 중합 속도가 저하하거나 중합 후의 모노리스 구조가 본 발명의 범위로부터 벗어나기 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 비닐모노머 농도가 80중량%를 넘으면, 중합이 폭주할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. The organic solvent used in the step (II) is an organic solvent which dissolves the vinyl monomer or the crosslinking agent but does not dissolve the polymer produced by polymerization of the vinyl monomer, in other words, a poor solvent for the polymer produced by polymerization of the vinyl monomer, to be. Since the organic solvent varies greatly depending on the type of the vinyl monomer, it is difficult to list general examples. For example, when the vinyl monomer is styrene, examples of the organic solvent include methanol, ethanol, propanol, butanol, Alcohols such as cyclohexanol, cyclohexanol, octanol, 2-ethylhexanol, decanol, dodecanol, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol and glycerin; ethers such as diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, Chain saturated hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, isooctane, decane and dodecane, and the like; esters such as ethyl acetate, acetic acid Isopropyl acetate, cellosolve acetate and ethyl propionate. Also, a good solvent for polystyrene such as dioxane, THF and toluene is used together with the poor solvent, and when the amount is small, it can be used as an organic solvent. The amount of these organic solvents to be used is preferably such that the concentration of the vinyl monomer is 30 to 80% by weight. When the amount of the organic solvent used deviates from the above range and the vinyl monomer concentration is less than 30% by weight, the polymerization rate is lowered or the monolith structure after polymerization is deviated from the scope of the present invention. On the other hand, when the vinyl monomer concentration exceeds 80% by weight, polymerization may be runaway, which is not preferable.

중합 개시제로서는, 열 및 광조사에 의해 래디칼을 발생하는 화합물이 적합하게 이용된다. 중합 개시제는 유용성인 편이 바람직하다. 본 발명에서 이용되는 중합 개시제의 구체예로서는, 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스이소부티르산디메틸, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 과산화벤조일, 과산화라우로일, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 테트라메틸티오람디설파이드 등을 들 수 있다. 중합 개시제의 사용량은, 모노머의 종류나 중합 온도 등에 의해 크게 변동하지만, 비닐모노머와 가교제의 합계량에 대해서, 약 0.01~5%의 범위에서 사용할 수 있다. As the polymerization initiator, a compound which generates a radical by heat and light irradiation is suitably used. The polymerization initiator is preferably useful. Specific examples of the polymerization initiator used in the present invention include 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, tetramethylthioram disulfide . The amount of the polymerization initiator to be used varies greatly depending on the type of the monomer, the polymerization temperature, etc. However, it can be used in the range of about 0.01 to 5% based on the total amount of the vinyl monomer and the crosslinking agent.

Ⅲ공정은, Ⅱ공정에서 얻어진 혼합물을 정치 하, 또한 그 Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 중간체의 존재 하에 중합을 행하고, 그 모노리스 중간체의 골격보다 굵은 골격을 가지는 굵은 모노리스를 얻는 공정이다. Ⅲ공정에서 이용하는 모노리스 중간체는, 본 발명의 참신한 구조를 가지는 모노리스를 창출하는데 있어서, 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 일본국 특표평7-501140호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 모노리스 중간체 부존재 하에서 비닐모노머와 가교제를 특정의 유기 용매 중에서 정치 중합시키면, 입자 응집형의 모노리스 형상 유기 다공질체를 얻을 수 있다. 그에 대해서, 본 발명과 같이 상기 중합계에 연속 매크로포어 구조의 모노리스 중간체를 존재시키면, 중합 후의 모노리스의 구조는 극적으로 변화하고, 입자 응집 구조는 소실하고, 상술의 굵은 모노리스가 얻어진다. 그 이유는 상세하게는 해명되어 있지 않지만, 모노리스 중간체가 존재하지 않는 경우는, 중합에 의해 생긴 가교 집합체가 입자 형상으로 석출·침전함으로써 입자 응집 구조가 형성되는데 반해, 중합계에 다공질체(중간체)가 존재하면, 비닐모노머 및 가교제가 액상으로부터 다공질체(중간체)의 골격부에 흡착 또는 분배되고, 다공질체(중간체) 중에서 중합이 진행하여 굵은 골격의 모노리스가 얻어지는 것으로 생각된다. 또한, 개구경은 중합의 진행에 의해 좁힐 수 있지만, 모노리스 중간체의 전세공 용적이 크기 때문에, 예를 들면 골격이 굵어져도 적당한 크기의 개구경을 얻을 수 있다.Step III is a step of obtaining a coarse monolith having a skeleton larger than the skeleton of the monolith intermediate by placing the mixture obtained in the step II and allowing polymerization in the presence of the monolith intermediate obtained in the step I. The monolith intermediate used in step III plays a very important role in creating a monolith having the novel structure of the present invention. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-501140 and the like, when the vinyl monomer and the cross-linking agent are subjected to stationary polymerization in the presence of the monolith intermediate in a specific organic solvent, a particle-aggregated monolithic organic porous body can be obtained. On the other hand, when a monolith intermediate of a continuous macropore structure is present in the polymerization system as in the present invention, the structure of the monolith after polymerization dramatically changes and the particle aggregation structure disappears, and the above-described thick monolith is obtained. The reason for this is not clarified in detail, but when the monolith intermediate is not present, the aggregation structure of the particles is formed by precipitation and precipitation of the aggregation of the aggregates formed by the polymerization in the form of particles, It is considered that the vinyl monomer and the crosslinking agent are adsorbed or distributed from the liquid phase to the skeleton of the porous body (intermediate body), and the polymerization proceeds in the porous body (intermediate body) to obtain a monolith of a thick skeleton. In addition, although the aperture diameter can be narrowed by the progress of the polymerization, since the monolith intermediate is large in size, for example, even if the skeleton is thick, an aperture of a suitable size can be obtained.

반응 용기의 내용적은, 모노리스 중간체를 반응 용기 중에 존재시키는 크기의 것이면 특별히 제한되지 않고, 반응 용기 내에 모노리스 중간체를 올렸을 때, 평면에서 볼 때 모노리스의 주위에 간극이 생기는 것, 반응 용기 내에 모노리스 중간체가 간극 없이 들어가는 것 중 어느 하나여도 된다. 이 중, 중합 후의 굵은 모노리스가 용기 내벽으로부터 가압을 받지 않고, 반응 용기 내에 간극없이 들어가는 것이, 모노리스에 왜곡이 생기지도 않고, 반응 원료 등의 낭비가 없고 효율적이다. 또한, 반응 용기의 내용적이 크고, 중합 후의 모노리스의 주위에 간극이 존재하는 경우에도, 비닐모노머나 가교제는, 모노리스 중간체에 흡착, 분배되기 때문에, 반응 용기 내의 간극 부분에 입자 응집 구조물이 생성되지 않는다. The content of the reaction vessel is not particularly limited as far as the content of the monolith intermediate exists in the reaction vessel, and when the monolith intermediate is placed in the reaction vessel, a gap is formed around the monolith when viewed from the plane. It can be any one of entering without gap. Among them, the large monolith after the polymerization is not pressurized from the inner wall of the container and enters the reaction vessel without gaps, does not cause distortion in the monolith, has no waste of reaction materials, and is efficient. In addition, even when the content of the reaction vessel is large and there is a gap around the monolith after polymerization, since the vinyl monomer and the crosslinking agent are adsorbed and distributed on the monolith intermediate, a particle cohesive structure is not generated in the gap portion in the reaction vessel .

Ⅲ공정에 있어서, 반응 용기 중, 모노리스 중간체는 혼합물(용액)로 함침된 상태에 놓여진다. Ⅱ공정에서 얻어진 혼합물과 모노리스 중간체의 배합비는, 상술과 같이, 모노리스 중간체에 대해서, 비닐모노머의 첨가량이 중량으로 3~50배, 바람직하게는 4~40배가 되도록 배합하는 것이 적합하다. 이로 인해, 적당한 개구경을 가지면서, 굵은 골격을 가지는 모노리스를 얻을 수 있다. 반응 용기 중, 혼합물 중의 비닐모노머와 가교제는, 정치된 모노리스 중간체의 골격에 흡착, 분배되고, 모노리스 중간체의 골격 내에서 중합이 진행한다. In step III, in the reaction vessel, the monolith intermediate is impregnated with the mixture (solution). The mixture ratio of the mixture obtained in the step II and the monolith intermediate is preferably such that the addition amount of the vinyl monomer to the monolith intermediate is 3 to 50 times, preferably 4 to 40 times by weight, as described above. This makes it possible to obtain a monolith having an appropriate diameter and a thick skeleton. In the reaction vessel, the vinyl monomer and the cross-linking agent in the mixture are adsorbed and distributed on the skeleton of the stationary monolith intermediate, and the polymerization proceeds in the skeleton of the monolith intermediate.

중합 조건은, 모노머의 종류, 개시제의 종류에 따라 여러가지 조건이 선택된다. 예를 들면, 개시제로서 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 과산화벤조일, 과산화라우로일, 과황산칼륨 등을 이용했을 때에는, 불활성 분위기 하의 밀봉 용기 내에 있어서, 30~100℃에서 1~48시간 가열 중합시키면 된다. 가열 중합에 의해, 모노리스 중간체의 골격에 흡착, 분배한 비닐모노머와 가교제가 그 골격 내에서 중합하고, 그 골격을 굵게 한다. 중합 종료 후, 내용물을 취출하고, 미반응 비닐모노머와 유기 용매의 제거를 목적으로, 아세톤 등의 용제로 추출하여 굵은 모노리스를 얻는다. The polymerization conditions are selected depending on the kind of the monomer and the kind of the initiator. Examples of the initiator include 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, potassium persulfate , It may be heated and polymerized at 30 to 100 ° C for 1 to 48 hours in a sealed container under an inert atmosphere. By heating polymerization, the vinyl monomers and the crosslinking agent adsorbed and distributed on the skeleton of the monolith intermediate are polymerized in the skeleton thereof, and the skeleton thereof is made thick. After completion of the polymerization, the contents are taken out and extracted with a solvent such as acetone for the purpose of removing unreacted vinyl monomers and an organic solvent to obtain a thick monolith.

다음에, 상기의 방법에 의해 모노리스를 제조한 후, 음이온 교환기를 도입하는 방법이, 얻어지는 모노리스 음이온 교환체의 다공 구조를 엄밀하게 컨트롤할 수 있는 점에서 바람직하다. Next, a method of introducing an anion exchanger after preparing the monolith by the above method is preferable in that the porous structure of the obtained monolith anion exchanger can be strictly controlled.

상기 모노리스에 음이온 교환기를 도입하는 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 고분자 반응이나 그래프트 중합 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 4급 암모늄기를 도입하는 방법으로서는, 모노리스가 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 등이면 클로로메틸메틸에테르 등에 의해 클로로메틸기를 도입한 후, 3급 아민과 반응시키는 방법;모노리스를 클로로메틸스티렌과 디비닐벤젠의 공중합에 의해 제조하고, 3급 아민과 반응시키는 방법;모노리스에, 균일하게 래디컬 개시기나 연쇄 이동기를 골격 표면 및 골격 내부에 도입하고, N,N,N-트리메틸암모늄에틸아크릴레이트나 N,N,N-트리메틸암모늄프로필아크릴아미드를 그래프트 중합하는 방법;마찬가지로 그리시딜메타크릴레이트를 그래프트 중합한 후, 관능기 변환에 의해 4급 암모늄기를 도입하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법 중, 4급 암모늄기를 도입하는 방법으로서는, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 클로로메틸메틸에테르 등에 의해 클로로메틸기를 도입한 후, 3급 아민과 반응시키는 방법이나 클로로메틸스티렌과 디비닐벤젠의 공중합에 의해 모노리스를 제조하고, 3급 아민과 반응시키는 방법이, 이온 교환기를 균일하고 정량적으로 도입할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 도입하는 이온 교환기로서는, 트리메틸암모늄기, 트리에틸암모늄기, 트리부틸암모늄기, 디메틸히드록시에틸암모늄기, 디메틸히드록시프로필암모늄기, 메틸디히드록시에틸암모늄기 등의 4급 암모늄기나, 제3 술포늄기, 포스포늄기 등을 들 수 있다. The method for introducing the anion exchanger into the monolith is not particularly limited and known methods such as polymer reaction and graft polymerization can be used. For example, as a method for introducing a quaternary ammonium group, a method of introducing a chloromethyl group into a monolith using a styrene-divinylbenzene copolymer or the like with chloromethyl methyl ether and then reacting with a tertiary amine; And divinylbenzene, and reacting with a tertiary amine; introducing a radical initiator or chain moiety into the monolith uniformly on the skeletal surface and in the skeleton; and reacting N, N, N-trimethylammonium ethyl acrylate Or N, N, N-trimethylammonium propyl acrylamide; graft polymerization of glycidyl methacrylate and then introducing a quaternary ammonium group by functional group conversion. Among these methods, as a method of introducing a quaternary ammonium group, a method of introducing a chloromethyl group into a styrene-divinylbenzene copolymer with chloromethyl methyl ether and then reacting with a tertiary amine, a method of introducing chloromethylstyrene and divinylbenzene A method of preparing a monolith by copolymerization and reacting with a tertiary amine is preferable in that the ion-exchange can be introduced uniformly and quantitatively. Examples of the ion exchanger to be introduced include quaternary ammonium groups such as trimethylammonium group, triethylammonium group, tributylammonium group, dimethylhydroxyethylammonium group, dimethylhydroxypropylammonium group and methyldihydroxyethylammonium group, and tertiary ammonium groups such as tertiary sulfonium group, And a phosphorus group.

제1 모노리스 음이온 교환체는, 굵은 모노리스에 음이온 교환기가 도입되기 때문에, 예를 들면 굵은 모노리스의 1.4~1.9배와 같이 크게 팽윤한다. 즉, 일본국 특개2002-306976 기재의 종래의 모노리스에 이온 교환기가 도입된 것보다도 팽윤도가 훨씬 더 크다. 이 때문에, 굵은 모노리스의 개구경이 작은 것이어도, 모노리스이온 교환체의 개구경은 대략, 상기 배율로 커진다. 또, 개구경이 팽윤으로 커져도 전세공 용적은 변화하지 않는다. 따라서, 제1 모노리스 이온 교환체는, 개구경이 현격히 큼에도 불구하고, 굵은 골격을 가지기 때문에 기계적 강도가 높다.The first monolithic anion exchanger swells largely as, for example, 1.4 to 1.9 times of the coarse monolith because an anion exchanger is introduced into the coarse monolith. That is, the degree of swelling is much larger than that in the conventional monolith described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976, in which an ion exchanger is introduced. Therefore, even if the diameter of the coarse monolith is small, the aperture diameter of the monolith ion exchanger becomes large at the above magnification. Also, even if the diameter of an opening increases due to swelling, the volume of the lease does not change. Therefore, the first monolith ion exchanger has a large skeleton, though its aperture diameter is remarkably large, and thus has a high mechanical strength.

<제2 모노리스 음이온 교환체의 설명>&Lt; Description of Second Monolith Anion Exchanger >

제2 모노리스 음이온 교환체는, 음이온 교환기가 도입된 전체 구성 단위 중, 가교 구조 단위를 0.3~5.0몰% 함유하는 방향족 비닐 폴리머로 이루어지는, 평균 굵기가 물 습윤 상태에서 1~60㎛인 삼차원적으로 연속한 골격과, 그 골격간에 평균 직경이 물 습윤 상태에서 10~100㎛인 삼차원적으로 연속한 공공으로 이루어지는 공연속 구조체로서, 전세공 용적이 0.5~5㎖/g이며, 물 습윤 상태에서의 체적당의 이온 교환 용량이 0.3~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 그 다공질 이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있다.The second monolithic anion exchanger is an aromatic vinyl polymer comprising an aromatic vinyl polymer containing 0.3 to 5.0 mol% of crosslinking structural units among all the constituent units into which an anion-exchange group is introduced, and has an average thickness of 1 to 60 μm Wherein the hollow structure has a continuous skeleton and three-dimensionally continuous pores having an average diameter of 10 to 100 占 퐉 in an aqueous wet state between the skeletons, the porous structure having a bulk density of 0.5 to 5 ml / g, The ion exchange capacity per volume is 0.3 to 1.0 mg equivalent / ml, and the anion exchanger is uniformly distributed in the porous ion exchanger.

제2 모노리스 음이온 교환체는, 음이온 교환기가 도입된 평균 굵기가 물 습윤 상태에서 1~60㎛, 바람직하게는 3~58㎛의 삼차원적으로 연속한 골격과, 그 골격간에 평균 직경이 물 습윤 상태에서 10~100㎛, 바람직하게는 15~90㎛, 특히 바람직하게는 20~80㎛의 삼차원적으로 연속한 공공으로 이루어지는 공연속 구조체이다. 즉, 공연속 구조는 도 6의 모식도에 나타내는 바와 같이, 연속하는 골격상(1)과 연속하는 공공상(2)이 얽혀 각각이 모두 3차원적으로 연속하는 구조(10)이다. 이 연속한 공공(2)은, 종래의 연속 기포형 모노리스나 입자 응집형 모노리스에 비해 공공의 연속성이 높고 그 크기에 편향이 없기 때문에, 매우 균일한 이온의 흡착 거동을 달성할 수 있다. 또, 골격이 굵기 때문에 기계적 강도가 높다. The second monolithic anion exchanger preferably has a three-dimensionally continuous skeleton having an average thickness of 1 to 60 탆, preferably 3 to 58 탆, in which the anion exchanger is introduced in a wetted water state, and a water- Is in the range of 10 to 100 占 퐉, preferably 15 to 90 占 퐉, particularly preferably 20 to 80 占 퐉. That is, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, the structure in the performance mode is a structure 10 in which a continuous skeleton image 1 and a continuous hollow image 2 are entangled and each is three-dimensionally continuous. Since the continuous openings 2 are higher in continuity of the open space than the open-celled open-cell type monolith or particle-coalesced monoliths of the prior art, there is no deviation in the size, so that a very uniform adsorption behavior of the ions can be achieved. In addition, since the skeleton is thick, the mechanical strength is high.

제2 모노리스 음이온 교환체의 골격의 굵기 및 공공의 직경은, 모노리스에 음이온 교환기를 도입할 때, 모노리스 전체가 팽윤하기 때문에, 모노리스의 골격의 굵기 및 공공의 직경보다도 커진다. 이 연속된 공공은, 종래의 연속 기포형 모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체나 입자 응집형 모노리스 형상 유기 다공질 음이온 교환체에 비해 공공의 연속성이 높고 그 크기에 편향이 없기 때문에, 매우 균일한 음이온의 흡착 거동을 달성할 수 있다. 삼차원적으로 연속한 공공의 평균 직경이 물 습윤 상태에서 10㎛ 미만이면, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않고, 100㎛를 넘으면, 피처리수와 유기 다공질 음이온 교환체의 접촉이 불충분해지고, 그 결과, 피처리수 중의 과산화수소의 분해 또는 용존 산소의 제거가 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 골격의 평균 굵기가 물 습윤 상태에서 1㎛ 미만이면, 체적당 음이온 교환 용량이 저하한다는 결점 외, 기계적 강도가 저하하여, 특히 고유속으로 통수했을 때에 모노리스 음이온 교환체가 크게 변형해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체의 접촉 효율이 저하하고, 촉매 효과가 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 골격의 굵기가 60㎛를 넘으면, 골격이 너무 굵어지고, 통수시의 압력 손실이 증대하기 때문에 바람직하지 않다. The thickness of the skeleton of the second monolithic anion exchanger and the diameter of the pore become larger than the thickness of the monolith of the monolith and the diameter of the pore because the entire monolith swells when an anion exchanger is introduced into the monolith. This continuous air has a higher continuity of the public than the conventional open-celled monolithic organic porous anion exchanger and the particle-aggregated monolithic organic porous anion exchanger, and since there is no deviation in the size thereof, a very uniform adsorption behavior Can be achieved. If the average diameter of the three-dimensionally continuous pores is less than 10 mu m in the wetted water state, the pressure loss at the time of water passage becomes large, and if the average diameter exceeds 100 mu m, contact between the water to be treated and the organic porous anion exchanger is insufficient And as a result, decomposition of hydrogen peroxide in the water to be treated or removal of dissolved oxygen becomes insufficient. In addition, when the average thickness of the skeleton is less than 1 탆 in the water wet state, the mechanical strength is lowered, besides the drawback that the anion exchange capacity per volume is lowered, and the monolith anion exchanger is greatly deformed I do not. Further, the contact efficiency between the for-treatment water and the monolith anion exchanger is lowered, and the catalytic effect is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the skeleton exceeds 60 탆, the skeleton becomes too thick and the pressure loss at the time of water passage increases, which is not preferable.

상기 연속 구조체의 공공의 물 습윤 상태에서의 평균 직경은, 수은 압입법으로 측정한 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 공공의 평균 직경에, 팽윤율을 곱해 산출되는 값이다. 구체적으로는, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 x2(㎜)이며, 그 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체를 건조시켜, 얻어지는 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 y2(㎜)이며, 이 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체를 수은 압입법에 의해 측정했을 때의 공공의 평균 직경이 z2(㎛)이었다고 하면, 모노리스 음이온 교환체의 공공의 물 습윤 상태에서의 평균 직경(㎛)은, 다음 식 「물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 공공의 평균 직경(㎛)=z2×(x2/y2)」로 산출된다. 또, 음이온 교환기 도입 전의 건조 상태의 모노리스의 공공의 평균 직경, 및 그 건조 상태의 모노리스에 음이온 교환기를 도입했을 때의 건조 상태의 모노리스에 대한 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율을 알 수 있는 경우는, 건조 상태의 모노리스의 공공의 평균 직경에, 팽윤율을 곱해, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 공공의 평균 직경을 산출할 수도 있다. 또, 상기 연속 구조체의 골격의 물 습윤 상태에서의 평균 굵기는, 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 SEM 관찰을 적어도 3회 행하고, 얻어진 화상 중의 골격의 굵기를 측정하고, 그 평균치에, 팽윤율을 곱해 산출되는 값이다. 구체적으로는, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 x3(㎜)이며, 그 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체를 건조시켜, 얻어지는 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 직경이 y3(㎜)이며, 이 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체의 SEM 관찰을 적어도 3회 행하고, 얻어진 화상 중의 골격의 굵기를 측정하고, 그 평균치가 z3(㎛)이었다고 하면, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 연속 구조체의 골격의 평균 굵기(㎛)는, 다음식 「물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 연속 구조체의 골격의 평균 굵기(㎛)=z3×(x3/y3)」으로 산출된다. 또, 음이온 교환기 도입 전의 건조 상태의 모노리스의 골격의 평균 굵기, 및 그 건조 상태의 모노리스에 음이온 교환기를 도입했을 때의 건조 상태의 모노리스에 대한 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율을 알 수 있는 경우는, 건조 상태의 모노리스의 골격의 평균 굵기에, 팽윤율을 곱해, 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 골격의 평균 굵기를 산출할 수도 있다. 또한, 골격은 막대 형상이며 원형 단면 형상이지만, 타원 단면 형상 등 이경(異徑) 단면의 것이 포함되어 있어도 된다. 이 경우의 굵기는 단경과 장경의 평균이다.The average diameter of the continuous structure in the water wet state of the continuous structure is a value calculated by multiplying the average diameter of the vacancies of the monolithic anion exchanger in a dried state measured by the mercury infusion method by the swelling rate. More specifically, the monolith anion exchanger having a diameter of x2 (mm) and having a water wet state is dried to obtain a monolith anion exchanger having a diameter of y2 (mm) (Μm) of the monolith anion exchanger measured in the dry state by the mercury intrusion method is z2 (탆), the average diameter (탆) of the monolith anion exchanger in the water- Is calculated by the following equation: average diameter (占 퐉) of the pores of the monolith anion exchanger in a water wet state = z2 占 (x2 / y2). The swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state relative to the monolith in the dry state before introduction of the anion exchanger and the dry state monolith when the anion exchanger is introduced into the monolith in the dry state is known , The average pore size of the monolith anion exchanger in the water wet state may be calculated by multiplying the average pore diameter of the monolith in the dry state by the swelling rate. The average thickness of the skeleton of the continuous structure in the water wet state was measured by observing the SEM of the monolithic anion exchanger in the dry state at least three times and measuring the thickness of the skeleton in the obtained image and calculating the swelling rate And is a value calculated by multiplying. More specifically, the monolith anion exchanger having a diameter of x3 (mm) in a water wet state is dried and the monolith anion exchanger in a wet state is dried to obtain a monolith anion exchanger having a diameter of y3 (mm) , And the monolith anion exchanger in this dry state was subjected to SEM observation at least three times, and the thickness of the skeleton in the obtained image was measured. When the average value was z3 (mu m) The average thickness (mu m) of the skeleton is calculated by the following equation (3): &quot; average thickness (mu m) of skeleton of continuous structure of monolith anion exchanger in water wet state = z3 x (x3 / y3) &quot;. The average thickness of the monoliths in the dry state before introduction of the anion exchanger and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state with respect to the monolith in the dry state when the anion exchanger is introduced into the monolith in the dry state are known The average thickness of the skeleton of the monolith in the dry state can be multiplied by the swelling rate to calculate the average thickness of the skeleton of the monolith anion exchanger in the water wet state. The skeleton may have a rod-like shape and a circular cross-sectional shape, but may have a different-diameter cross-section such as an elliptical cross-sectional shape. In this case, the thickness is the average of the short diameter and the long diameter.

또, 제2 모노리스 음이온 교환체의 전세공 용적은, 0.5~5㎖/g이다. 전세공 용적이 0.5㎖/g 미만이면, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않고, 또한, 단위 단면적당의 투과 수량이 작아지고, 처리 수량이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 전세공 용적이 5㎖/g를 넘으면, 체적당 음이온 교환 용량이 저하하고, 백금족 금속 나노 입자의 담지량도 저하하고 촉매 효과가 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 또, 기계적 강도가 저하하고, 특히 고유속으로 통수했을 때에 모노리스 음이온 교환체가 크게 변형해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체의 접촉 효율이 저하하기 때문에, 과산화수소 분해 효과 또는 용존 산소 제거 효과도 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 삼차원적으로 연속한 공공의 크기 및 전세공 용적이 상기 범위에 있으면, 피처리수와의 접촉이 매우 균일하고 접촉 면적도 크고, 또한 저압력 손실 하에서의 통수가 가능해진다. 또한, 모노리스(모노리스 중간체, 모노리스, 모노리스 음이온 교환체)의 전세공 용적은, 건조 상태에서도, 물 습윤 상태에서도, 같다. In addition, the second monolithic anion exchanger has a lean mass capacity of 0.5 to 5 ml / g. If the volume ratio of the premix is less than 0.5 ml / g, the pressure loss at the time of passing becomes large, which is undesirable because the permeation rate per unit surface area becomes small and the amount of water to be treated decreases. On the other hand, when the volume ratio of the carbon black exceeds 5 ml / g, the anion exchange capacity per volume decreases, the amount of platinum group metal nanoparticles to be loaded decreases, and the catalytic effect decreases, which is not preferable. Further, the mechanical strength is lowered, and the monolithic anion exchanger is largely deformed when passing through the intrinsic core, which is not preferable. Further, since the contact efficiency between the water to be treated and the monolith anion exchanger is lowered, the effect of decomposing hydrogen peroxide or the effect of removing dissolved oxygen is also undesirable. When the three-dimensionally continuous pore size and the pore volume are within the above ranges, the contact with the for-treatment water is very uniform, the contact area is large, and the water passing under low pressure loss becomes possible. In addition, the charcoal capacity of the monolith (monolith intermediate, monolith, and monolith anion exchanger) is the same even in the dry state and the water wet state.

또한, 제2 모노리스 음이온 교환체에 물을 투과시켰을 때의 압력 손실은, 다공질체를 1m 충전한 칼럼에 통수 선속도(LV)1m/h로 통수했을 때의 압력 손실(이하, 「차압계수」라고 한다.)로 나타내면, 0.001~0.5㎫/m·LV의 범위, 특히 0.005~0.1㎫/m·LV이다. The pressure loss when permeating water to the second monolithic anion exchanger was measured by measuring the pressure loss (hereinafter, referred to as &quot; differential pressure meter &quot;) when passing through a column packed with 1 m of porous body at a water flow rate (LV) of 1 m / ) Is in the range of 0.001 to 0.5 MPa / m · LV, particularly 0.005 to 0.1 MPa / m · LV.

제2 모노리스 음이온 교환체에 있어서, 공연속 구조체의 골격을 구성하는 재료는, 전체 구성 단위 중, 0.3~5몰%, 바람직하게는 0.5~3.0몰%의 가교 구조 단위를 포함하고 있는 방향족 비닐 폴리머이며 소수성이다. 가교 구조 단위가 0.3몰% 미만이면, 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않고, 한편, 5몰%를 넘으면, 다공질체의 구조가 공연속 구조로부터 벗어나기 쉬워진다. 그 방향족 비닐 폴리머의 종류에 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 폴리스티렌, 폴리(α-메틸스티렌), 폴리비닐톨루엔, 폴리비닐벤질클로라이드, 폴리비닐비페닐, 폴리비닐나프탈렌 등을 들 수 있다. 상기 폴리머는, 단독의 비닐모노머와 가교제를 공중합시켜 얻어지는 폴리머여도, 복수의 비닐모노머와 가교제를 중합시켜 얻어지는 폴리머여도 되고, 또, 2종류 이상의 폴리머가 블렌드된 것이어도 된다. 이들 유기 폴리머 재료 중에서, 공연속 구조 형성의 용이함, 음이온 교환기 도입의 용이성과 높은 기계적 강도, 및 산 또는 알칼리에 대한 높은 안정성으로부터, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체나 비닐 벤질클로라이드-디비닐 벤젠 공중합체가 바람직하다.In the second monolithic anion exchanger, the material constituting the skeleton of the performance structure is preferably an aromatic vinyl polymer containing 0.3 to 5 mol%, preferably 0.5 to 3.0 mol%, of the total structural units, And is hydrophobic. When the amount of the crosslinking structural unit is less than 0.3 mol%, the mechanical strength is insufficient, and when it is more than 5 mol%, the structure of the porous material tends to deviate from the structure of the air-fuel ratio. The type of the aromatic vinyl polymer is not particularly limited, and examples thereof include polystyrene, poly (? -Methylstyrene), polyvinyltoluene, polyvinylbenzyl chloride, polyvinylbiphenyl, polyvinylnaphthalene and the like. The polymer may be a polymer obtained by copolymerizing a single vinyl monomer and a crosslinking agent, a polymer obtained by polymerizing a plurality of vinyl monomers and a crosslinking agent, or a polymer obtained by blending two or more kinds of polymers. Among these organic polymer materials, a styrene-divinylbenzene copolymer, a vinylbenzyl chloride-divinylbenzene copolymer, a styrene-divinylbenzene copolymer and a styrene-divinylbenzene copolymer are preferably used because of easiness of formation of a structure in the air- .

제2 모노리스 음이온 교환체는, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량이 0.3~1.0㎎당량/㎖의 이온 교환 용량을 가진다. 일본국 특개2002-306976호에 기재되어 있는 바와 같은 본 발명과는 다른 연속 매크로포어 구조를 가지는 종래형의 모노리스 형상 유기 다공질 이온 교환체에서는, 실용적으로 요구되는 낮은 압력 손실을 달성하기 위해서, 개구경을 크게 하면, 전세공 용적도 그에 따라 커져 버리기 때문에, 체적당 이온 교환 용량이 저하하고, 체적당 교환 용량을 증가시키기 위해 전세공 용적을 작게 하면, 개구경이 작아져 버리기 때문에 압력 손실이 증가하는 것과 같은 결점을 가지고 있었다. 그에 대해, 본 발명의 제2 모노리스 음이온 교환체는, 삼차원적으로 연속한 공공의 연속성이나 균일성이 높기 때문에, 전세공 용적을 저하시켜도 압력 손실은 그다지 증가하지 않는다. 그 때문에, 압력 손실을 낮게 유지한 채로 체적당 음이온 교환 용량을 비약적으로 크게 할 수 있다. 체적당 음이온 교환 용량이 0.3㎎당량/㎖ 미만이면, 체적당 백금족 금속의 나노 입자 담지량이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 체적당 음이온 교환 용량이 1.0㎎당량/㎖를 넘으면, 통수시의 압력 손실이 증대해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 제2 모노리스 음이온 교환체의 건조 상태에 있어서의 중량당 음이온 교환 용량은 특별히 한정되지 않지만, 이온 교환기가 다공질체의 골격 표면 및 골격 내부에까지 균일하게 도입되어 있기 때문에, 3.5~4.5㎎당량/g이다. 또한, 이온 교환기가 골격 표면에만 도입된 다공질체의 이온 교환 용량은, 다공질체나 이온 교환기의 종류에 따라 일괄적으로는 결정할 수 없지만, 겨우 500㎍당량/g이다. The second monolithic anion exchanger has an ion exchange capacity of 0.3 to 1.0 mg equivalent / ml in terms of anion exchange capacity per volume in wetted water. In the conventional monolithic organic porous ion exchanger having a continuous macropore structure different from that of the present invention as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976, in order to achieve a practically required low pressure loss, The volume of the premixed air is increased accordingly. Therefore, if the volume of the premixed air is decreased to increase the exchange capacity per volume, the ion exchange capacity per volume decreases. As the opening diameter decreases, the pressure loss increases Had the same drawbacks as the. On the other hand, since the second monolithic anion exchanger of the present invention has high continuity and uniformity of three-dimensionally continuous pores, the pressure loss does not increase much even if the pore volume is reduced. Therefore, the anion exchange capacity per volume can be dramatically increased while the pressure loss is kept low. If the anion exchange capacity per volume is less than 0.3 mg equivalent / ml, the amount of the platinum group metal nanoparticles supported per volume decreases, which is not preferable. On the other hand, if the anion exchange capacity per volume exceeds 1.0 mg equivalent / ml, the pressure loss at the time of water passage increases, which is not preferable. In addition, the anion exchange capacity per weight in the dry state of the second monolith anion exchanger is not particularly limited. However, since the ion exchanger is uniformly introduced into the skeleton surface and skeleton of the porous body, 3.5 to 4.5 mg equivalent / g. The ion exchange capacity of the porous body introduced only into the skeleton surface of the ion exchanger can not be determined collectively depending on the type of the porous body or ion exchanger, but is only 500 당 equivalent / g.

제2 모노리스 음이온 교환체에 있어서의 음이온 교환기로서는, 제1 모노리스 음이온 교환체에 있어서의 음이온 교환기와 같고, 그 설명을 생략한다. 제2 모노리스 음이온 교환체에 있어서, 도입된 음이온 교환기는, 다공질체의 표면뿐만 아니라, 다공질체의 골격 내부에까지 균일하게 분포하고 있다. 균일 분포의 정의는, 제1 모노리스 음이온 교환체의 균일 분포의 정의와 같다. The anion exchanger in the second monolith anion exchanger is the same as the anion exchanger in the first monolith anion exchanger, and a description thereof will be omitted. In the second monolithic anion exchanger, the introduced anion exchanger is uniformly distributed not only on the surface of the porous body, but also inside the skeleton of the porous body. The definition of the uniform distribution is the same as the definition of the uniform distribution of the first monolithic anion exchanger.

(제2 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법)(Production method of the second monolithic anion exchanger)

제2 모노리스 음이온 교환체는, 이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머, 계면활성제 및 물의 혼합물을 교반함으로써 유중수적형 에멀젼을 조제하고, 다음에 유중수적형 에멀젼을 중합시켜 전세공 용적이 16㎖/g를 넘고, 30㎖/g 이하의 연속 매크로포어 구조의 모노리스 형상의 유기 다공질 중간체를 얻는 Ⅰ공정, 방향족 비닐모노머, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 비닐기를 가지는 전유용성 모노머 중, 0.3~5몰%의 가교제, 방향족 비닐모노머나 가교제는 용해하지만 방향족 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매 및 중합 개시제로 이루어지는 혼합물을 조제하는 Ⅱ공정, Ⅱ공정에서 얻어지는 혼합물을 정치 하, 또한 Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 형상의 유기 다공질 중간체의 존재 하에 중합을 행하고, 공연속 구조체를 얻는 Ⅲ공정, 그 Ⅲ공정에서 얻어진 공연속 구조체에 음이온 교환기를 도입하는 Ⅳ공정을 행함으로써 얻을 수 있다. The second monolithic anion exchanger is prepared by preparing a water-in-water emulsion by stirring a mixture of an oil-soluble monomer containing no ion-exchanger, a surfactant and water, and then polymerizing a water-in-water emulsion to form a water- In the step (I) of obtaining a monolithic organic porous intermediate having a continuous macropore structure of not more than 30 ml / g, an aromatic vinyl monomer, and 0.3 to 5 mol% of an organopolysiloxane monomer having at least two vinyl groups in a molecule The mixture obtained in the step (II) and the step (II) for preparing a mixture of an organic solvent and a polymerization initiator which dissolve the crosslinking agent, the aromatic vinyl monomer or the crosslinking agent but does not dissolve the polymer produced by polymerization of the aromatic vinyl monomer, Polymerization is carried out in the presence of the obtained monolithic organic porous intermediate to obtain a coin structure Ⅲ process, can be obtained by carrying out the Ⅳ step of introducing an anion exchanger to perform in the structure obtained in the step Ⅲ.

제2 모노리스 음이온 교환체에 있어서의 모노리스 중간체를 얻는 Ⅰ공정은, 일본국 특개2002-306976호 공보에 기재된 방법에 준거해 행하면 된다. The step I for obtaining the monolith intermediate in the second monolithic anion exchanger may be carried out in accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-306976.

즉, Ⅰ공정에 있어서, 이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머로서는, 예를 들면, 카르본산기, 술폰산기, 4급 암모늄기 등의 이온 교환기를 포함하지 않고, 물에 대한 용해성이 낮고, 친유성의 모노머를 들 수 있다. 이들 모노머의 구체예로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질클로라이드, 비닐비페닐, 비닐나프탈렌 등의 방향족 비닐모노머;에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐 등의 α-올레핀;부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 디엔계 모노머;염화비닐, 브롬화 비닐, 염화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌 등의 할로겐화올레핀;아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴계 모노머;아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르;아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산시클로헥실, 메타크릴산벤질, 메타크릴산글리시딜 등의 (메타)아크릴계 모노머를 들 수 있다. 이들 모노머 중에서, 적합한 것으로서는, 방향족 비닐모노머이며, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질클로라이드, 디비닐벤젠 등을 들 수 있다. 이들 모노머는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 단, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 등의 가교성 모노머를 적어도 유용성 모노머의 한 성분으로서 선택하고, 그 함유량을 전유용성 모노머 중, 0.3~5몰%, 바람직하게는 0.3~3몰%로 하는 것이, 공연속 구조의 형성에 유리해지기 때문에 바람직하다.That is, in the step I, the usable monomer which does not contain an ion-exchange group includes, for example, an ion-exchange resin which does not contain an ion exchanger such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group or a quaternary ammonium group and has a low solubility in water, Monomers. Specific examples of these monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, vinylbenzyl chloride, vinylbiphenyl and vinylnaphthalene;? -Olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, and isobutene; Halogenated olefins such as vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride and tetrafluoroethylene; nitrile-based monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; Esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate (Meth) acrylic monomers such as benzyl methacrylate, and glycidyl methacrylate. Among these monomers, suitable examples include aromatic vinyl monomers such as styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, vinylbenzyl chloride, and divinylbenzene. These monomers may be used singly or in combination of two or more. However, a crosslinkable monomer such as divinylbenzene or ethylene glycol dimethacrylate is selected as a component of at least an oil-soluble monomer and the content thereof is 0.3 to 5 mol%, preferably 0.3 to 3 mol% Is preferable because it is advantageous in forming a structure in a performance.

계면활성제는, 제1 모노리스 음이온 교환체의 Ⅰ공정에서 사용하는 계면활성제와 같고, 그 설명을 생략한다.The surfactant is the same as the surfactant used in the I step of the first monolith anion exchanger, and a description thereof will be omitted.

또, Ⅰ공정에서는, 유중수적형 에멀젼 형성시, 필요에 따라서 중합 개시제를 사용해도 된다. 중합 개시제는, 열 및 광조사에 의해 래디컬을 발생하는 화합물이 적합하게 이용된다. 중합 개시제는 수용성이어도 유용성이어도 되고, 예를 들면, 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스이소부티르산디메틸, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 과산화벤조일, 과산화라우로일, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 테트라메틸티오람디설파이드, 과산화수소-염화제1철, 과황산나트륨-산성 아황산나트륨 등을 들 수 있다. In the step I, a polymerization initiator may be used as needed in forming the water-in-water emulsion. As the polymerization initiator, a compound which generates radicals by heat and light irradiation is suitably used. The polymerization initiator may be water-soluble or oil-soluble. Examples thereof include 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) Azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate, Azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, tetramethylthiazol disulfide, Hydrogen peroxide-ferrous chloride, sodium persulfate-sodium acid sulfite, and the like.

이온 교환기를 포함하지 않는 유용성 모노머, 계면활성제, 물 및 중합 개시제를 혼합하고, 유중수적형 에멀젼을 형성시킬 때의 혼합 방법으로서는, 제1 모노리스 음이온 교환체의 Ⅰ공정에 있어서의 혼합 방법과 같고, 그 설명을 생략한다. The mixing method in mixing an oil-soluble monomer, a surfactant, water and a polymerization initiator not containing an ion exchanger and a water-in-oil type emulsion is the same as the mixing method in the first step of the first monolithic anion exchanger, The description thereof will be omitted.

제2 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법에 있어서, Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 중간체는, 가교 구조를 가지는 유기 폴리머 재료, 적합하게는 방향족 비닐 폴리머이다. 그 폴리머 재료의 가교 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 폴리머 재료를 구성하는 전체 구성 단위에 대해서, 0.3~5몰%, 바람직하게는 0.3~3몰%의 가교 구조 단위를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 가교 구조 단위가 0.3몰% 미만이면, 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 5몰%를 넘으면, 모노리스의 구조가 공연속 구조를 벗어나기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 특히, 전세공 용적이 16~20㎖/g로 본 발명 중에서는 작은 경우에는, 공연속 구조를 형성시키기 때문에, 가교 구조 단위는 3몰% 미만으로 하는 것이 바람직하다. In the method for producing the second monolithic anion exchanger, the monolith intermediate obtained in the step I is an organic polymer material having a crosslinked structure, preferably an aromatic vinyl polymer. The crosslinking density of the polymer material is not particularly limited, but it is preferable that the crosslinking structural unit contains 0.3 to 5 mol%, preferably 0.3 to 3 mol%, of the crosslinking structural unit with respect to all the constituent units constituting the polymer material. When the amount of the crosslinking structural unit is less than 0.3 mol%, the mechanical strength is insufficient. On the other hand, if it exceeds 5 mol%, the structure of the monolith tends to deviate from the structure of the air-permeability, which is not preferable. Particularly, in the case of the small pitch of the present invention at a pitch of 16 to 20 ml / g, it is preferable that the cross-linking structural unit is less than 3 mol% in order to form a coin structure.

모노리스 중간체의 폴리머 재료의 종류는, 제1 모노리스 음이온 교환체의 모노리스 중간체의 폴리머 재료의 종류와 같고, 그 설명을 생략한다. The kind of the polymer material of the monolith intermediate is the same as that of the polymer material of the monolith intermediate of the first monolith anion exchanger, and a description thereof is omitted.

모노리스 중간체의 전세공 용적은, 16㎖/g를 넘고, 30㎖/g 이하, 적합하게는 16㎖/g를 넘고, 25㎖/g 이하이다. 즉, 이 모노리스 중간체는, 기본적으로는 연속 매크로포어 구조이지만, 매크로포어와 매크로포어의 겹침 부분인 개구(메소포어)가 현격히 크기 때문에, 모노리스 구조를 구성하는 골격이 이차원의 벽면으로부터 1차원의 막대 형상 골격에 한없이 가까운 구조를 가지고 있다. 이것을 중합계에 공존시키면, 모노리스 중간체의 구조를 형으로 하여 공연속 구조의 다공질체가 형성된다. 전세공 용적이 너무 작으면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 구조가 공연속 구조로부터 연속 매크로포어 구조로 변화해 버리기 때문에 바람직하지 않고, 한편, 전세공 용적이 너무 크면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 기계적 강도가 저하하거나, 체적당 음이온 교환 용량이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 모노리스 중간체의 전세공 용적을 제2 모노리스 음이온 교환체의 특정의 범위로 하려면, 모노머와 물의 비를, 대체로 1:20~1:40으로 하면 된다. The bulk density of the monolith intermediate is greater than 16 ml / g but not greater than 30 ml / g, suitably greater than 16 ml / g and not greater than 25 ml / g. That is, this monolith intermediate is basically a continuous macropore structure. However, since the opening (mesopore) which is the overlapping portion of the macropores and the macropores is remarkably large, the skeleton constituting the monolith structure is separated from the two- It has an infinitely close structure to the shape skeleton. When this is coexisted in the polymerization system, a porous body having a structure of the air-permeable structure is formed with the structure of the monolith intermediate as a mold. If the volume of the premix is too small, the structure of the monolith obtained after the polymerization of the vinyl monomer is changed from the structure of the coenzyme to the continuous macropore structure, which is not preferable. On the other hand, The mechanical strength of the obtained monolith is lowered or the anion exchange capacity per volume is lowered. In order to set the volume of the monolith intermediate to a specific range of the second monolithic anion exchanger, the ratio of monomer to water may be generally from 1:20 to 1:40.

또, 모노리스 중간체는, 매크로포어와 매크로포어의 겹침 부분인 개구(메소포어)의 평균 직경이 건조 상태에서 5~100㎛이다. 개구의 평균 직경이 건조 상태에서 5㎛ 미만이면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 개구경이 작아지고, 유체 투과시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 100㎛를 넘으면, 비닐모노머를 중합시킨 다음에 얻어지는 모노리스의 개구경이 너무 커지고, 피처리수와 모노리스 음이온 교환체의 접촉이 불충분해지고, 그 결과, 과산화수소 분해 특성 또는 용존 산소 제거 특성이 저하해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 모노리스 중간체는, 매크로포어의 크기나 개구의 직경이 고른 균일 구조의 것이 적합하지만, 이것에 한정되지 않고, 균일 구조 중, 균일한 매크로포어의 크기보다도 큰 불균일인 매크로포어가 점재하는 것이어도 된다.In the monolith intermediate, the average diameter of the openings (mesopores) which are the overlapping portions of the macropores and the macropores is 5 to 100 mu m in the dry state. If the average diameter of the openings is less than 5 占 퐉 in the dry state, the openings of the monoliths obtained after polymerization of the vinyl monomer become small, and the pressure loss during permeation of the fluid becomes large. On the other hand, if it exceeds 100 탆, the diameter of the monolith obtained after polymerization of the vinyl monomer becomes too large, the contact between the water to be treated and the monolith anion exchanger becomes insufficient, and as a result, the hydrogen peroxide decomposition characteristic or the dissolved oxygen removal characteristic It is not desirable because it does. The monolith intermediate is preferably a uniform structure in which the size of the macro pores and the diameter of the openings are uniform. However, the present invention is not limited to this, and macropores having a uniformity larger than the uniform macro pores may be dotted.

제2 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법에 있어서, Ⅱ공정은, 방향족 비닐모노머, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 비닐기를 가지는 전유용성 모노머 중, 0.3~5몰%의 가교제, 방향족 비닐모노머나 가교제는 용해하지만 방향족 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매 및 중합 개시제로 이루어지는 혼합물을 조제하는 공정이다. 또한, Ⅰ공정과 Ⅱ공정의 순서는 없고, Ⅰ공정 후에 Ⅱ공정을 행해도 되고, Ⅱ공정 후에 Ⅰ공정을 행해도 된다. In the process for producing the second monolithic anion exchanger, the step (II) is preferably a step of dissolving the aromatic vinyl monomer, 0.3 to 5 mol% of the crosslinking agent, the aromatic vinyl monomer or the crosslinking agent in the total amount of the monofunctional monomer having at least two vinyl groups in one molecule However, the polymer produced by polymerization of an aromatic vinyl monomer is a step of preparing a mixture comprising an organic solvent which does not dissolve and a polymerization initiator. In addition, there is no sequence of the I step and the II step, and the II step may be performed after the I step, or the I step may be performed after the II step.

제2 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법에 있어서, Ⅱ공정에서 이용되는 방향족 비닐모노머로서는, 분자 중에 중합 가능한 비닐기를 함유하고, 유기 용매에 대한 용해성이 높은 친유성의 방향족 비닐모노머이면, 특별히 제한은 없지만, 상기 중합계에 공존시키는 모노리스 중간체와 동종류 혹은 유사한 폴리머 재료를 생성하는 비닐모노머를 선정하는 것이 바람직하다. 이들 비닐모노머의 구체예로서는, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤질클로라이드, 비닐비페닐, 비닐나프탈렌 등을 들 수 있다. 이들 모노머는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 적합하게 이용되는 방향족 비닐모노머는, 스티렌, 비닐벤질클로라이드 등이다. In the method for producing the second monolithic anion exchanger, the aromatic vinyl monomer used in the step II is not particularly limited as far as it is a lipophilic aromatic vinyl monomer containing a vinyl group polymerizable in the molecule and having high solubility in an organic solvent , It is preferable to select a vinyl monomer which produces the same or similar polymer material as the monolith intermediate which coexists in the polymerization system. Specific examples of these vinyl monomers include styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, vinylbenzyl chloride, vinylbiphenyl, and vinylnaphthalene. These monomers may be used singly or in combination of two or more. The aromatic vinyl monomers suitably used in the present invention are styrene, vinylbenzyl chloride, and the like.

이들 방향족 비닐모노머의 첨가량은, 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체에 대해서, 중량으로 5~50배, 바람직하게는 5~40배이다. 방향족 비닐모노머 첨가량이 모노리스 중간체에 대해서 5배 미만이면, 막대 형상 골격을 굵게 하지 못하고 음이온 교환기 도입 후의 체적당 음이온 교환 용량이 작아져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 방향족 비닐모노머 첨가량이 50배를 넘으면, 연속 공공의 직경이 작아지고, 통수시의 압력 손실이 커져 버리기 때문에 바람직하지 않다. The amount of these aromatic vinyl monomers to be added is 5 to 50 times, preferably 5 to 40 times, by weight with respect to the monolith intermediate to be coexisted at the time of polymerization. If the addition amount of the aromatic vinyl monomer is less than 5 times as large as that of the monolith intermediate, the rod-shaped skeleton can not be made thick and the anion exchange capacity per volume after introduction of the anion-exchange group becomes small. On the other hand, when the amount of the aromatic vinyl monomer added is more than 50 times, the diameter of the continuous pores becomes small and the pressure loss at the time of water passage becomes large, which is not preferable.

Ⅱ공정에서 이용되는 가교제는, 분자 중에 적어도 2개의 중합 가능한 비닐기를 함유하고, 유기 용매로의 용해성이 높은 것이 적합하게 이용된다. 가교제의 구체예로서는, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌, 디비닐비페닐, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 부탄디올디아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직한 가교제는, 높은 기계적 강도와 가수분해에 대한 안정성으로부터, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌, 디비닐비페닐 등의 방향족 폴리비닐 화합물이다. 가교제 사용량은, 비닐모노머와 가교제의 합계량(전유용성 모노머)에 대해서 0.3~5몰%, 특히 0.3~3몰%이다. 가교제 사용량이 0.3몰% 미만이면, 모노리스의 기계적 강도가 부족하기 때문에 바람직하지 않고, 한편, 너무 많으면, 음이온 교환기의 정량적 도입이 곤란해지는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 가교제 사용량은, 비닐모노머/가교제 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체의 가교 밀도와 대략 같아지도록 이용하는 것이 바람직하다. 양자의 사용량이 너무 크게 차이가 나면, 생성한 모노리스 중에서 가교 밀도 분포의 편향이 생기고, 음이온 교환기 도입 반응시에 크랙이 생기기 쉬워진다. The crosslinking agent used in the step (II) is preferably one having at least two polymerizable vinyl groups in the molecule and having a high solubility in an organic solvent. Specific examples of the crosslinking agent include divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylbiphenyl, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and butanediol diacrylate. These crosslinking agents may be used singly or in combination of two or more. A preferred crosslinking agent is an aromatic polyvinyl compound such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinylbiphenyl and the like because of its high mechanical strength and stability against hydrolysis. The amount of the crosslinking agent to be used is 0.3 to 5 mol%, particularly 0.3 to 3 mol%, based on the total amount of the vinyl monomer and the crosslinking agent (prepolymerizable monomer). If the amount of the cross-linking agent is less than 0.3 mol%, the mechanical strength of the monolith is insufficient, which is undesirable. On the other hand, if the amount is too large, quantitative introduction of the anion-exchange group may become difficult. It is preferable that the amount of the crosslinking agent used is approximately equal to the crosslinking density of the monolith intermediate which coexists in the polymerization of the vinyl monomer / crosslinking agent. If the amount of use is too large, deflection of the crosslinked density distribution occurs in the produced monolith, and cracks tend to occur at the time of anion exchange group introduction reaction.

Ⅱ공정에서 이용되는 유기 용매는, 방향족 비닐모노머나 가교제는 용해하지만 방향족 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머는 용해하지 않는 유기 용매, 바꾸어 말하면, 방향족 비닐모노머가 중합하여 생성하는 폴리머에 대한 빈용매이다. 그 유기 용매는, 방향족 비닐모노머의 종류에 따라 크게 다르기 때문에 일반적인 구체예를 열거하는 것은 곤란하지만, 예를 들면, 방향족 비닐모노머가 스티렌인 경우, 유기 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 옥탄올, 2-에틸헥산올, 데칸올, 도데칸올, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜 등의 알코올류;디에틸에테르, 부틸셀로솔브, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 쇄상 (폴리)에테르류;헥산, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄, 데칸, 도데칸 등의 쇄상 포화 탄화수소류;아세트산에틸, 아세트산이소프로필, 아세트산셀로솔브, 프로피온산에틸 등의 에스테르류를 들 수 있다. 또, 디옥산이나 THF, 톨루엔과 같이 폴리스티렌의 양용매여도, 상기 빈용매와 함께 이용되고, 그 사용량이 적은 경우에는, 유기 용매로서 사용할 수 있다. 이들 유기 용매의 사용량은, 상기 방향족 비닐모노머의 농도가 30~80중량%가 되도록 이용하는 것이 바람직하다. 유기 용매 사용량이 상기 범위로부터 벗어나서 방향족 비닐모노머 농도가 30중량% 미만이 되면, 중합 속도가 저하하거나 중합 후의 모노리스 구조가 본 발명의 범위로부터 벗어나 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 방향족 비닐모노머 농도가 80중량%를 넘으면, 중합이 폭주할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. The organic solvent used in the step II is a poor solvent for an organic solvent which dissolves an aromatic vinyl monomer or a crosslinking agent but does not dissolve a polymer produced by polymerization of an aromatic vinyl monomer, in other words, a polymer produced by polymerization of an aromatic vinyl monomer . Since the organic solvent differs greatly depending on the kind of the aromatic vinyl monomer, it is difficult to list general examples. For example, when the aromatic vinyl monomer is styrene, examples of the organic solvent include methanol, ethanol, propanol, Alcohols such as cyclohexanol, cyclohexanol, octanol, 2-ethylhexanol, decanol, dodecanol, propylene glycol, tetramethylene glycol and the like; ethers such as diethyl ether, butyl cellosolve, polyethylene glycol, polypropylene glycol, Chain saturated hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, isooctane, decane and dodecane; esters such as ethyl acetate, isopropyl acetate, cellosolve acetate and ethyl propionate; . Further, both of the use of polystyrene such as dioxane, THF and toluene can be used together with the above-mentioned poor solvent, and when the amount of use is small, it can be used as an organic solvent. The amount of these organic solvents to be used is preferably such that the concentration of the aromatic vinyl monomer is 30 to 80% by weight. When the amount of the organic solvent used deviates from the above range and the concentration of the aromatic vinyl monomer is less than 30% by weight, the polymerization rate is lowered or the monolith structure after polymerization deviates from the scope of the present invention. On the other hand, if the concentration of the aromatic vinyl monomer exceeds 80% by weight, the polymerization may be runaway, which is not preferable.

중합 개시제는, 제1 모노리스 음이온 교환체의 Ⅱ공정에서 이용하는 중합 개시제와 같고, 그 설명을 생략한다. The polymerization initiator is the same as the polymerization initiator used in the II step of the first monolithic anion exchanger, and a description thereof will be omitted.

제2 모노리스 음이온 교환체의 제조 방법에 있어서, Ⅲ공정은, Ⅱ공정에서 얻어진 혼합물을 정치 하, 또한 그 Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 중간체의 존재 하에 중합을 행하고, 그 모노리스 중간체의 연속 매크로포어 구조를 공연속 구조로 변화시키고, 공연속 구조의 모노리스를 얻는 공정이다. Ⅲ공정에서 이용하는 모노리스 중간체는, 본 발명의 참신한 구조를 가지는 모노리스를 창출하는데 있어서, 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 일본국 특표평7-501140호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 모노리스 중간체 부존재 하에서 비닐모노머와 가교제를 특정의 유기 용매 중에서 정치 중합시키면, 입자 응집형의 모노리스 형상 유기 다공질체를 얻을 수 있다. 그에 대해, 본 발명의 제2 모노리스와 같이 상기 중합계에 특정의 연속 매크로포어 구조의 모노리스 중간체를 존재시키면, 중합 후의 모노리스의 구조는 극적으로 변화하고, 입자 응집 구조는 소실되고, 상술의 공연속 구조의 모노리스를 얻을 수 있다. 그 이유는 상세하게는 해명되어 있지 않지만, 모노리스 중간체가 존재하지 않는 경우는, 중합에 의해 생긴 가교 집합체가 입자 형상으로 석출·침전함으로써 입자 응집 구조가 형성되는데 반해, 중합계에 전세공 용적이 큰 다공질체(중간체)가 존재하면, 비닐모노머 및 가교제가 액상으로부터 다공질체의 골격부에 흡착 또는 분배되고, 다공질체 내에서 중합이 진행하고, 모노리스 구조를 구성하는 골격이 이차원의 벽면으로부터 1차원의 막대 형상 골격으로 변화하여 공연속 구조를 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체가 형성된다고 생각된다.In the method for producing the second monolithic anion exchanger, the step (III) is a step of carrying out polymerization in the presence of the monolith intermediate obtained in the step (I) and standing the mixture obtained in the step (II) And a monolith of the performance structure is obtained. The monolith intermediate used in step III plays a very important role in creating a monolith having the novel structure of the present invention. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-501140 and the like, when the vinyl monomer and the cross-linking agent are subjected to stationary polymerization in the presence of the monolith intermediate in a specific organic solvent, a particle-aggregated monolithic organic porous body can be obtained. On the other hand, when a monolith intermediate of a specific continuous macropore structure is present in the polymerization system like the second monolith of the present invention, the structure of the monolith after polymerization changes dramatically and the particle aggregation structure disappears, Structure monolith can be obtained. The reason for this is not clarified in detail, but when the monolith intermediate is not present, the aggregation structure is formed by precipitation and precipitation of the crosslinked aggregate formed by the polymerization in the form of particles, In the presence of the porous material (intermediate), the vinyl monomer and the cross-linking agent are adsorbed or distributed from the liquid phase to the skeleton of the porous material, the polymerization proceeds in the porous material, and the skeleton constituting the monolith structure becomes a one- It is supposed that the monolithic organic porous material having the structure at the air-fuel ratio is formed.

반응 용기의 내용적은, 제1 모노리스 음이온 교환체의 반응 용기의 내용적의 설명과 같고, 그 설명을 생략한다. The content of the reaction vessel is the same as that of the reaction vessel of the first monolith anion exchanger, and a description thereof will be omitted.

Ⅲ공정에 있어서, 반응 용기 중, 모노리스 중간체는 혼합물(용액)로 함침된 상태에 놓여진다. Ⅱ공정에서 얻어진 혼합물과 모노리스 중간체의 배합비는, 상술과 같이, 모노리스 중간체에 대해서, 방향족 비닐모노머의 첨가량이 중량으로 5~50배, 바람직하게는 5~40배가 되도록 배합하는 것이 적합하다. 이로 인해, 적당한 크기의 공공이 삼차원적으로 연속하고, 또한 굵은 골격이 3차원적으로 연속하는 공연속 구조의 모노리스를 얻을 수 있다. 반응 용기 중, 혼합물 중의 방향족 비닐모노머와 가교제는, 정치된 모노리스 중간체의 골격에 흡착, 분배되고, 모노리스 중간체의 골격 내에서 중합이 진행한다. In step III, in the reaction vessel, the monolith intermediate is impregnated with the mixture (solution). The mixture ratio of the mixture obtained in the step II and the monolith intermediate is preferably such that the addition amount of the aromatic vinyl monomer to the monolith intermediate is 5 to 50 times, preferably 5 to 40 times by weight, as described above. This makes it possible to obtain a monolith with a concave structure in which the pores having a proper size are three-dimensionally continuous and the coarse framework is three-dimensionally continuous. In the reaction vessel, the aromatic vinyl monomer and the cross-linking agent in the mixture are adsorbed and distributed on the skeleton of the stationary monolith intermediate, and the polymerization proceeds in the skeleton of the monolith intermediate.

공연속 구조를 가지는 모노리스의 기본 구조는, 평균 굵기가 건조 상태에서 0.8~40㎛의 삼차원적으로 연속한 골격과, 그 골격간에 평균 직경이 건조 상태에서 8~80㎛의 삼차원적으로 연속한 공공이 배치된 구조이다. 상기 삼차원적으로 연속한 공공의 건조 상태의 평균 직경은, 수은 압입법에 의해 세공 분포 곡선을 측정하고, 세공 분포 곡선의 극대치로서 얻을 수 있다. 건조 상태의 모노리스의 골격의 굵기는, SEM 관찰을 적어도 3회 행하고, 얻어진 화상 중의 골격의 평균 굵기를 측정하고 산출하면 된다. 또, 공연속 구조를 가지는 모노리스는, 0.5~5㎖/g의 전세공 용적을 가진다. The basic structure of a monolith having a structure in a performance mode is a three-dimensionally continuous skeleton having an average thickness of 0.8 to 40 탆 in a dry state and a three-dimensionally continuous skeleton having an average diameter of 8 to 80 탆 in a dry state . The average diameter of the dried three-dimensionally continuous pores can be obtained as the maximum value of the pore distribution curve by measuring the pore distribution curve by the mercury porosimetry. The thickness of the skeleton of the monolith in a dry state can be measured by performing SEM observation at least three times and measuring the average thickness of the skeleton in the obtained image. In addition, the monolith having the performance structure has a lean space capacity of 0.5 to 5 ml / g.

중합 조건은, 제1 모노리스 음이온 교환체의 Ⅲ공정의 중합 조건의 설명과 같고, 그 설명을 생략한다. The polymerization conditions are the same as the description of the polymerization conditions in the step (III) of the first monolithic anion exchanger, and a description thereof will be omitted.

Ⅳ공정에 있어서, 공연속 구조를 가지는 모노리스에 음이온 교환기를 도입하는 방법은, 제1 모노리스 음이온 교환체에 있어서의, 모노리스에 음이온 교환기를 도입하는 방법과 같고, 그 설명을 생략한다. In the step IV, the method of introducing the anion-exchange group into the monolith having the structure of the performance structure is the same as the method of introducing the anion-exchange group into the monolith in the first monolithion anion exchanger, and a description thereof will be omitted.

제2 모노리스 음이온 교환체는, 공연속 구조의 모노리스에 음이온 교환기가 도입되기 때문에, 예를 들면 모노리스의 1.4~1.9배로 크게 팽윤한다. 또, 공공 지름이 팽윤으로 커져도 전세공 용적은 변화하지 않는다. 따라서, 제2 모노리스 음이온 교환체는, 3차원적으로 연속하는 공공의 크기가 현격히 큼에도 불구하고, 굵은 골격을 가지기 때문에 기계적 강도가 높다. 또, 골격이 굵기 때문에, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량을 크게 할 수 있고, 또한, 피처리수를 저압, 대유량으로 장기간 통수하는 것이 가능하다. In the second monolithic anion exchanger, since an anion-exchange group is introduced into the monolith of the structure of the performance-type structure, the second monolithic anion exchanger swells to, for example, 1.4 to 1.9 times as large as that of the monolith. Also, even if the public diameter increases due to the swelling, the volume of the public space does not change. Therefore, the second monolithic anion exchanger has a high mechanical strength because it has a large skeleton although the size of the three-dimensionally continuous pores is remarkably large. In addition, since the skeleton is thick, the anion exchange capacity per volume in the wetted state can be increased, and the for-treatment water can be pumped for a long time at a low pressure and a large flow rate.

<제1 백금족 금속 담지 촉매 및 제2 백금족 금속 담지 촉매><First Platinum Group Metal Supporting Catalyst and Second Platinum Group Metal Supporting Catalyst>

본 발명의 제1 백금족 금속 담지 촉매는, 제1 모노리스 음이온 교환체에, 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매이다. 또, 본 발명의 제2 백금족 금속 담지 촉매는, 제2 모노리스 음이온 교환체에, 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매이다. The first platinum group metal supported catalyst of the present invention is a platinum group metal supported catalyst in which nanoparticles of a platinum group metal are supported on a first monolithic anion exchanger. The second platinum group metal supported catalyst of the present invention is a platinum group metal supported catalyst having nanoparticles of a platinum group metal carried on a second monolithic anion exchanger.

본 발명에 관련되는 백금족 금속이란, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금이다. 이들 백금족 금속은, 한 종류를 단독으로 이용해도, 2종류 이상의 금속을 조합해서 이용해도 되고, 또한, 2종류 이상의 금속을 합금으로서 이용해도 된다. 이들 중에서, 백금, 팔라듐, 백금/팔라듐 합금은 촉매 활성이 높고, 적합하게 이용된다. The platinum group metals according to the present invention are ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum. These platinum group metals may be used singly or in combination of two or more kinds of metals, or two or more kinds of metals may be used as alloys. Among these, platinum, palladium, platinum / palladium alloy have high catalytic activity and are suitably used.

본 발명에 관련되는 백금족 금속의 나노 입자의 평균 입자 직경은, 1~100㎚이며, 바람직하게는 1~50㎚, 더욱 바람직하게는 1~20㎚이다. 평균 입자 직경이 1㎚ 미만이면, 나노 입자가 담체로부터 이탈할 가능성이 높아지기 때문에 바람직하지 않고, 한편, 평균 입자 직경이 100㎚를 넘으면, 금속의 단위 질량당 표면적이 적어져 촉매 효과를 효율적으로 얻을 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 나노 입자의 평균 입자 직경이 상기 범위 내인 경우, 표면 플라스몬 공명에 의해 나노 입자는 강하게 착색되기 때문에, 육안에 의해도 확인 가능하다. The average particle diameter of the platinum group metal nanoparticles according to the present invention is 1 to 100 nm, preferably 1 to 50 nm, and more preferably 1 to 20 nm. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 100 nm, the surface area per unit mass of the metal becomes small and the catalytic effect is efficiently obtained It is not preferable. When the average particle diameter of the nanoparticles is within the above range, the nanoparticles are strongly colored due to the surface plasmon resonance, and thus can be visually confirmed.

건조 상태의 제1 백금족 금속 담지 촉매 중의 백금족 금속 나노 입자의 담지량((백금족 금속 나노 입자/건조 상태의 제1 백금족 금속 담지 촉매)×100)은, 0.004~20중량%, 바람직하게는 0.005~15중량%이다. 또, 건조 상태의 제2 백금족 금속 담지 촉매 중의 백금족 금속 나노 입자의 담지량((백금족 금속 나노 입자/건조 상태의 제2 백금족 금속 담지 촉매)×100)은, 0.004~20중량%, 바람직하게는 0.005~15중량%이다. 백금족 금속 나노 입자의 담지량이 0.004중량% 미만이면, 과산화수소 분해 효과 또는 용존 산소의 제거 효과가 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 백금족 금속 나노 입자의 담지량이 20중량%를 넘으면, 물 중으로의 금속 용출이 확인되기 때문에 바람직하지 않다. The amount of platinum group metal nanoparticles ((platinum group metal nanoparticles / first platinum group metal supported catalyst in a dry state) x 100) in the dry first platinum group metal supported catalyst is 0.004 to 20 wt%, preferably 0.005 to 15 wt% Weight%. The amount of the platinum group metal nanoparticles ((platinum group metal nanoparticles / second platinum group metal supported catalyst in a dry state) x 100) in the dried second platinum group metal supported catalyst is 0.004 to 20 wt%, preferably 0.005 To 15% by weight. If the loading amount of the platinum group metal nano-particles is less than 0.004% by weight, the hydrogen peroxide decomposition effect or the dissolved oxygen removal effect becomes insufficient. On the other hand, when the loading amount of the platinum group metal nano-particles exceeds 20% by weight, the elution of the metal into water is confirmed, which is not preferable.

제1 백금족 금속 담지 촉매 및 제2 백금족 금속 담지 촉매의 제조 방법에는 특별히 제약은 없고, 공지의 방법에 의해, 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체에, 백금족 금속의 나노 입자를 담지시킴으로써, 제1 백금족 금속 담지 촉매 또는 제2 백금족 금속 담지 촉매를 얻을 수 있다. 예를 들면, 건조 상태의 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체를 염화팔라듐의 염산수용액에 침지하고, 염화팔라듐산 음이온을 이온 교환에 의해 모노리스 음이온 교환체에 흡착시키고, 다음에, 환원제와 접촉시켜 팔라듐 금속 나노 입자를 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체에 담지하는 방법이나, 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체를 칼럼에 충전해, 염화팔라듐의 염산수용액을 통액하여 염화팔라듐산 음이온을 이온 교환에 의해 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체에 흡착시키고, 다음에, 환원제를 통액하여 팔라듐 금속 나노 입자를 제1 모노리스 음이온 교환체 또는 제2 모노리스 음이온 교환체에 담지하는 방법 등을 들 수 있다. 이용되는 환원제에도 특별히 제약은 없고, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올이나, 포름산, 옥살산, 구연산, 아스코르빈산 등의 카르본산, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤, 포름알데히드나 아세트알데히드 등의 알데히드, 수소화붕소나트륨, 히드라진 등을 들 수 있다. The first platinum group metal supported catalyst and the second platinum group metal supported catalyst are not particularly limited, and the first monolith anion exchanger or the second monolith anion exchanger may be supported with nanoparticles of a platinum group metal by a known method The first platinum group metal supported catalyst or the second platinum group metal supported catalyst can be obtained. For example, the first monolith anion exchanger or the second monolith anion exchanger in a dry state is immersed in an aqueous hydrochloric acid solution of palladium chloride, the palladium chloride anion is adsorbed to the monolith anion exchanger by ion exchange, The palladium metal nanoparticles are contacted with a reducing agent to carry the palladium metal nanoparticles on the first monolith anion exchanger or the second monolith anion exchanger, or a method in which the first monolith anion exchanger or the second monolith anion exchanger is packed in a column, Hydrochloric acid aqueous solution is passed through the first monolithic anion exchanger or the second monolithic anion exchanger by ion exchange to adsorb the palladium metal anion chloride to the first monolith anion exchanger or the second monolith anion exchanger, And a method of supporting on a second monolithic anion exchanger. There are no particular restrictions on the reducing agent used. Examples of the reducing agent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, carboxylic acids such as formic acid, oxalic acid, citric acid and ascorbic acid, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde , Sodium borohydride, and hydrazine.

제1 백금족 금속 담지 촉매에 있어서, 백금족 금속 나노 입자의 담체인 제1 모노리스 음이온 교환체의 이온형은, 백금족 금속 나노 입자를 담지한 후는, 통상, 염화물형과 같은 염형이 된다. 본 발명에서는, 이러한 염형의 것을, 과산화수소 분해용 또는 용존 산소 제거용의 촉매로서 이용해도 된다. 또, 제1 백금족 금속 담지 촉매는, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제1 모노리스 음이온 교환체의 이온형을, OH형으로 재생한 것이어도 된다. 그리고, 이들 중, 제1 모노리스 음이온 교환체의 이온형이 OH형인 것이, 높은 촉매 효과를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 마찬가지로 제2 백금족 금속 담지 촉매에 있어서, 백금족 금속 나노 입자의 담체인 제2 모노리스 음이온 교환체의 이온형은, 백금족 금속 나노 입자를 담지한 후는, 통상, 염화물형과 같은 염형이 된다. 본 발명에서는, 이러한 염형의 것을, 과산화수소 분해용 또는 용존 산소 제거용의 촉매로서 이용해도 된다. 또, 제2 백금족 금속 담지 촉매는, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제2 모노리스 음이온 교환체의 이온형을, OH형으로 재생한 것이어도 된다. 그리고, 이들 중, 제2 모노리스 음이온 교환체의 이온형이 OH형인 것이, 높은 촉매 효과를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 백금족 금속 나노 입자를 담지한 후의 모노리스 음이온 교환체의 OH형으로의 재생 방법에는 특별히 제한은 없고, 수산화나트륨 수용액을 통액하는 등의 공지의 방법을 이용하면 된다. In the first platinum group metal supported catalyst, the ionic form of the first monolithic anion exchanger, which is a carrier of the platinum group metal nano-particles, usually has a salt form such as a chloride form after carrying the platinum group metal nano-particles. In the present invention, such a salt type may be used as a catalyst for decomposing hydrogen peroxide or for removing dissolved oxygen. The first platinum group metal supported catalyst is not limited to this, and the ionic form of the first monolithic anion exchanger may be regenerated with an OH type. Of these, it is preferable that the ion type of the first monolith anion exchanger is an OH type because a high catalytic effect can be obtained. Similarly, in the second platinum group metal supported catalyst, the ionic form of the second monolithic anion exchanger, which is a carrier of the platinum group metal nano-particles, usually has a salt-like form after carrying the platinum group metal nano-particles. In the present invention, such a salt type may be used as a catalyst for decomposing hydrogen peroxide or for removing dissolved oxygen. The second platinum group metal supported catalyst is not limited to this, and the ionic form of the second monolithic anion exchanger may be regenerated in an OH form. Of these, it is preferable that the ion type of the second monolith anion exchanger is an OH type because a high catalytic effect can be obtained. The method of regenerating the monolith anion exchanger into an OH form after supporting the platinum group metal nanoparticles is not particularly limited, and a known method such as passing through an aqueous solution of sodium hydroxide may be used.

<본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법>&Lt; Process for producing decompositionally treated water of hydrogen peroxide of the present invention &

본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법은, 제1 백금족 금속 담지 촉매 또는 제2 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를 접촉시켜, 과산화수소를 함유하는 피처리수 중의 과산화수소를 분해 제거하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법이다. 또한, 이하에서는, 제1 백금족 금속 담지 촉매 및 제2 백금족 금속 담지 촉매를 총칭하여, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매라고도 기재한다. The method for producing hydrogen peroxide decomposition-treated water according to the present invention comprises the steps of bringing a for-treatment water containing hydrogen peroxide into contact with a first platinum group metal supported catalyst or a second platinum group metal supported catalyst to decompose hydrogen peroxide in the for- Decomposing treatment water of hydrogen peroxide. Hereinafter, the first platinum group metal supported catalyst and the second platinum group metal supported catalyst are collectively referred to as the platinum group metal supported catalyst of the present invention.

과산화수소를 함유하는 피처리수는, 과산화수소를 함유하는 것이면, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 반도체 제조 등의 전자 부품의 제조 및 전자 부품의 제조 기구를 세정하기 위한 초순수의 제조에 있어서, 그 중의 여러 가지의 공정에 의해 생기는 물을 들 수 있고, 구체적으로는, 수중의 유기물을 분해하기 위한 자외선 산화 처리 공정을 행한 후의 물을 들 수 있다. 또, 과산화수소를 함유하는 피처리수로서는, 그 밖에는, 용폐수계에 과산화수소를 첨가하고, 산화, 환원, 살균, 세정을 행한 처리액 또는 처리수나 이들 처리액 또는 처리수를 이용하여 처리를 행한 후의 폐수 또는 배수를 들 수 있다. 예를 들면, 반도체 제조 공정으로부터 배출되는 과산화수소를 포함하는 세정 배수, 반도체 제조 공정으로부터 배출되는 유기물을 포함하는 세정 배수를 초순수로서 회수 재이용하기 위해서, 과산화수소의 존재 하에 자외선을 조사하고 유기물을 산화 분해하여 얻어지는 처리수, 펜톤 시약을 이용하여 유기물을 분해하여 얻어지는 처리수, 역침투막, 한외여과막 등을 과산화수소로 살균 또는 세정한 후의 배수, 6가 크롬을 함유하는 배수를 과산화수소로 환원 처리하여 얻어지는 처리수 등을 들 수 있다. The water to be treated containing hydrogen peroxide is not particularly limited as long as it contains hydrogen peroxide. For example, in the production of electronic parts such as semiconductor manufacturing and the production of ultrapure water for cleaning electronic parts manufacturing equipment, Water generated by various processes can be mentioned. Specifically, water after the ultraviolet oxidation treatment process for decomposing organic matter in water can be mentioned. As the water to be treated containing hydrogen peroxide, hydrogen peroxide is added to the wastewater system, and the treatment is carried out by using a treatment solution or treatment water in which hydrogen peroxide is added, oxidized, reduced, sterilized, Waste water or drainage. For example, cleaning wastewater containing hydrogen peroxide discharged from a semiconductor manufacturing process and rinsing wastewater containing organic matter discharged from a semiconductor manufacturing process are recovered and reused as ultrapure water, and ultraviolet rays are irradiated in the presence of hydrogen peroxide, Treated water obtained by decomposing organic matter using Fenton's reagent, waste water obtained by sterilizing or washing the treated water, reverse osmosis membrane, ultrafiltration membrane, etc. with hydrogen peroxide, treated water obtained by reducing waste water containing hexavalent chromium with hydrogen peroxide And the like.

과산화수소를 함유하는 피처리수 중의 과산화수소 농도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 0.01~100㎎/L이다. 초순수 제조의 서브 시스템에서는, 통상, 과산화수소 농도는, 10~50㎍/L이다. 과산화수소 농도가 100㎎/L를 넘으면, 모체인 모노리스 음이온 교환체의 열화가 진행되기 쉽다. The concentration of hydrogen peroxide in the water to be treated containing hydrogen peroxide is not particularly limited, but is usually 0.01 to 100 mg / L. In a subsystem for ultrapure water production, the concentration of hydrogen peroxide is usually 10 to 50 占 퐂 / L. If the concentration of hydrogen peroxide exceeds 100 mg / L, deterioration of the mother monolith anion exchanger tends to proceed.

본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를 접촉시키는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 촉매 충전탑에, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 충전하고, 촉매 충전탑에, 과산화수소를 함유하는 피처리액을 공급함으로써, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를 통액하는 방법 등을 들 수 있다. The method of bringing the water to be treated containing hydrogen peroxide into contact with the platinum group metal supported catalyst of the present invention is not particularly limited and, for example, a method of charging the platinum group metal supported catalyst of the present invention into a catalyst- For example, a method of supplying a to-be-treated liquid containing hydrogen peroxide by passing the to-be-treated water containing hydrogen peroxide through the platinum group metal supported catalyst of the present invention.

상기 방법의 경우, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1, 바람직하게는 SV=5000~10000h-1으로 통수할 수 있다. 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 이용하면, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 피처리수를 통수해도, 과산화수소의 분해 제거가 가능하다. 또한, SV가 10000h-1이어도, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 이용하면, 과산화수소의 분해가 가능하고, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 입자 형상 음이온 교환 수지에 백금족 금속 나노 입자를 담지한 종래의 담지 촉매의 처리 한계를 크게 웃도는, 탁월한 성능을 나타낸다. 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매로의 과산화수소를 함유하는 피처리수의 통수 속도는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 SV=2000~20000h-1, 특히 바람직하게는 SV=5000~10000h-1이다. 또한, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 과산화수소 분해 능력이 현저하게 높기 때문에, 굳이 통수 속도를 SV=2000h-1 미만의 영역으로 할 필요는 없지만, 통수 속도를 SV=2000h-1 미만의 영역으로 해도 되고, 통수 속도를 SV=2000h-1 미만의 영역으로 한 경우도, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 뛰어난 과산화수소 분해능력을 발휘한다. 한편, SV가 20000h-1을 넘으면, 통수 차압이 너무 커지는 경향이 있다. In the case of the above method, the to-be-treated water containing hydrogen peroxide can be passed through the platinum group metal supported catalyst of the present invention at an SV = 2000 to 20000 h -1 , preferably an SV = 5000 to 10000 h -1 . By using the platinum group metal supported catalyst of the present invention, hydrogen peroxide can be decomposed and removed even if the SV undergoes a large SV exceeding 2000 h -1 to pass the for-treatment water. Even if the SV is 10000 h &lt; -1 & gt ;, the use of the platinum group metal supported catalyst of the present invention enables decomposition of hydrogen peroxide, and the platinum group metal supported catalyst of the present invention can be produced by a conventional method in which platinum group metal nanoparticles are supported on a particulate anion exchange resin Which is much higher than the treatment limit of the supported catalyst of the present invention. The flow rate of the hydrogen peroxide-containing water to be treated with the platinum group metal supported catalyst of the present invention is not particularly limited, but SV = 2000 to 20000 h -1 , particularly preferably SV = 5000 to 10000 h -1 . In addition, the platinum group metal supported catalyst of the present invention, due to high hydrogen peroxide decomposition ability considerably, it is not necessary to dare to the water flow rate to an area of less than SV = 2000h-1, the water flow rate to an area of less than SV = 2000h -1 The platinum group metal supported catalyst of the present invention exhibits excellent hydrogen peroxide decomposing ability even when the feed rate is set in the range of SV = 2000h -1 or less. On the other hand, when the SV exceeds 20000 h -1 , the water pressure difference tends to become too large.

또한, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 과산화수소 분해 능력이 현저하게 높기 때문에, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 과산화수소의 분해 제거가 가능하다. In addition, since the platinum group metal supported catalyst of the present invention has a remarkably high ability to decompose hydrogen peroxide, hydrogen peroxide can be decomposed and removed even when the height of the packed bed of the catalyst is reduced.

본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수 중의 과산화수소 농도는, 1㎍/L 이하인 것이 바람직하다. The concentration of hydrogen peroxide in the treated water obtained by carrying out the method for producing hydrogen peroxide decomposition-treated water of the present invention is preferably 1 μg / L or less.

본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)은, 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 전자 부품의 세정 방법이다. The cleaning method (I) of the electronic component of the present invention is a cleaning method of an electronic component for cleaning an electronic component or a manufacturing apparatus of an electronic component with treated water obtained by performing the method for producing hydrogen peroxide decompositionally treated water of the present invention.

본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 형태예에 대해서, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 도 13은, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태 예의 모식적인 흐름도이며, 도 14는, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제2 형태예의 모식적인 흐름도이다. Examples of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention will be described with reference to Figs. 13 and 14. Fig. Fig. 13 is a schematic flow chart of a first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, and Fig. 14 is a schematic flow chart of the second embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention.

도 13에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예는, 오존을 함유하는 물(이하, 오존 함유수라고도 기재한다.)에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제1 공정(21)과, 수소를 함유하는 물(이하, 수소 함유수라고도 기재한다.)에 피세정물을 접촉시켜, 500kHz 이상의 진동을 주면서 피세정물을 세정하는 제2 공정(22)과, 불화수소산 및 과산화수소를 함유하는 물에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제3 공정(23)과, 수소 함유수에 피세정물을 접촉시켜, 500kHz 이상의 진동을 주면서 피세정물을 세정하는 제4 공정(24)을 가진다. As shown in Fig. 13, the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention is characterized in that the object to be cleaned is brought into contact with water containing ozone (hereinafter also referred to as ozone- A first step (21) for cleaning the washed material, and a step (21) for cleaning the object to be cleaned by contacting the object to be cleaned with water containing hydrogen (hereinafter also referred to as hydrogen-containing water) A third step (23) for contacting the object to be cleaned with water containing hydrofluoric acid and hydrogen peroxide to clean the object to be cleaned; and a third step (23) for bringing the object to be cleaned into contact with the hydrogen- And a fourth step (24) of cleaning the object to be cleaned while causing the above vibration to occur.

제1 공정(21)에 공급되는 세정수는, 초순수(32)에 오존을 용해시켜 조제된 오존 함유수이다. 그리고, 초순수는, 그 제조 공정에서, 자외선 산화 처리 등이 되어 있으므로, 과산화수소를 함유하고 있다. 그래서, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예에서는, 초순수(32)에 오존(33)을 용해시키기 전에, 초순수(32)를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정(25)을 행하고, 얻어진 처리수에 오존(33)을 용해시켜, 제1 공정(21)의 세정수로서 공급한다. The washing water supplied to the first step (21) is ozone-containing water prepared by dissolving ozone in the ultrapure water (32). The ultrapure water contains hydrogen peroxide because it is subjected to ultraviolet oxidation treatment in its production process. Therefore, in the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, before the ozone 33 is dissolved in the ultrapure water 32, the ultrapure water 32 is treated as the water to be treated to decompose the hydrogen peroxide The hydrogen peroxide removal step 25 for performing the production method of the treated water is carried out and the ozone 33 is dissolved in the obtained treated water and supplied as the washing water for the first step 21.

또, 제2 공정(22)에 공급되는 세정수는, 초순수(32)에 수소를 용해시켜 조제된 수소 함유수이다. 그래서, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예에서는, 초순수(32)에 수소(34)를 용해시키기 전에, 초순수(32)를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정(26)을 행하고, 얻어진 처리수에 수소(34)를 용해시켜, 제2 공정(22)의 세정수로서 공급한다. 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예에서는, 제4 공정(24)도 마찬가지로, 초순수(32)에 수소(36)를 용해시키기 전에, 초순수(32)를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정(28)을 행하고, 얻어진 처리수에 수소(36)를 용해시켜, 제4 공정(24)의 세정수로서 공급한다. 또한, 수소(34 또는 36)를 용해시키는 시기는, 과산화수소 제거 공정(26 또는 28)의 전단이어도 된다. The washing water supplied to the second step (22) is a hydrogen-containing water prepared by dissolving hydrogen in the ultra-pure water (32). Therefore, in the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, before the hydrogen (34) is dissolved in the ultrapure water (32), the ultrapure water (32) The hydrogen peroxide removal step 26 for performing the production method of the treated water is performed and the hydrogen 34 is dissolved in the obtained treated water and supplied as the washing water for the second step 22. In the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, similarly to the fourth step (24), before the hydrogen (36) is dissolved in the ultrapure water (32), the ultrapure water The hydrogen peroxide removal step 28 for performing the method of producing decompositionally treated hydrogen peroxide of the present invention is carried out and the hydrogen 36 is dissolved in the obtained treated water and supplied as the washing water for the fourth step 24. The time for dissolving the hydrogen (34 or 36) may be the front end of the hydrogen peroxide removal step (26 or 28).

또, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예에서는, 초순수(32)를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정(27)을 행하고, 얻어진 처리수에 불화수소산 및 과산화수소(35)를 용해시키고, 얻어진 불화수소산 및 과산화수소를 함유하는 물을, 제3 공정(23)의 세정수로서 공급할 수도 있다. In the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, the hydrogen peroxide removal step (27) for performing the production method of the decompositionally treated water of the present invention using the ultrapure water (32) And hydrofluoric acid and hydrogen peroxide 35 are dissolved in the obtained treated water, and water containing the obtained hydrofluoric acid and hydrogen peroxide can be supplied as the washing water in the third step (23).

그리고, 세정 전의 전자 부품(20a)를 피세정물로 하여, 제1 공정(21)~제4 공정(24)을 순서대로 행하고, 세정 후의 전자 부품(30a)을 얻는다. Then, the electronic components 20a before cleaning are subjected to the first to fourth steps (21) to (24) in this order to obtain the cleaned electronic component 30a.

도 14에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제2 형태예는, 황산 및 과산화수소를 함유하는 액에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제1 공정(41)과, 초순수로 린스하는 제2 공정(42)과, 불화수소산을 함유하는 물(희불산)에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제3 공정(43)과, 초순수로 린스하는 제4 공정(44)과, 암모니아 및 과산화수소를 함유하는 물에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제5 공정(45)과, 초순수로 린스하는 제6 공정(46)과, 가열한 초순수에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제7 공정(47)과, 초순수로 린스하는 제8 공정(48)과, 염산 및 과산화수소를 함유하는 물에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제9 공정(49)과, 초순수로 린스하는 제10 공정(50)과, 불화수소산을 함유하는 물(희불산)에 피세정물을 접촉시켜, 피세정물을 세정하기 위한 제11 공정(51)과, 초순수로 린스하는 제12 공정(52)을 가진다. As shown in Fig. 14, the second embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention is a cleaning method for cleaning an object to be cleaned by contacting the object to be cleaned with a liquid containing sulfuric acid and hydrogen peroxide (43) for cleaning the object to be cleaned by contacting the object to be cleaned with water (hydrofluoric acid) containing hydrofluoric acid, and a second step (42) of rinsing with ultrapure water, A fourth step (44) of rinsing with ultrapure water, a fifth step (45) of contacting the object to be cleaned with water containing ammonia and hydrogen peroxide to clean the object to be cleaned, and a sixth step of rinsing with ultrapure water A seventh step (47) for cleaning the object to be cleaned, an eighth step (48) for rinsing with ultrapure water, and a step for purifying the object to be cleaned in water containing hydrochloric acid and hydrogen peroxide A ninth step (49) for cleaning the object to be cleaned by contacting the object to be cleaned, a tenth step (50) for rinsing with ultrapure water, An eleventh step (51) for cleaning the object to be cleaned, and a twelfth step (52) for rinsing with ultrapure water by bringing the object to be cleaned into contact with water (dilute hydrofluoric acid) containing hydrofluoric acid.

도 14 중의 제3, 5, 9 및 11 공정에 공급되는 세정수(63, 65, 69 및 71)는, 초순수에 각 공정에서 필요한 약제를 용해시킨 물이다. 그래서, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제2 형태예에서는, 도 13에 나타내는 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제1 형태예와 같이, 초순수에 각 공정에서 필요한 약제를 용해시키기 전에, 초순수를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정을 행하고, 얻어진 처리수에 각 공정에서 필요한 약제를 용해시켜, 각 공정의 세정수(세정액)로서 공급한다. The cleaning water 63, 65, 69, and 71 supplied to the third, fifth, ninth, and eleventh steps in Fig. 14 are water in which the agent necessary for each step is dissolved in ultrapure water. Therefore, in the second embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, as in the first embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention shown in FIG. 13, The hydrogen peroxide removal step of performing the production method of the hydrogen peroxide decomposition treated water of the present invention using ultrapure water as the for-treatment water is performed, the necessary agent for each step is dissolved in the obtained treated water, and the washing water Cleaning liquid).

또, 도 14 중의 제2, 4, 6, 7, 8, 10 및 12 공정에 공급되는 세정수(62, 64, 66, 67, 68, 70 및 72)는 초순수이다. 그래서, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅰ)의 제2 형태예에서는, 초순수를 피처리수로 하여 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하는 과산화수소 제거 공정을 행하고, 얻어진 처리수를, 각 공정의 세정수로서 공급한다. The cleaning water 62, 64, 66, 67, 68, 70 and 72 supplied to the second, fourth, sixth, seventh, eighth, tenth and twelfth processes in Fig. Thus, in the second embodiment of the cleaning method (I) of the electronic component of the present invention, the hydrogen peroxide removal step for performing the method for producing the decompositionally treated water of the present invention using the ultrapure water as the for-treatment water is performed, , And supplied as cleaning water for each process.

그리고, 세정 전의 전자 부품(20b)을 피세정물로 하여, 제1 공정(41)~제12 공정(52)을 순서대로 행하고, 세정 후의 전자 부품(30b)을 얻는다. Then, the electronic components 20b before cleaning are subjected to the first to eighth processes (41) to (52) in this order to obtain the cleaned electronic component 30b.

또한, 상기와 같이, 본 발명에 있어서, 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정한다는 것은, 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행한 직후의 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것 뿐만 아니라, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구의 세정에 이용되는 초순수를 제조하는 공정 중 어느 1개소 또는 2개소 이상에서, 본 발명의 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 행하고, 초순수의 제조 공정의 모든 공정을 행하여 얻어지는 초순수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 의미한다. As described above, in the present invention, the cleaning of the electronic parts or the manufacturing equipment of the electronic parts with the treated water obtained by the method of producing hydrogen peroxide decomposition-treated water of the present invention means that the hydrogen peroxide decomposition- The process for producing ultrapure water used for cleaning an electronic component or an electronic component manufacturing apparatus as well as for cleaning an electronic component or an electronic component manufacturing apparatus with the treated water immediately after the production method of Means cleaning the manufacturing equipment of electronic parts or electronic parts with ultrapure water obtained by carrying out the manufacturing method of the hydrogen peroxide decompositionally treated water of the present invention and performing all the steps of the production process of the ultrapure water.

<본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법>&Lt; Method of producing dissolved oxygen depleted water of the present invention >

본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법은, 제1 백금족 금속 담지 촉매 또는 제2 백금족 금속 담지 촉매의 존재 하에서, 산소를 함유하는 피처리수 중의 용존 산소와 수소를 반응시켜 물을 생성시킴으로써, 산소를 함유하는 피처리수로부터 용존 산소를 제거하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법이다. The method for producing dissolved oxygen depleted water of the present invention is a method for producing water by reacting dissolved oxygen and hydrogen in the for-treatment water containing oxygen in the presence of a first platinum group metal supported catalyst or a second platinum group metal supported catalyst , And a method for producing dissolved oxygen depleted water for removing dissolved oxygen from the for-treatment water containing oxygen.

산소를 함유하는 피처리수는, 산소를 함유하는 것이면, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 반도체 제조 등의 전자 부품의 제조 및 전자 부품의 제조 기구 등을 세정하기 위한 초순수의 제조에 이용되는 원수 또는 그 제조 공정 중의 여러 가지의 물 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 초순수 제조 서브 시스템의 순환수, 예를 들면, 자외선 산화 장치의 출구수 등을 들 수 있다. 또, 용존 산소를 함유하는 피처리수로서는, 그 밖에, 발전소에서 이용되는 용수, 각종 공장에서 이용되는 보일러수나 냉각수 등을 들 수 있다. The oxygen-containing water to be treated is not particularly limited as long as it contains oxygen. For example, raw water used in the production of ultrapure water for cleaning electronic parts, Or various kinds of water in the manufacturing process. Specific examples thereof include the circulating water of the ultrapure water production subsystem, for example, the number of outlets of the ultraviolet oxidation apparatus, and the like. Further, examples of the water to be treated containing dissolved oxygen include water used in power plants, boilers used in various factories, cooling water, and the like.

산소를 함유하는 피처리수 중의 용존 산소 농도는, 특별히 제한되지 않지만, 통상, 0.01~10㎎/L이다. The concentration of dissolved oxygen in the oxygen-containing water to be treated is not particularly limited, but is usually 0.01 to 10 mg / L.

용존 산소와 반응시키는 수소의 양은, 특별히 제한되지 않지만, 산소 농도의 1배당량~10배당량, 바람직하게는 1.1배당량~5배당량이다.The amount of hydrogen to be reacted with dissolved oxygen is not particularly limited, but is an amount from 1 to 10 times the oxygen concentration, preferably from 1.1 to 5 times the oxygen concentration.

본 발명의 백금족 금속 담지 촉매의 존재 하에서, 산소를 함유하는 피처리수 중의 용존 산소와 수소를 반응시키는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 촉매 충전탑에, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 충전하고, 촉매 충전탑에, 산소를 함유하는 피처리액을 공급함과 더불어, 피처리액의 공급관 내에, 수소 가스를 주입함으로써, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에, 용존 수소와 용존 산소를 함유하는 피처리수를 통액하는 방법 등을 들 수 있다. The method of reacting dissolved oxygen and hydrogen in the for-treatment water containing oxygen in the presence of the platinum group metal supported catalyst of the present invention is not particularly limited and, for example, a method of reacting the platinum group metal supported catalyst And a hydrogen gas is injected into the supply pipe of the liquid to be treated to supply a solution containing dissolved hydrogen and dissolved oxygen to the platinum group metal supported catalyst of the present invention And a method of passing through the water to be treated.

상기의 방법의 경우, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매에, 산소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1, 바람직하게는 SV=5000~10000h-1로 통수할 수 있다. 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 이용하면, SV가 2000h-1을 넘는 큰 SV로 피처리수를 통수해도, 용존 산소의 제거가 가능하다. 또한, SV가 10000h-1이어도, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 이용하면, 용존 산소의 제거가 가능하고, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 입자 형상 음이온 교환 수지에 백금족 금속 나노 입자를 담지한 종래의 담지 촉매의 처리 한계를 크게 웃도는, 탁월한 성능을 나타낸다. 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매로의 산소를 함유하는 피처리수의 통수 속도는, 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 SV=2000~20000h-1, 특히 바람직하게는 SV=5000~10000h-1이다. 또한, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 용존 산소 제거 능력이 현저하게 높기 때문에, 입자 형상 음이온 교환 수지에 백금족 금속 나노 입자를 담지한 종래의 담지 촉매의 처리 한계를 크게 웃도는 통수 속도로, 피처리수를 통수해도, 피처리수 중의 용존 산소를 분해할 수 있다. In the case of the above-described way, it is that the platinum group metal in the supported catalyst of the present invention, the for-treatment water containing oxygen, SV = 2000 ~ 20000h -1, preferably can be a water flow SV = 5000 ~ 10000h -1. With the use of the platinum group metal supported catalyst of the present invention, dissolved oxygen can be removed even if the SV undergoes a large SV exceeding 2000 h -1 to pass the for-treatment water. Even if the SV is 10000 h &lt; -1 & gt ;, the use of the platinum group metal supported catalyst of the present invention enables the removal of dissolved oxygen, and the platinum group metal supported catalyst of the present invention is a catalyst in which platinum group metal nanoparticles are supported on the particulate anion exchange resin Exhibits excellent performance exceeding the processing limit of the conventional supported catalyst. The flow rate of the oxygen-containing water to be treated to the platinum group metal supported catalyst of the present invention is not particularly limited, but SV = 2000 to 20000 h -1 , particularly preferably SV = 5000 to 10000 h -1 . In addition, since the platinum group metal supported catalyst of the present invention has a remarkably high dissolved oxygen removing ability, it is possible to provide a platinum group metal supported on the surface of the platinum group metal supported nano- The dissolved oxygen in the for-treatment water can be decomposed.

또한, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매는, 용존 산소 제거 능력이 현저하게 높기 때문에, 촉매의 충전층 높이를 얇게 해도 용존 산소의 제거가 가능하다. Further, since the platinum group metal supported catalyst of the present invention has a remarkably high dissolved oxygen removing capability, it is possible to remove dissolved oxygen even if the height of the packed bed of the catalyst is reduced.

본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수 중의 용존 산소 농도는, 10㎍/L 이하인 것이 바람직하다. It is preferable that the dissolved oxygen concentration in the treated water obtained by the method of producing dissolved oxygen depleted water of the present invention is 10 占 퐂 / L or less.

본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅱ)은, 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 전자 부품의 세정 방법이다. The cleaning method (II) of an electronic component of the present invention is a cleaning method of an electronic component for cleaning an electronic component or a manufacturing apparatus for an electronic component with treated water obtained by performing the method for producing dissolved oxygen depleted water of the present invention.

공기 중의 산소는 수중에 용존 산소로서 용해한다. 용존 산소는 초순수 중의 불순물로서 관리되고, 상술과 같이, 초순수 제조 장치의 2차 순수계 시스템 입구에 있어서의 피처리수(1차 순수) 중의 용존 산소 농도는, 통상, 100㎍/L 이하로까지 저감되어 있다. 또한, 10㎍/L 이하로 관리되고 있는 경우도 있다. 그리고, 초순수 중의 용존 산소 농도는, 10㎍/L 이하, 또한 1㎍/L 이하로 관리되고 있는 경우도 있다. 한편, 초순수의 제조 공정에서는, 자외선 산화 처리 등에 의해 발생한 과산화수소가 분해할 때에 산소가 생긴다. 그래서, 본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅱ)의 형태예에서는, 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하는 용존 산소 제거 공정을 행하고, 얻어진 처리수를, 전자 부품의 세정 방법의 각 공정에 공급되는 세정수(세정액) 또는 그 조제용의 초순수로 한다. Oxygen in the air dissolves in the water as dissolved oxygen. As described above, the dissolved oxygen concentration in the for-treatment water (primary pure water) at the inlet of the secondary pure water system of the ultrapure water producing apparatus is generally 100 μg / L or less . In some cases, the concentration is controlled to 10 μg / L or less. The concentration of dissolved oxygen in the ultrapure water may be controlled to 10 μg / L or less and 1 μg / L or less. On the other hand, in the production process of ultrapure water, oxygen is generated when hydrogen peroxide generated by ultraviolet oxidation treatment or the like is decomposed. Therefore, in the form of the cleaning method (II) of the electronic component of the present invention, the dissolved oxygen removing step of performing the method of producing dissolved oxygen depleted water of the present invention is performed, (Cleaning liquid) supplied to each process or ultrapure water for preparation thereof.

본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅱ)의 제1 형태예는, 도 13 중의 과산화수소 제거 공정(25, 26, 27 및 28)을, 초순수(32)를 피처리수로 하여 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하는 용존 산소 제거 공정에 대신한 것이다. 그리고, 세정 전의 전자 부품(20a)을 피세정물로 하여, 제1 공정(21)~제4 공정(24)을 순서대로 행하고, 세정 후의 전자 부품(30a)을 얻는다. The first embodiment of the cleaning method (II) of the electronic component of the present invention is characterized in that the hydrogen peroxide removal steps 25, 26, 27 and 28 in FIG. 13 are performed by using the ultrapure water 32 as the water to be treated, The dissolved oxygen removing step is performed instead of the dissolved oxygen removing step. Then, the electronic components 20a before cleaning are subjected to the first to fourth steps (21) to (24) in this order to obtain the cleaned electronic component 30a.

본 발명의 전자 부품의 세정 방법(Ⅱ)의 제2 형태예는, 도 14 중의 제3, 5, 9 및 11 공정에 공급되는 세정수(세정액)(63, 65, 69 및 71)를, 초순수를 피처리수로 하여 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하는 용존 산소 제거 공정을 행하고, 얻어진 처리수에 각 공정에서 필요한 약제를 용해시킴으로써 조제하고, 또, 도 14 중의 제2, 4, 6, 7, 8, 10 및 12 공정에 공급되는 세정수(62, 64, 66, 67, 68, 70 및 72)를, 초순수를 피처리수로 하여 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하는 용존 산소 제거 공정을 행함으로써 얻는 것이다. 그리고, 세정 전의 전자 부품(20b)을 피세정물로 하여, 제1 공정(41)~제12 공정(52)을 순서대로 행하고, 세정 후의 전자 부품(30b)을 얻는다. The second embodiment of the cleaning method (II) of the electronic component of the present invention is characterized in that the cleaning water (cleaning liquid) 63, 65, 69 and 71 supplied to the third, fifth, Treated water is subjected to a dissolved oxygen removing step of performing the method for producing dissolved oxygen depleted water of the present invention and the necessary medicines in each step are dissolved in the obtained treated water, The cleaning water 62, 64, 66, 67, 68, 70 and 72 supplied to the process steps 4, 6, 7, 8, 10 and 12 is treated with ultrapure water as the water to be treated And a dissolved oxygen removing step for carrying out the production method of the present invention. Then, the electronic components 20b before cleaning are subjected to the first to eighth processes (41) to (52) in this order to obtain the cleaned electronic component 30b.

또한, 상기와 같이, 본 발명에 있어서, 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하여 얻어지는 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정한다는 것은, 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행한 직후의 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것 뿐만 아니라, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구의 세정에 이용되는 초순수를 제조하는 공정 중 어느 1개소 또는 2개소 이상에서, 본 발명의 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 행하고, 초순수의 제조 공정의 모든 공정을 행하여 얻어지는 초순수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 의미한다. As described above, in the present invention, cleaning the electronic parts or the manufacturing equipment of electronic parts with the treated water obtained by performing the method of producing dissolved oxygen depleted water of the present invention means that the dissolved oxygen removal It is preferable that any one of the processes for cleaning the electronic parts or the manufacturing equipment of the electronic parts as well as the process for producing the ultra pure water used for cleaning the electronic parts or the manufacturing equipments of the electronic parts, Means that the manufacturing method of the dissolved oxygen depleted water of the present invention is carried out at two or more places and the manufacturing process of the electronic component or the electronic component is cleaned with the ultrapure water obtained by performing all the steps of the manufacturing process of the ultrapure water.

다음에, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 이것은 단지 예시이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. EXAMPLES Next, the present invention will be described specifically by way of examples, but these are only illustrative and do not limit the present invention.

실시예 Example

<제1 모노리스 음이온 교환체의 제조(참고예 1)>&Lt; Preparation of first monolithic anion exchanger (Reference Example 1) >

(Ⅰ공정;모노리스 중간체의 제조)(Step I: Preparation of Monolith Intermediate)

스티렌 19.9g, 디비닐벤젠 0.4g, 소르비탄모노올리에이트(이하 SMO로 기재한다) 1.0g 및 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 0.26g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다. 다음에, 당해 스티렌/디비닐벤젠/SMO/2, 2'-아조비스(이소부티로니트릴) 혼합물을 THF1.8㎖를 함유하는 180g의 순수에 첨가하고, 유성식 교반 장치인 진공 교반 탈포 믹서(이엠이사제)를 이용하여 5~20℃의 온도 범위에 있어서 감압 하 교반하여, 유중수적형 에멀젼을 얻었다. 이 에멀젼을 반응 용기에 신속하게 옮기고, 밀봉 후 정치 하에서 60℃, 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 내용물을 취출하고, 이소프로판올로 추출한 후, 감압 건조하여, 연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 중간체를 제조했다. 수은 압입법에 의해 측정한 그 모노리스 중간체의 매크로포어와 매크로포어가 겹치는 부분의 개구(메소포어)의 평균 직경은 56㎛, 전세공 용적은 7.5㎖/g였다. 19.9 g of styrene, 0.4 g of divinylbenzene, 1.0 g of sorbitan monooleate (hereinafter referred to as SMO) and 0.26 g of 2,2'-azobis (isobutyronitrile) were mixed and uniformly dissolved. Next, the mixture of styrene / divinylbenzene / SMO / 2, 2'-azobis (isobutyronitrile) was added to 180 g of purified water containing 1.8 ml of THF, and the mixture was stirred in a vacuum stirring defoaming mixer Under the reduced pressure in a temperature range of 5 to 20 占 폚 to obtain a water-in-oil type emulsion. The emulsion was quickly transferred to a reaction vessel, and after sealing, polymerization was carried out at 60 DEG C for 24 hours under standing. After completion of the polymerization, the contents were taken out, extracted with isopropanol, and dried under reduced pressure to prepare a monolith intermediate having a continuous macropore structure. The average diameter of the opening (mesopore) at the overlapping portion of the macropores and macropores of the monolith intermediate measured by mercury porosimetry was 56 탆, and the bulk density was 7.5 ml / g.

(모노리스의 제조)(Preparation of Monolith)

다음에, 스티렌 49.0g, 디비닐벤젠 1.0g, 1-데칸올 50g, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.5g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다(Ⅱ공정). 다음에 상기 모노리스 중간체를 외경 70㎜, 두께 약 20㎜의 원반 형상으로 절단하여, 7.6g 분취했다. 분취한 모노리스 중간체를 내경 90㎜의 반응 용기에 넣고, 당해 스티렌/디비닐벤젠/1-데칸올/2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 혼합물에 침지시키고, 감압 챔버 중에서 탈포한 후, 반응 용기를 밀봉하고, 정치 하 60℃에서 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 두께 약 30㎜의 모노리스 형상의 내용물을 취출하고, 아세톤으로 속슬렛 추출한 후, 85℃에서 하룻밤 감압 건조했다(Ⅲ 공정). Next, 49.0 g of styrene, 1.0 g of divinylbenzene, 50 g of 1-decanol and 0.5 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed and uniformly dissolved (Step II) . Next, the monolith intermediate was cut into a disc shape having an outer diameter of 70 mm and a thickness of about 20 mm, and 7.6 g of the product was collected. The separated monolith intermediate was placed in a reaction vessel having an inner diameter of 90 mm and immersed in the mixture of styrene / divinylbenzene / 1-decanol / 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) , The reaction vessel was sealed and polymerized at 60 deg. C for 24 hours. After completion of the polymerization, the monolithic contents having a thickness of about 30 mm were taken out, Soxhlet extracted with acetone, and dried under reduced pressure at 85 캜 overnight (Step III).

이와 같이 하여 얻어진 스티렌/디비닐벤젠 공중합체로 이루어지는 가교 성분을 1.3몰% 함유한 모노리스(건조체)의 내부 구조를, SEM에 의해 관찰한 결과를 도 1에 나타낸다. 도 1의 SEM 화상은, 모노리스를 임의의 위치에서 절단하여 얻은 절단면의 임의의 위치에 있어서의 화상이다. 도 1로부터 분명하듯이, 당해 모노리스는 연속 매크로포어 구조를 가지고 있고, 연속 매크로포어 구조체를 구성하는 골격이, 참고예 3의 공지품의 SEM 화상(도 11)과 비교하여 훨씬 더 굵고, 또, 골격을 구성하는 벽부의 두께가 두꺼운 것이었다. The internal structure of the monolith (dried body) containing the crosslinking component of the styrene / divinylbenzene copolymer thus obtained in an amount of 1.3 mol% was observed by SEM, and the result is shown in Fig. The SEM image of Fig. 1 is an image at an arbitrary position on the cut surface obtained by cutting the monolith at an arbitrary position. As apparent from Fig. 1, the monolith has a continuous macropore structure, and the skeleton constituting the continuous macropore structure is much thicker than the SEM image (Fig. 11) of the known product of Reference Example 3, The thickness of the wall portion constituting the wall was large.

다음에, 얻어진 모노리스를 주관을 배제하여 상기 위치와는 다른 위치에서 절단하여 얻은 SEM 화상 2점, 합계 3점으로부터 벽부의 두께와 단면에 나타나는 골격부 면적을 측정했다. 벽부의 두께는 1개의 SEM 사진으로부터 얻은 8점의 평균이며, 골격부 면적은 화상 해석에 의해 구했다. 또한, 벽부는 상술의 정의의 것이다. 또, 골격부 면적은 3개의 SEM 화상의 평균으로 나타냈다. 이 결과, 벽부의 평균 두께는 30㎛, 단면에서 나타나는 골격부 면적은 SEM 화상 중 28%였다. 또, 수은 압입법에 의해 측정한 당해 모노리스의 개구의 평균 직경은 31㎛, 전세공 용적은 2.2 ㎖/g였다. Next, the thickness of the wall portion and the skeleton area appearing on the cross section were measured from two points of SEM images obtained by cutting the obtained monolith at a position different from the above position excluding the main pipe, in total three points. The thickness of the wall portion was an average of 8 points obtained from one SEM photograph, and the skeleton area was obtained by image analysis. Further, the wall portion has the above definition. Also, the skeleton area was expressed as an average of three SEM images. As a result, the average thickness of the wall portion was 30 μm, and the skeleton area appearing on the cross section was 28% of the SEM images. The average diameter of the openings of the monoliths measured by the mercury porosimetry was 31 mu m and the bulk density was 2.2 mL / g.

(모노리스 음이온 교환체의 제조)(Preparation of Monolith Anion Exchanger)

상기의 방법으로 제조한 모노리스를, 외경 70㎜, 두께 약 15㎜의 원반 형상으로 절단했다. 이것에 디메톡시메탄 1400㎖, 사염화주석 20㎖를 더하고, 빙랭 하 클로로황산 560㎖를 적하했다. 적하 종료 후, 승온하여 35℃, 5시간 반응시키고, 클로로메틸기를 도입했다. 반응 종료 후, 모액을 사이펀으로 취출하고, THF/물=2/1의 혼합 용매로 세정한 후, 다시 THF로 세정했다. 이 클로로메틸화모노리스에 THF 1000㎖와 트리메틸아민 30% 수용액 600㎖를 더하고, 60℃, 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 생성물을 메탄올/물 혼합 용매로 세정하고, 다음에 순수로 세정하여 단리했다. The monolith prepared by the above method was cut into a disc shape having an outer diameter of 70 mm and a thickness of about 15 mm. 1400 ml of dimethoxymethane and 20 ml of tin tetrachloride were added thereto, and 560 ml of chlorosulfuric acid was added dropwise under ice-cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to react at 35 DEG C for 5 hours to introduce a chloromethyl group. After completion of the reaction, the mother liquor was taken out with a siphon, washed with a mixed solvent of THF / water = 2/1, and then washed again with THF. 1000 ml of THF and 600 ml of a 30% aqueous solution of trimethylamine were added to the chloromethylated monolith and reacted at 60 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the product was washed with a mixed solvent of methanol and water, and then washed with pure water and isolated.

얻어진 모노리스 음이온 교환체의 반응 전후의 팽윤율은 1.7배이며, 체적당 음이온 교환 용량은, 물 습윤 상태에서 0.60㎎당량/㎖였다. 물 습윤 상태에서의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경을, 모노리스의 값과 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율로부터 추측한 바 54㎛이며, 모노리스와 같은 방법으로 구한 골격을 구성하는 벽부의 평균 두께는 50㎛, 골격부 면적은 SEM 사진의 사진 영역 중 28%, 전세공 용적은, 2.2㎖/g였다. 또, 물을 투과시켰을 때의 압력 손실의 지표인 차압계수는, 0.017㎫/m·LV이며, 실용 상 요구되는 압력 손실과 비교하여, 그것을 밑도는 낮은 압력 손실이었다. 또한, 그 모노리스 음이온 교환체의 불화물 이온에 관한 이온 교환대 길이를 측정한 바, LV=20m/h에 있어서의 이온 교환대 길이는 25㎜이며, 시판의 강염기성 음이온 교환 수지인 앰버라이트 ⅠRA402BL(롬앤드하스사제)의 값(165㎜)에 비해, 압도적으로 짧았다. The swelling rate of the obtained monolith anion exchanger before and after the reaction was 1.7 times, and the anion exchange capacity per volume was 0.60 mg equivalent / ml in the wetted state. The average diameter of the openings of the monolith anion exchanger in the water wet state was estimated to be 54 占 퐉 from the value of the monolith and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state. The average thickness of the part was 50 μm, the skeleton area was 28% of the SEM photo area, and the volume of the space was 2.2 ml / g. The differential pressure coefficient, which is an index of the pressure loss when water was permeated, was 0.017 MPa / m · LV, which was lower than the pressure loss required in practice. The ion exchange length of the monolith anion exchanger with respect to the fluoride ion was measured. As a result, the ion exchange length at LV = 20 m / h was 25 mm, and the commercially available strong basic anion exchange resin Amberlite IRA402BL (Manufactured by Rohm &amp; Haas Co., Ltd.) (165 mm).

다음에, 모노리스 음이온 교환체 중의 4급 암모늄기의 분포 상태를 확인하기 위해, 모노리스 음이온 교환체를 염산수용액으로 처리하여 염화물형으로 한 후, EPMA에 의해 염화물 이온의 분포 상태를 관찰했다. 모노리스 음이온 교환체의 표면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 도 2에, 골격 단면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 도 3에 나타내지만, 염화물 이온은 모노리스 음이온 교환체의 골격 표면뿐만 아니라, 골격 내부에도 균일하게 분포되어 있고, 4급 암모늄기가 모노리스 음이온 교환체 중에 균일하게 도입되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 3에 있어서, 골격 하부의 염화물 이온 농도가 골격 상부의 그것에 비해, 외관상 높아져 있지만, 이것은 절단시에 단면의 평면성이 충분하지 않고, 골격 하부가 골격 상부보다 솟아오른 상태에서 절단되었기 때문이며, 염화물 이온의 분포는, 실질적으로는 균일하다. Next, in order to confirm the distribution state of the quaternary ammonium group in the monolith anion exchanger, the monolith anion exchanger was treated with an aqueous hydrochloric acid solution to form a chloride type, and the distribution state of the chloride ion was observed by EPMA. The distribution state of chloride ion on the surface of the monolith anion exchanger is shown in Fig. 2, and the distribution state of chloride ion on the skeleton cross section is shown in Fig. 3. The chloride ion shows not only the skeleton surface of the monolith anion exchanger, It was confirmed that the quaternary ammonium group was uniformly introduced into the monolith anion exchanger. 3, the chloride ion concentration at the lower portion of the skeleton is apparently higher than that at the upper portion of the skeleton. This is due to the fact that the planarity of the section is not sufficient at the time of cutting, and the lower portion of the skeleton is cut off, The distribution of chloride ions is substantially uniform.

<제2 모노리스 음이온 교환체의 제조(참고예 2)>&Lt; Preparation of second monolithic anion exchanger (Reference Example 2) >

(Ⅰ공정;모노리스 중간체의 제조)(Step I: Preparation of Monolith Intermediate)

스티렌 5.29g, 디비닐 벤젠 0.28g, 소르비탄모노올리에이트(이하 SMO로 기재한다) 1.39g 및 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 0.26g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다. 다음에, 당해 스티렌/디비닐벤젠/SMO/2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 혼합물을 180g의 순수에 첨가하고, 유성식 교반 장치인 진공 교반 탈포 믹서(이엠이사제)를 이용하여 5~20℃의 온도 범위에 있어서 감압 하 교반하여, 유중수적형 에멀젼을 얻었다. 이 에멀젼을 신속하게 반응 용기로 옮기고, 밀봉 후 정치 하에서 60℃, 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 내용물을 취출하고, 메탄올로 추출한 후, 감압 건조하여, 연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 중간체를 제조했다. 이와 같이 하여 얻어진 모노리스 중간체(건조체)의 내부 구조를 SEM 화상(도 12)에 의해 관찰한 바, 인접하는 2개의 매크로포어를 구획하는 벽부는 매우 가늘고 막대 형상이지만, 연속 기포 구조를 가지고 있고, 수은 압입법에 의해 측정한 매크로포어와 매크로포어가 겹치는 부분의 개구(메소포어)의 평균 직경은 70㎛, 전세공 용적은 17.8㎖/g였다. 5.29 g of styrene, 0.28 g of divinylbenzene, 1.39 g of sorbitan monooleate (hereinafter referred to as SMO) and 0.26 g of 2,2'-azobis (isobutyronitrile) were mixed and uniformly dissolved. Next, 180 g of pure water was added to the styrene / divinylbenzene / SMO / 2,2'-azobis (isobutyronitrile) mixture, and the mixture was stirred using a vacuum stirring defoaming mixer The mixture was stirred under reduced pressure at a temperature range of 5 to 20 占 폚 to obtain a water-in-oil type emulsion. The emulsion was quickly transferred to a reaction vessel, and after polymerization, polymerized at 60 DEG C for 24 hours under standing. After completion of the polymerization, the contents were taken out, extracted with methanol, and dried under reduced pressure to prepare a monolith intermediate having a continuous macropore structure. The internal structure of the monolith intermediate product (dried body) thus obtained was observed by an SEM image (Fig. 12). As a result, the wall portion dividing the adjacent two macropores was very thin and rod- The average diameter of the openings (mesopores) at the overlapping portions of the macropores and macropores measured by the compression method was 70 μm and the bulk density was 17.8 ml / g.

(모노리스의 제조)(Preparation of Monolith)

다음에, 스티렌 39.2g, 디비닐벤젠 0.8g, 1-데칸올 60g, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.8g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다(Ⅱ공정). 다음에 상기 모노리스 중간체를 직경 70㎜, 두께 약 30㎜의 원반 형상으로 절단하여 2.4g을 분취했다. 분취한 모노리스 중간체를 내경 75㎜의 반응 용기에 넣고, 당해 스티렌/디비닐벤젠/1-데칸올/2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 혼합물에 침지시키고, 감압 챔버 중에서 탈포한 후, 반응 용기를 밀봉하고, 정치 하 60℃에서 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 두께 약 60㎜의 모노리스 형상의 내용물을 취출하고, 아세톤으로 속슬렛 추출한 후, 85℃에서 하룻밤 감압 건조했다(Ⅲ공정). Subsequently, 39.2 g of styrene, 0.8 g of divinylbenzene, 60 g of 1-decanol and 0.8 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed and uniformly dissolved (Step II) . Next, the monolith intermediate was cut into a disc shape having a diameter of 70 mm and a thickness of about 30 mm, and 2.4 g of the monolith intermediate was collected. The separated monolith intermediate was placed in a reaction vessel having an inner diameter of 75 mm and immersed in the mixture of styrene / divinylbenzene / 1-decanol / 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) , The reaction vessel was sealed and polymerized at 60 deg. C for 24 hours. After completion of the polymerization, the monolithic contents having a thickness of about 60 mm were taken out, Soxhlet extracted with acetone, and dried under reduced pressure at 85 캜 overnight (Step III).

이와 같이 하여 얻어진 스티렌/디비닐벤젠 공중합체로 이루어지는 가교 성분을 1.3몰% 함유한 모노리스(건조체)의 내부 구조를, SEM에 의해 관찰한 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7로부터 분명하듯이, 당해 모노리스는 골격 및 공공은 각각 3차원적으로 연속하고, 양상이 얽힌 공연속 구조였다. 또, SEM 화상으로부터 측정한 골격의 굵기는 8㎛였다. 또, 수은 압입법에 의해 측정한 당해 모노리스의 3차원적으로 연속한 공공의 평균 직경은 18㎛, 전세공 용적은 2.0㎖/g였다.7 shows the result of observation of the internal structure of the monolith (dried body) containing the crosslinking component of the styrene / divinylbenzene copolymer thus obtained in an amount of 1.3 mol% by SEM. As apparent from Fig. 7, the monolith was a concert structure in which the skeleton and the pore were three-dimensionally continuous and entangled. The thickness of the skeleton measured from the SEM image was 8 m. In addition, the average diameter of the three-dimensionally continuous pores of the monolith measured by the mercury porosimetry was 18 탆, and the pore volume was 2.0 ml / g.

(모노리스 음이온 교환체의 제조)(Preparation of Monolith Anion Exchanger)

상기의 방법으로 제조한 모노리스를, 직경 70㎜, 두께 약 15㎜의 원반 형상으로 절단했다. 이것에 디메톡시메탄 1400㎖, 사염화주석 20㎖를 더하고, 빙랭 하 클로로황산 560㎖를 적하했다. 적하 종료 후, 승온하여 35℃에서 5시간 반응시키고, 클로로메틸기를 도입했다. 반응 종료 후, 모액을 사이펀으로 취출하고, THF/물=2/1의 혼합 용매로 세정한 후, 다시 THF로 세정했다. 이 클로로메틸화모노리스에 THF 1000㎖와 트리메틸아민 30% 수용액 600㎖를 더하고, 60℃, 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 생성물을 메탄올/물 혼합 용매로 세정하고, 다음에 순수로 세정하여 단리했다. The monolith prepared by the above method was cut into a disc shape having a diameter of 70 mm and a thickness of about 15 mm. 1400 ml of dimethoxymethane and 20 ml of tin tetrachloride were added thereto, and 560 ml of chlorosulfuric acid was added dropwise under ice-cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to react at 35 DEG C for 5 hours to introduce a chloromethyl group. After completion of the reaction, the mother liquor was taken out with a siphon, washed with a mixed solvent of THF / water = 2/1, and then washed again with THF. 1000 ml of THF and 600 ml of a 30% aqueous solution of trimethylamine were added to the chloromethylated monolith and reacted at 60 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the product was washed with a mixed solvent of methanol and water, and then washed with pure water and isolated.

얻어진 모노리스 음이온 교환체의 반응 전후의 팽윤율은 1.6배이며, 체적당 음이온 교환 용량은 물 습윤 상태에서 0.44㎎당량/㎖였다. 물 습윤 상태에서의 모노리스 이온 교환체의 연속공공의 평균 직경을, 모노리스의 값과 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율로부터 추측한 바 29㎛이며, 골격의 평균 굵기는 13㎛, 전세공 용적은, 2.0㎖/g였다. The swelling rate of the obtained monolith anion exchanger before and after the reaction was 1.6 times, and the anion exchange capacity per volume was 0.44 mg equivalent / ml in the water wet state. The average diameter of the continuous pores of the monolith ion exchanger in the water wet state was 29 탆 as estimated from the value of the monolith and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state. The average thickness of the skeleton was 13 탆, The volume was 2.0 ml / g.

또, 물을 투과시켰을 때의 압력 손실의 지표인 차압계수는 0.040㎫/m·LV이며, 실용상 지장이 없는 낮은 압력 손실이었다. 또한, 그 모노리스 음이온 교환체의 불화물 이온에 관한 이온 교환대 길이를 측정한 바, LV=20m/h에 있어서의 이온 교환대 길이는 22㎜이며, 시판의 강염기성 음이온 교환 수지인 앰버라이트 ⅠRA402BL(롬앤드하스사제)의 값(165㎜)에 비해 압도적으로 짧았다.The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water was permeated, was 0.040 MPa / m · LV, and it was a low pressure loss with no problem in practical use. The length of the ion exchange barrel with respect to the fluoride ion of the monolith anion exchanger was measured. As a result, the length of the ion exchange bar at the LV = 20 m / h was 22 mm, and the commercially available strong basic anion exchange resin Amberlite IRA402BL (Manufactured by Rohm &amp; Haas Co., Ltd.) (165 mm).

다음에, 모노리스 음이온 교환체 중의 4급 암모늄기의 분포 상태를 확인하기 위해, 모노리스 음이온 교환체를 염산수용액으로 처리하여 염화물형으로 한 후, EPMA에 의해 염화물 이온의 분포 상태를 관찰했다. 모노리스 음이온 교환체의 표면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 도 8에, 골격 단면에 있어서의 염화물 이온의 분포 상태를 도 9에 나타내지만, 염화물 이온은 모노리스 음이온 교환체의 골격 표면뿐만 아니라, 골격 내부에도 균일하게 분포되어 있고, 4급 암모늄기가 모노리스 음이온 교환체 중에 균일하게 도입되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 9에 있어서, 골격 주변부의 염화물 이온 농도가 골격 중심부의 그것에 비해, 외관상 높아져 있지만, 이것은 절단시에 단면의 평면성이 충분하지 않고, 골격 주변부가 내부보다 솟아오른 상태에서 절단되었기 때문이며, 염화물 이온의 분포는, 실질적으로는 균일하다. Next, in order to confirm the distribution state of the quaternary ammonium group in the monolith anion exchanger, the monolith anion exchanger was treated with an aqueous hydrochloric acid solution to form a chloride type, and the distribution state of the chloride ion was observed by EPMA. The distribution of the chloride ion on the surface of the monolith anion exchanger is shown in Fig. 8, and the distribution of chloride ion on the skeleton cross section is shown in Fig. 9. The chloride ion shows not only the skeleton surface of the monolith anion exchanger, It was confirmed that the quaternary ammonium group was uniformly introduced into the monolith anion exchanger. In FIG. 9, the chloride ion concentration at the periphery of the framework is apparently higher than that at the center of the framework. This is because the planarity of the section is not sufficient at the time of cutting and the periphery of the framework rises above the inside. The distribution of the ions is substantially uniform.

참고예 3Reference Example 3

(연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체(공지품)의 제조)(Production of a monolithic organic porous material (known product) having a continuous macropore structure)

일본국 특개2002-306976호 기재의 제조 방법에 준거하여 연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체를 제조했다. 즉, 스티렌 19.2g, 디비닐벤젠 1.0g, SMO 1.0g 및 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 0.26g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다. 다음에, 당해 스티렌/디비닐벤젠/SMO/2, 2'-아조비스(이소부티로니트릴) 혼합물을 180g의 순수에 첨가하고, 유성식 교반 장치인 진공 교반 탈포 믹서(이엠이사제)를 이용하여 5~20℃의 온도 범위에 있어서 감압 하 교반하여, 유중수적형 에멀젼을 얻었다. 이 에멀젼을 반응 용기에 신속하게 옮기고, 밀봉 후 정치 하에서 60℃, 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 내용물을 취출하고, 이소 프로판올로 추출한 후, 감압 건조하고, 연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 형상 유기 다공질체를 제조했다. A monolithic organic porous material having a continuous macropore structure was produced in accordance with the production method described in JP-A-2002-306976. Namely, 19.2 g of styrene, 1.0 g of divinylbenzene, 1.0 g of SMO and 0.26 g of 2,2'-azobis (isobutyronitrile) were mixed and uniformly dissolved. Next, 180 g of pure water was added to the mixture of styrene / divinylbenzene / SMO / 2, 2'-azobis (isobutyronitrile), and the mixture was stirred using a vacuum stirring defoaming mixer The mixture was stirred under reduced pressure at a temperature range of 5 to 20 占 폚 to obtain a water-in-oil type emulsion. The emulsion was quickly transferred to a reaction vessel, and after sealing, polymerization was carried out at 60 DEG C for 24 hours under standing. After completion of the polymerization, the contents were taken out, extracted with isopropanol, and dried under reduced pressure to prepare a monolithic organic porous material having a continuous macropore structure.

이와 같이 하여 얻어진, 스티렌/디비닐벤젠 공중합체로 이루어지는 가교 성분을 3.3몰% 함유한 모노리스의 내부 구조를, SEM에 의해 관찰한 결과를 도 11에 나타낸다. 도 11로부터 분명하듯이, 당해 모노리스는 연속 매크로포어 구조를 가지고 있지만, 연속 매크로포어 구조체의 골격을 구성하는 벽부의 두께는 참고예 1(도 1)에 비해 얇았다. 당해 모노리스의 SEM 화상으로부터 측정한 벽부의 평균 두께는 5㎛, 골격부 면적은 SEM 화상 영역 중 10%였다. 또, 수은 압입법에 의해 측정한 당해 모노리스의 개구의 평균 직경은 29㎛, 전세공 용적은, 8.6㎖/g였다. Fig. 11 shows the result of observation of the internal structure of the monolith containing 3.3 mol% of the crosslinking component composed of the styrene / divinylbenzene copolymer obtained by the SEM. 11, the monolith has a continuous macro-pore structure, but the thickness of the wall constituting the framework of the continuous macro-pore structure is thinner than that of Reference Example 1 (Fig. 1). The average thickness of the wall portion measured from the SEM image of the monolith was 5 mu m, and the skeleton area was 10% of the SEM image area. The average diameter of the openings of the monoliths measured by the mercury porosimetry method was 29 탆, and the bulk density of the monoliths was 8.6 ml / g.

실시예 1Example 1

(제1 백금족 금속 담지 촉매의 조제)(Preparation of first platinum group metal supported catalyst)

참고예 1의 모노리스 음이온 교환체(제1 모노리스 음이온 교환체)를 Cl형으로 이온 교환한 후, 물 습윤 상태에서 원주 형상으로 잘라내고, 감압 건조했다. 건조 후의 모노리스 음이온 교환체의 중량은, 1.2g이었다. 이 건조 상태의 모노리스 음이온 교환체를, 염화팔라듐 270㎎를 용해한 희염산에 24시간 침지하고, 염화팔라듐산형으로 이온 교환했다. 침지 종료 후, 모노리스 음이온 교환체를 순수로 수회 세정하고, 히드라진 수용액 중에 24시간 침지하여, 환원 처리를 행했다. 염화팔라듐산형 모노리스 음이온 교환체가 갈색인 데 반해, 환원 처리 종료 후의 모노리스 음이온 교환체는 흑색으로 착색되어 있고, 팔라듐 나노 입자의 생성이 시사되었다. 이와 같이 하여 얻어진 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)를 수회 순수로 세정하고, 건조했다. The monolithic anion exchanger (first monolith anion exchanger) of Reference Example 1 was ion-exchanged with Cl type, and then cut into a cylindrical shape in a water wet state and dried under reduced pressure. The weight of the monolith anion exchanger after drying was 1.2 g. The dry monolithic anion exchanger was immersed in dilute hydrochloric acid in which 270 mg of palladium chloride had been dissolved for 24 hours and ion-exchanged in the form of palladium chloride. After completion of the immersion, the monolith anion exchanger was washed several times with pure water and immersed in an aqueous hydrazine solution for 24 hours to perform reduction treatment. The palladium chloride type monolith anion exchanger was brown, whereas the monolith anion exchanger after the reduction treatment was colored black, suggesting the formation of palladium nanoparticles. The first palladium nano-particle-supporting catalyst (a) thus obtained was washed with pure water several times and dried.

건조 상태의 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)에 담지된 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 10.9중량%였다. 담지된 팔라듐 나노 입자의 평균 입자 직경을 측정하기 위해, 투과형 전자현미경(TEM) 관찰을 행했다. 얻어진 TEM 화상을 도 5에 나타낸다. 팔라듐 나노 입자의 평균 입자 직경은, 5㎚였다. 건조 상태의 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)를 내경 10㎜의 칼럼에 충전하고, 수산화나트륨 수용액을 통액하여 담체인 모노리스 음이온 교환체를 OH형으로 하고, 과산화수소 분해 특성의 평가에 이용했다. 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)의 충전층 높이는 11㎜였다. 이 때, 물 습윤 상태의 수지 체적에 대한 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 9.7g-Pd/L-R(팔라듐 나노 입자 담지 촉매 1L당 담지되어 있는 팔라듐 중량)이었다.The loading amount of the palladium nanoparticles carried on the dried first palladium nano-particle-supporting catalyst (a) was 10.9% by weight. In order to measure the average particle diameter of the supported palladium nanoparticles, a transmission electron microscope (TEM) observation was performed. The obtained TEM image is shown in Fig. The average particle diameter of the palladium nanoparticles was 5 nm. The dried palladium nano-particle-supported catalyst (a) was packed in a column having an inner diameter of 10 mm, and an aqueous solution of sodium hydroxide was passed therethrough to prepare a monolith anion exchanger as a carrier, which was used for evaluation of hydrogen peroxide decomposition characteristics. The packed bed height of the first palladium nano-particle-supported catalyst (a) was 11 mm. At this time, the loading amount of the palladium nanoparticles relative to the resin volume in the wetted water state was 9.7 g-Pd / L-R (weight of palladium supported per 1 L of the palladium nano-particle supporting catalyst).

(촉매의 평가)(Evaluation of catalyst)

내경 10㎜의 칼럼에 충전한 상기 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)에, 과산화수소 15~30㎍/L를 포함하는 초순수를 SV=5000h-1에서 27시간 하향류로 통수하고, 칼럼 출구에서 시료수를 채수하고 과산화수소 농도를 측정했다. 그 결과, 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는 1㎍/L미만이며, 과산화수소는 분해 제거되어 있었다. 다음에, SV를 10000h-1로 하고, 같은 처리를 행했다. 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는, SV가 10000h-1로 매우 빠르고, 촉매의 충전층 높이가 11㎜로 얇음에도 불구하고, 1㎍/L 미만이며, 과산화수소는 분해 제거되어 있었다. A first palladium nanoparticles supported catalyst (a) charged in a column having an inner diameter of 10㎜, hydrogen peroxide 15 ~ 30㎍ / ultrapure water containing L SV = water flow from 5000h -1 in 27 hours down-flow and, at the column outlet The sample water was collected and the concentration of hydrogen peroxide was measured. As a result, the concentration of hydrogen peroxide in the sample water collected at the column outlet was less than 1 μg / L, and the hydrogen peroxide was decomposed and removed. Next, the SV was changed to 10000 h -1 and the same process was performed. The concentration of hydrogen peroxide in the sample water collected at the column outlet was less than 1 μg / L, and the hydrogen peroxide was decomposed and removed, even though the SV was as high as 10000 h -1 and the packed bed height of the catalyst was as thin as 11 mm.

실시예 2Example 2

(제2 백금족 금속 담지 촉매의 조제)(Preparation of second platinum group metal supported catalyst)

촉매 담체로서, 참고예 1의 모노리스 음이온 교환체(제1 모노리스 음이온 교환체)에 대신하여 참고예 2의 모노리스 음이온 교환체(제2 모노리스 음이온 교환체)를 이용한 것, 및, 잘라낸 모노리스 음이온 교환체의 건조시 중량을 1.2g으로 하는 대신 1.4g으로 하는 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 참고예 2의 모노리스 음이온 교환체(제2 모노리스 음이온 교환체)에 팔라듐 나노 입자를 담지하고, 제2 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)를 얻었다.As the catalyst carrier, the monolith anion exchanger (second monolith anion exchanger) of Reference Example 2 was used in place of the monolith anion exchanger (first monolith anion exchanger) of Reference Example 1, and the monolith anion exchanger Palladium nanoparticles were loaded on the monolith anion exchanger (second monolith anion exchanger) of Reference Example 2 in the same manner as in Example 1, except that the weight of the palladium nanoparticles was changed to 1.4 g instead of 1.2 g 2 palladium nanoparticle-supported catalyst (a) was obtained.

얻어진 건조 상태의 제2 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)에 담지된 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 9.8중량%였다. 담지된 팔라듐 나노 입자의 평균 입자 직경을 측정하기 위해, 투과형 전자현미경(TEM) 관찰을 행했다. 얻어진 TEM 화상을 도 10에 나타낸다. 팔라듐 나노 입자의 평균 입자 직경은, 3㎚였다. 건조 상태의 제2 팔라듐 나노 입자 담지 촉매를 내경 10㎜의 칼럼에 충전하고, 수산화나트륨 수용액을 통액하여 담체인 모노리스 음이온 교환체를 OH형으로 하고, 과산화수소 분해 특성의 평가에 이용했다. 촉매의 충전층 높이는 13㎜였다. 이 때, 물 습윤 상태의 수지 체적에 대한 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 8.7g-Pd/L-R였다.The amount of the supported palladium nanoparticles carried on the obtained second palladium nano-particle-supporting catalyst (a) was 9.8% by weight. In order to measure the average particle diameter of the supported palladium nanoparticles, a transmission electron microscope (TEM) observation was performed. The obtained TEM image is shown in Fig. The average particle diameter of the palladium nanoparticles was 3 nm. Dried palladium nano-particle-supported catalyst was packed in a column having an inner diameter of 10 mm, and an aqueous solution of sodium hydroxide was passed through to prepare a monolithic anion exchanger as a carrier, which was used for evaluation of hydrogen peroxide decomposition characteristics. The packed bed height of the catalyst was 13 mm. At this time, the loading amount of the palladium nanoparticles relative to the resin volume in the water wet state was 8.7 g-Pd / L-R.

(촉매의 평가)(Evaluation of catalyst)

촉매로서, 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매에 대신하여 제2 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)를 이용한 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 제2 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)의 과산화수소 분해 효과를 평가했다. 그 결과, SV=5000h-1 및 10000h-1로 초순수를 통수한 어떤 경우에서도, 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는 1㎍/L 미만이며, 과산화수소는 분해 제거되어 있었다. The hydrogen peroxide decomposition effect of the second palladium nano-particle-supported catalyst (a) was evaluated in the same manner as in Example 1, except that the second palladium nano-particle-supported catalyst (a) was used as the catalyst instead of the first palladium nano- . As a result, the hydrogen peroxide concentration in the sample water collected at the column outlet was less than 1 占 퐂 / L, and the hydrogen peroxide was decomposed and removed in any case of passing ultrapure water at SV = 5000h- 1 and 10000h- 1 .

실시예 3Example 3

잘라낸 제1 모노리스 음이온 교환체의 건조시 중량을 1.2g으로 하는 대신 1.7g로 하는 것, 및 염화팔라듐 270㎎을 용해하는 대신 염화팔라듐을 2.5㎎ 용해하는 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 참고예 1의 모노리스 음이온 교환체(제1 모노리스 음이온 교환체)에 팔라듐 나노 입자를 담지하고, 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(b)를 얻었다. The dried first monolith anion exchanger was dried in the same manner as in Example 1, except that the weight of the first monolith anion exchanger was changed to 1.7 g instead of 1.2 g and that 2.5 mg of palladium chloride was dissolved instead of 270 mg of palladium chloride Palladium nanoparticles were supported on the monolith anion exchanger (first monolith anion exchanger) of Reference Example 1 to obtain a first palladium nano-particle-supporting catalyst (b).

얻어진 건조 상태의 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(b)에 담지된 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 0.05중량%였다. 건조 상태의 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(b)를 내경 10㎜의 칼럼에 충전하고, 수산화나트륨 수용액을 통액하여 담체인 모노리스 음이온 교환체를 OH형으로 하고, 과산화수소 분해 특성의 평가에 이용했다. 촉매의 충전층 높이는 19㎜였다. 이 때, 물 습윤 상태의 수지 체적에 대한 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 0.07g-Pd/L-R이었다.The amount of the supported palladium nanoparticles carried on the dried first palladium nano-particle-supporting catalyst (b) was 0.05% by weight. The dried palladium nano-particle-supporting catalyst (b) in a dry state was packed in a column having an inner diameter of 10 mm, and an aqueous solution of sodium hydroxide was passed therethrough to prepare a monolithic anion exchanger as a carrier and used for evaluation of hydrogen peroxide decomposition characteristics. The packed bed height of the catalyst was 19 mm. At this time, the loading amount of the palladium nanoparticles relative to the resin volume in the water wet state was 0.07 g-Pd / L-R.

(촉매의 평가)(Evaluation of catalyst)

촉매로서, 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)에 대신하여 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(b)를 이용한 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(b)의 과산화수소 분해 효과를 평가했다. SV=5000h-1로 통수한 경우, 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는 1㎍/L 미만이며, 과산화수소는 분해 제거되어 있었다. 다음에 SV를 10000h-1로 하고 같은 처리를 행했다. 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는 1.7㎍/L이며, 팔라듐 나노 입자의 담지량이 0.07g-Pd/L-R로 매우 낮음에도 불구하고, 과산화수소 분해 효과가 높은 결과를 얻을 수 있었다. (B) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the first palladium nano-particle-supported catalyst (b) was used as the catalyst instead of the first palladium nano-particle-supported catalyst (a) The hydrogen peroxide decomposition effect was evaluated. When passing through SV = 5000h -1 , the concentration of hydrogen peroxide in the sample water collected at the column outlet was less than 1 μg / L, and hydrogen peroxide was decomposed and removed. Next, the SV was changed to 10000 h -1 and the same process was performed. The concentration of hydrogen peroxide in the sample water collected at the column outlet was 1.7 μg / L. Despite the very low loading of palladium nanoparticles of 0.07 g-Pd / LR, the hydrogen peroxide decomposition effect was high.

비교예 1Comparative Example 1

수분 보유 능력이 OH형 기준에 있어서 60~70%이며, 겔형인 입자 형상의 강염기 음이온 교환 수지(Ⅰ형)에 공지의 방법으로 팔라듐 나노 입자를 담지하고, 팔라듐 나노 입자 담지 입자 형상 이온 교환 수지 촉매를 얻었다. Cl형의 입자 형상 음이온 교환 수지를 염화팔라듐의 염산수용액에 침지하고, 세면 후에, 히드라진 수용액으로 환원 처리를 행했다. 수산화나트륨 수용액을 통액하여 입자 형상의 음이온 교환 수지를 OH형으로 하고, 과산화수소 분해 특성의 평가에 이용했다. 이 때, 팔라듐 나노 입자 담지량은, 건조 상태에서 0.4중량%, 물 습윤 상태에서 970㎎-Pd/L-R이었다. 이 팔라듐을 담지한 OH형의 입자 형상 이온 교환 수지를 내경 25㎜의 칼럼에 40㎖(층 높이 80㎜) 충전하여 실시예 1과 같은 방법으로 과산화수소 저감의 실험을 행했다.The palladium nanoparticles carrying the palladium nanoparticles are supported on a strongly basic anion exchange resin (type I) having a water-retaining ability of 60 to 70% in the OH type standard, . Cl-type particulate anion exchange resin was immersed in a hydrochloric acid aqueous solution of palladium chloride, and after washing, reduction treatment was performed with an aqueous hydrazine solution. Sodium hydroxide aqueous solution was passed through to make an anion exchange resin in the form of particles as an OH type and used for evaluation of hydrogen peroxide decomposition characteristics. At this time, the loading amount of palladium nanoparticles was 0.4 wt% in the dry state and 970 mg-Pd / L-R in the water wet state. An OH type particulate ion exchange resin having palladium supported thereon was filled in a column having an inner diameter of 25 mm in an amount of 40 ml (layer height 80 mm), and experiments for reducing hydrogen peroxide were carried out in the same manner as in Example 1.

(촉매의 평가)(Evaluation of catalyst)

촉매로서, 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(a)에 대신하여 상기 팔라듐 나노 입자 담지 입자 형상 이온 교환 수지 촉매를 이용한 것, 및, 초순수를 SV=1500h-1 및 2500h-1로 통수한 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 팔라듐 나노 입자 담지 입자 형상 이온 교환 수지 촉매의 과산화수소 분해 효과를 평가했다. 그 결과, 칼럼 출구에서 채수한 시료수 중의 과산화수소 농도는 각각 1㎍/L 미만, 1.6㎍/L였다. SV=1500h-1에 있어서 과산화수소는 1㎍/L 미만이 되었지만, SV를 2500h-1로 올리면, 과산화수소는 처리수 중에 리크했다. 이와 같이, 종래 기술인 입자 형상 음이온 교환 수지에 팔라듐 나노 입자를 담지한 촉매에서는, 실시예보다도 늦은 SV, 두꺼운 촉매 충전층 높이와 같은 과산화수소를 제거하기 쉬운 조건을 설정해도, SV=2500h-1에서는 과산화수소가 리크했다.As a catalyst, the one with the palladium nanoparticles supported particulate ion-exchange resin catalyst in place of the first palladium nanoparticles supported catalyst (a), and, except that the water passing the pure water to SV = 1500h and 2500h -1 -1 , The effect of decomposing hydrogen peroxide on the palladium nano-particle-supported particle-shaped ion exchange resin catalyst was evaluated in the same manner as in Example 1. [ As a result, the concentration of hydrogen peroxide in the sample water collected at the column outlet was less than 1 μg / L and 1.6 μg / L, respectively. According to SV = 1500h -1 hydrogen peroxide, but this 1㎍ / less than L, to raise the SV 2500h -1, hydrogen peroxide has the leakage during the treatment. In this way, in the supported palladium nanoparticles in the prior art particulate anion exchange resin catalyst, than in the embodiment, setting the easiest condition to eliminate the hydrogen peroxide, such as the late SV, a thick catalyst packed bed height, SV = 2500h -1 hydrogen peroxide "He said.

비교예 2Comparative Example 2

팔라듐 나노 입자를 담지시키지 않고, 참고예 1의 모노리스 음이온 교환체(제1 모노리스 음이온 교환체)만을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 SV=10000h-1에 있어서의 과산화수소 분해 효과를 평가했다. 그 결과, 과산화수소의 분해 효과는 인정되지 않았다. The hydrogen peroxide decomposition effect at SV = 10000 h -1 was evaluated in the same manner as in Example 1 by using only the monolith anion exchanger (first monolith anion exchanger) of Reference Example 1 without supporting the palladium nanoparticles. As a result, the decomposition effect of hydrogen peroxide was not recognized.

<제1 모노리스 음이온 교환체에 관련되는 모노리스의 제조(참고예4~13)>&Lt; Preparation of monoliths related to the first monolithic anion exchanger (Reference Examples 4 to 13) >

(모노리스의 제조)(Preparation of Monolith)

스티렌의 사용량, 가교제의 종류와 사용량, 유기 용매의 종류와 사용량, 스티렌 및 디비닐 벤젠 함침 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체의 다공 구조, 가교 밀도 및 사용량을 표 1에 나타내는 배합량으로 변경한 이외는, 참고예 1과 같은 방법으로 모노리스를 제조했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한, 참고예 4~13의 SEM 화상(도시 생략) 및 표 2로부터, 참고예 4~13의 모노리스의 개구의 평균 직경은 22~70㎛로 크고, 골격을 구성하는 벽부의 평균 두께도 25~50㎛로 두껍고, 골격부 면적은 SEM 화상 영역 중 26~44%로 굵은 모노리스였다. 또한, 표 1 중, 주입란은 왼쪽으로부터 순서대로, Ⅱ공정에서 이용한 비닐모노머, 가교제, Ⅰ공정에서 얻어진 모노리스 중간체, Ⅱ공정에서 이용한 유기 용매를 나타낸다. 또한, 이하의 표에 나타내는 메소포어의 직경, 벽면의 두께, 골격의 직경(굵기), 및 공공의 직경은, 평균치이다.Except that the amount of styrene used, the type and amount of crosslinking agent used, the type and amount of organic solvent used, the porous structure of the monolith intermediate coexisting in styrene and divinylbenzene impregnation polymerization, the crosslinking density, and the amount used were changed to those shown in Table 1, A monolith was produced in the same manner as in Reference Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2. From the SEM images (not shown) of Reference Examples 4 to 13 and Table 2, it can be seen that the average diameters of the openings of the monoliths of Reference Examples 4 to 13 were as large as 22 to 70 占 퐉, 50 ㎛, and the skeleton area was 26 ~ 44% of the SEM image area, which was thick monolith. In Table 1, the injection column shows the vinyl monomers, crosslinking agents, monolith intermediate obtained in Process I, and organic solvent used in Process II, which were used in the II process in this order from left to right. The diameters of the mesopores, the thickness of the wall, the diameter (thickness) of the skeleton, and the diameter of the pores shown in the following table are average values.

<제1 모노리스 음이온 교환체의 제조(참고예 14)>&Lt; Preparation of first monolithic anion exchanger (Reference Example 14) >

(모노리스의 제조)(Preparation of Monolith)

스티렌의 사용량, 가교제의 사용량, 유기 용매의 사용량을 표 1에 나타내는 배합량으로 변경한 이외는, 참고예 1과 같은 방법으로 모노리스를 제조했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 참고예 14의 모노리스는 매크로포어와 매크로포어의 겹침 부분의 개구의 평균 직경은 38㎛로 크고, 골격을 구성하는 벽부의 평균 두께도 25㎛로 벽부가 두꺼운 유기 다공질체를 얻을 수 있었다. Monoliths were prepared in the same manner as in Reference Example 1, except that the amount of styrene, the amount of cross-linking agent, and the amount of organic solvent used were changed to those shown in Table 1. The results are shown in Tables 1 and 2. In the monolith of Reference Example 14, the average diameter of the openings in the overlapping portions of the macrophores and the macro-pores was 38 占 퐉, and the average thickness of the wall portions constituting the framework was 25 占 퐉.

(모노리스 음이온 교환체의 제조)(Preparation of Monolith Anion Exchanger)

상기의 방법으로 제조한 모노리스를, 외경 70㎜, 두께 약 15㎜의 원반 형상으로 절단했다. 이것에 디메톡시메탄 1400㎖, 사염화주석 20㎖를 더하고, 빙랭 하 클로로황산 560㎖를 적하했다. 적하 종료 후, 승온하여 35℃, 5시간 반응시키고, 클로로메틸기를 도입했다. 반응 종료 후, 모액을 사이펀으로 취출하고, THF/물=2/1의 혼합 용매로 세정한 후, 다시 THF로 세정했다. 이 클로로메틸화 모노리스에 THF 1000㎖와 트리메틸아민 30% 수용액 600㎖를 더하고, 60℃, 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 생성물을 메탄올/물 혼합 용매로 세정하고, 다음에 순수로 세정하여 단리했다.The monolith prepared by the above method was cut into a disc shape having an outer diameter of 70 mm and a thickness of about 15 mm. 1400 ml of dimethoxymethane and 20 ml of tin tetrachloride were added thereto, and 560 ml of chlorosulfuric acid was added dropwise under ice-cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to react at 35 DEG C for 5 hours to introduce a chloromethyl group. After completion of the reaction, the mother liquor was taken out with a siphon, washed with a mixed solvent of THF / water = 2/1, and then washed again with THF. 1000 ml of THF and 600 ml of a 30% aqueous solution of trimethylamine were added to the chloromethylated monolith and reacted at 60 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the product was washed with a mixed solvent of methanol and water, and then washed with pure water and isolated.

얻어진 모노리스 음이온 교환체의 반응 전후의 팽윤율은 1.6배이며, 체적당 음이온 교환 용량은, 물 습윤 상태에서 0.56㎎당량/㎖였다. 물 습윤 상태에서의 모노리스 음이온 교환체의 개구의 평균 직경을, 모노리스의 값과 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율로부터 추측한 바 61㎛이며, 모노리스와 같은 방법으로 구한 골격을 구성하는 벽부의 평균 두께는 40㎛, 골격부 면적은 SEM 사진의 사진 영역 중 26%, 전세공 용적은, 2.9㎖/g이었다. 또, 물을 투과시켰을 때의 압력 손실의 지표인 차압계수는, 0.020㎫/m·LV이며, 실용 상 요구되는 압력 손실과 비교하여, 그것을 밑도는 낮은 압력 손실이었다. The swelling rate of the obtained monolith anion exchanger before and after the reaction was 1.6 times, and the anion exchange capacity per volume was 0.56 mg equivalent / ml in the water wet state. The average diameter of the openings of the monolith anion exchanger in the water wet state was estimated to be 61 탆 from the value of the monolith and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state. The average thickness of the part was 40 μm, the skeleton area was 26% of the photographic area of the SEM photograph, and 2.9 ml / g of the charcoal volume. The differential pressure coefficient, which is an index of pressure loss when water was permeated, was 0.020 MPa / m · LV, which was lower than the pressure loss required in practice.

다음에, 모노리스 음이온 교환체 중의 4급 암모늄기의 분포 상태를 확인하기 위해, 모노리스 음이온 교환체를 염산수용액으로 처리하여 염화물형으로 한 후, EPMA에 의해 염화물 이온의 분포 상태를 관찰했다. 그 결과, 염화물 이온은 모노리스 음이온 교환체의 골격 표면뿐만 아니라, 골격 내부에도 균일하게 분포되어 있고, 4급 암모늄기가 모노리스 음이온 교환체 중에 균일하게 도입되어 있는 것을 확인할 수 있었다. Next, in order to confirm the distribution state of the quaternary ammonium group in the monolith anion exchanger, the monolith anion exchanger was treated with an aqueous hydrochloric acid solution to form a chloride type, and the distribution state of the chloride ion was observed by EPMA. As a result, it was confirmed that the chloride ion was uniformly distributed not only on the skeleton surface of the monolith anion exchanger but also inside the skeleton, and the quaternary ammonium group was uniformly introduced into the monolith anion exchanger.

<제2 모노리스 음이온 교환체의 제조(참고예 15)>&Lt; Preparation of second monolithic anion exchanger (Reference Example 15) >

(Ⅰ공정;모노리스 중간체의 제조)(Step I: Preparation of Monolith Intermediate)

스티렌 5.4g, 디비닐벤젠 0.17g, 소르비탄모노올리에이트(이하 SMO으로 기재한다) 1.4g 및 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 0.26g를 혼합하고, 균일하게 용해시켰다. 다음에, 당해 스티렌/디비닐벤젠/SMO/2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 혼합물을 180g의 순수에 첨가하고, 유성식 교반 장치인 진공 교반 탈포 믹서(이엠이사제)를 이용하여 5~20℃의 온도 범위에 있어서 감압 하 교반하여, 유중수적형 에멀젼을 얻었다. 이 에멀젼을 신속하게 반응 용기로 옮기고, 밀봉 후 정치 하에서 60℃, 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 내용물을 취출하고, 메탄올로 추출한 후, 감압 건조하여, 연속 매크로포어 구조를 가지는 모노리스 중간체를 제조했다. 이와 같이 하여 얻어진 모노리스 중간체(건조체)의 내부 구조를 SEM 화상(도시 생략)에 의해 관찰한 바, 인접하는 2개의 매크로포어를 구획하는 벽부는 매우 가늘고 막대 형상이지만, 연속 기포 구조를 가지고 있고, 수은 압입법에 의해 측정한 매크로포어와 매크로포어가 겹치는 부분의 개구(메소포어)의 평균 직경은 70㎛, 전세공 용적은 21.0㎖/g이었다. 5.4 g of styrene, 0.17 g of divinylbenzene, 1.4 g of sorbitan monooleate (hereinafter referred to as SMO) and 0.26 g of 2,2'-azobis (isobutyronitrile) were mixed and uniformly dissolved. Next, 180 g of pure water was added to the styrene / divinylbenzene / SMO / 2,2'-azobis (isobutyronitrile) mixture, and the mixture was stirred using a vacuum stirring defoaming mixer The mixture was stirred under reduced pressure at a temperature range of 5 to 20 占 폚 to obtain a water-in-oil type emulsion. The emulsion was quickly transferred to a reaction vessel, and after polymerization, polymerized at 60 DEG C for 24 hours under standing. After completion of the polymerization, the contents were taken out, extracted with methanol, and dried under reduced pressure to prepare a monolith intermediate having a continuous macropore structure. The internal structure of the monolith intermediate product (dried body) thus obtained was observed by an SEM image (not shown). As a result, the wall portion dividing the adjacent two macropores was very thin and had a bar shape but had an open cell structure, The average diameter of the openings (mesopores) at the overlapping portions of the macropores and the macropores measured by the compression method was 70 탆 and the total vacancy volume was 21.0 ml / g.

(공연속 구조 모노리스의 제조)(Production of structure monolith in performance)

다음에, 스티렌 76.0g, 디비닐벤젠 4.0g, 1-데칸올 120g, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.8g을 혼합하고, 균일하게 용해시켰다(Ⅱ공정). 다음에 상기 모노리스 중간체를 직경 70㎜, 두께 약 40㎜의 원반 형상으로 절단하여 4.1g을 분취했다. 분취한 모노리스 중간체를 내경 75㎜의 반응 용기에 넣고, 당해 스티렌/디비닐벤젠/1-데칸올/2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 혼합물에 침지시키고, 감압 챔버 중에서 탈포한 후, 반응 용기를 밀봉하고, 정치 하 60℃에서 24시간 중합시켰다. 중합 종료 후, 두께 약 60㎜의 모노리스 형상의 내용물을 취출하고, 아세톤으로 속슬렛 추출한 후, 85℃에서 하룻밤 감압 건조했다(Ⅲ공정).Next, 76.0 g of styrene, 4.0 g of divinylbenzene, 120 g of 1-decanol and 0.8 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were mixed and uniformly dissolved (Step II) . Next, the monolith intermediate was cut into a disc shape having a diameter of 70 mm and a thickness of about 40 mm, and 4.1 g of the monolith intermediate was collected. The separated monolith intermediate was placed in a reaction vessel having an inner diameter of 75 mm and immersed in the mixture of styrene / divinylbenzene / 1-decanol / 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) , The reaction vessel was sealed and polymerized at 60 deg. C for 24 hours. After completion of the polymerization, the monolithic contents having a thickness of about 60 mm were taken out, Soxhlet extracted with acetone, and dried under reduced pressure at 85 캜 overnight (Step III).

이와 같이 하여 얻어진 스티렌/디비닐벤젠 공중합체로 이루어지는 가교 성분을 3.2몰% 함유한 모노리스(건조체)의 내부 구조를 SEM에 의해 관찰한 바, 당해 모노리스는 골격 및 공공은 각각 3차원적으로 연속하고, 양상이 얽힌 공연속 구조였다. 또, SEM 화상으로부터 측정한 골격의 평균 굵기는 10㎛였다. 또, 수은 압입법에 의해 측정한 당해 모노리스가 삼차원적으로 연속한 공공의 평균 직경은 17㎛, 전세공 용적은 2.9㎖/g이었다. 그 결과를 표 3 및 4에 정리하여 나타낸다. 표 4 중, 골격의 굵기는 골격의 평균 직경으로 나타냈다.The internal structure of the monolith (dried body) containing 3.2 mol% of the crosslinking component composed of the styrene / divinylbenzene copolymer thus obtained was observed by SEM. As a result, the skeleton and the voids of the monolith were three-dimensionally continuous It was a structure in which performances were intertwined. The average thickness of the skeleton measured from the SEM image was 10 占 퐉. In addition, the average diameter of the voids in which the monoliths were three-dimensionally continuous as measured by the mercury porosimetry was 17 占 퐉, and the bulk density was 2.9 ml / g. The results are summarized in Tables 3 and 4. In Table 4, the thickness of the skeleton is represented by the average diameter of the skeleton.

(공연속 기포 구조를 가지는 모노리스 음이온 교환체의 제조)(Preparation of monolith anion exchanger having air bubble structure in performance)

상기의 방법으로 제조한 모노리스를, 직경 70㎜, 두께 약 15㎜의 원반 형상으로 절단했다. 이것에 디메톡시메탄 1400㎖, 사염화주석 20㎖를 더하고, 빙랭 하 클로로황산 560㎖를 적하했다. 적하 종료 후, 승온하여 35℃에서 5시간 반응시키고, 클로로메틸기를 도입했다. 반응 종료 후, 모액을 사이펀으로 취출하고, THF/물=2/1의 혼합 용매로 세정한 후, 다시 THF로 세정했다. 이 클로로메틸화모노리스에 THF 1000㎖와 트리메틸아민 30% 수용액 600㎖를 더하고, 60℃, 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 생성물을 메탄올/물 혼합 용매로 세정하고, 다음에 순수로 세정하여 단리했다. The monolith prepared by the above method was cut into a disc shape having a diameter of 70 mm and a thickness of about 15 mm. 1400 ml of dimethoxymethane and 20 ml of tin tetrachloride were added thereto, and 560 ml of chlorosulfuric acid was added dropwise under ice-cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to react at 35 DEG C for 5 hours to introduce a chloromethyl group. After completion of the reaction, the mother liquor was taken out with a siphon, washed with a mixed solvent of THF / water = 2/1, and then washed again with THF. 1000 ml of THF and 600 ml of a 30% aqueous solution of trimethylamine were added to the chloromethylated monolith and reacted at 60 ° C for 6 hours. After completion of the reaction, the product was washed with a mixed solvent of methanol and water, and then washed with pure water and isolated.

얻어진 모노리스 음이온 교환체의 반응 전후의 팽윤율은 1.5배이며, 체적당 음이온 교환 용량은 물 습윤 상태에서 0.54㎎당량/㎖였다. 물 습윤 상태에서의 모노리스 이온 교환체의 연속공공의 평균 직경을, 모노리스의 값과 물 습윤 상태의 모노리스 음이온 교환체의 팽윤율로부터 추측한 바 26㎛이며, 골격의 평균 굵기는 15㎛, 전세공 용적은, 2.9㎖/g였다. The swelling rate of the obtained monolith anion exchanger before and after the reaction was 1.5 times, and the anion exchange capacity per volume was 0.54 mg equivalent / ml in a wetted state. The average diameter of the continuous pores of the monolith ion exchanger in the water wet state was 26 탆 as estimated from the value of the monolith and the swelling rate of the monolith anion exchanger in the water wet state. The average thickness of the skeleton was 15 탆, The volume was 2.9 ml / g.

또, 물을 투과시켰을 때의 압력 손실의 지표인 차압 계수는 0.045㎫/m·LV이며, 실용 상 지장이 없는 낮은 압력 손실이었다. 또한, 그 모노리스 음이온 교환체의 불화물 이온에 관한 이온 교환대 길이를 측정한 바, LV=20m/h에 있어서의 이온 교환대 길이는 20㎜이며, 시판의 강염기성 음이온 교환 수지인 앰버라이트 ⅠRA402BL(롬앤드하스사제)의 값(165㎜)에 비해 압도적으로 짧을 뿐만이 아니라, 종래의 연속 기포 구조를 가지는 모노리스 형상 다공질 음이온 교환체의 값에 비해도 짧았다. 그 결과를 표 5에 정리하여 나타낸다. 또, 얻어진 공연속 구조를 가지는 모노리스 음이온 교환체의 내부 구조는 SEM 화상(도시 생략)에 의해 관찰했다.The differential pressure coefficient, which is an index of the pressure loss when water was permeated, was 0.045 MPa / m · LV, and it was a low pressure loss without any problem in practical use. The length of the ion exchange barrel with respect to the fluoride ion of the monolith anion exchanger was measured. As a result, the length of the ion exchange barrel at the LV = 20 m / h was 20 mm, and the commercially available strong basic anion exchange resin Amberlite IRA402BL (165 mm) manufactured by Rohm &amp; Haas Co., Ltd., as well as the value of the monolithic porous anion exchanger having the conventional open cell structure was short. The results are summarized in Table 5. The internal structure of the obtained monolith anion exchanger having the through-air structure was observed with an SEM image (not shown).

다음에, 모노리스 음이온 교환체 중의 4급 암모늄기의 분포 상태를 확인하기 위해, 모노리스 음이온 교환체를 염산수용액으로 처리하여 염화물형으로 한 후, EPMA에 의해 염화물 이온의 분포 상태를 관찰했다. 그 결과, 염화물 이온은 모노리스 음이온 교환체의 표면뿐만 아니라, 내부에도 균일하게 분포하고 있고, 4급 암모늄기가 모노리스 음이온 교환체 중에 균일하게 도입되어 있는 것을 확인할 수 있었다. Next, in order to confirm the distribution state of the quaternary ammonium group in the monolith anion exchanger, the monolith anion exchanger was treated with an aqueous hydrochloric acid solution to form a chloride type, and the distribution state of the chloride ion was observed by EPMA. As a result, it was confirmed that the chloride ion was uniformly distributed not only on the surface of the monolith anion exchanger but also inside the monolith anion exchanger, and that the quaternary ammonium group was uniformly introduced into the monolith anion exchanger.

<제2 모노리스 음이온 교환체의 제조(참고예 16 및 17)>&Lt; Preparation of second monolithic anion exchanger (Reference Examples 16 and 17) >

(공연속 구조를 가지는 모노리스의 제조)(Production of monolith having structure in performance)

스티렌의 사용량, 가교제의 사용량, 유기 용매의 사용량, 스티렌 및 디비닐 벤젠 함침 중합시에 공존시키는 모노리스 중간체의 다공 구조, 가교 밀도 및 사용량을 표 3에 나타내는 배합량으로 변경한 이외는, 참고예 15와 같은 방법으로 공연속 구조를 가지는 모노리스를 제조했다. 모노리스(건조체)의 내부 구조를 SEM에 의해 관찰한 바(도시 생략), 당해 모노리스는 골격 및 공공은 각각 3차원적으로 연속하고, 양상이 얽힌 공연속 구조였다. 그 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.The use amount of styrene, the amount of the crosslinking agent, the amount of the organic solvent used, the porous structure of the monolith intermediate coexisting in the styrene and divinylbenzene impregnation polymerization, the crosslinking density and the amount used were changed to the amounts shown in Table 3, In the same manner, a monolith having a performance structure was manufactured. The internal structure of the monolith (dried body) was observed by an SEM (not shown). The monolith had a structure in which the skeleton and the pore were three-dimensionally continuous each other and entangled with each other. The results are shown in Tables 3 and 4.

표 1, 표 2, 표 3 및 표 4를 순서대로, 이하에 연속하여 나타낸다.Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4 are shown successively in the following order.

Figure 112011068823340-pct00001
Figure 112011068823340-pct00001

Figure 112011068823340-pct00002
Figure 112011068823340-pct00002

Figure 112011068823340-pct00003
Figure 112011068823340-pct00003

Figure 112011068823340-pct00004
Figure 112011068823340-pct00004

또한, 상기 참고예 4~13 및 참고예 16~17에서 얻어진 모노리스에는, 공지의 방법을 적절히 적용함으로써, 예를 들면, 참고예 1 또는 참고예 2에 나타내는 방법으로, 음이온 교환기를 도입할 수 있다. 또, 참고예 4~13 및 참고예 16~17에서 얻어진 모노리스에 음이온 교환기가 도입된 모노리스 음이온 교환체 및 참고예 14 및 참고예 15에서 얻어진 모노리스 음이온 교환체에는, 공지의 방법을 적절히 적용함으로써, 예를 들면, 실시예 1 또는 실시예 2에 나타내는 방법으로, 백금족 금속 나노 입자를 담지할 수 있다. An anion exchanger can be introduced into the monoliths obtained in Reference Examples 4 to 13 and Reference Examples 16 to 17 by the method shown in Reference Example 1 or Reference Example 2 by appropriately applying a known method . The monolith anion exchanger into which the anion exchanger was introduced into the monolith obtained in Reference Examples 4 to 13 and Reference Examples 16 to 17 and the monolith anion exchanger obtained in the reference example 14 and the reference example 15 were appropriately applied, For example, the platinum group metal nanoparticles can be supported by the method shown in Example 1 or 2. [

실시예 4Example 4

염화팔라듐 270㎎를 용해하는 대신 염화팔라듐을 190㎎ 용해하는 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 참고예 1의 모노리스 음이온 교환체(제1 모노리스 음이온 교환체)에 팔라듐 나노 입자를 담지하고, 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(c)를 얻었다. Palladium nanoparticles were supported on the monolith anion exchanger (first monolith anion exchanger) of Reference Example 1 in the same manner as in Example 1, except that 270 mg of palladium chloride was dissolved instead of 190 mg of palladium chloride, To obtain the first palladium nano-particle-supporting catalyst (c).

건조 상태의 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(c)에 담지된 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 7.4중량%였다. 건조 상태의 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(c)를 내경 10㎜의 칼럼에 충전하고, 용존 산소 제거 특성의 평가에 이용했다. 촉매의 충전층 높이는 20㎜였다. 이 때, 물 습윤 상태의 수지 체적에 대한 팔라듐 나노 입자의 담지량은, 10.5g-Pd/L-R였다.The loading amount of palladium nanoparticles carried on the first palladium nano-particle-supporting catalyst (c) in the dried state was 7.4% by weight. The first palladium nano-particle-supporting catalyst (c) in a dry state was filled in a column having an inner diameter of 10 mm and used for evaluation of dissolved oxygen removal characteristics. The packed bed height of the catalyst was 20 mm. At this time, the loading amount of the palladium nanoparticles relative to the resin volume in the water wet state was 10.5 g-Pd / L-R.

(촉매의 평가)(Evaluation of catalyst)

내경 10㎜의 칼럼에 충전한 상기 제1 팔라듐 나노 입자 담지 촉매(c)에, 용존 산소 농도 32㎍/L 또한 용존 수소 농도 11㎍/L로 조정한 초순수를 SV=7500h-1로 통수하고, 칼럼 출구의 처리수 중의 용존 산소 농도가 안정될 때까지 측정을 행했다. 그 결과, 칼럼 출구의 용존 산소 농도는 3.8㎍/L로 저감되어 있었다. Internal diameter at a first palladium nanoparticles supported catalyst (c) charging to the column of 10㎜, and water through a deionized water adjusted to a concentration of dissolved oxygen 32㎍ / L also dissolved hydrogen concentration 11㎍ / L to SV = 7500h -1, Measurement was carried out until the dissolved oxygen concentration in the treated water at the column outlet was stabilized. As a result, the dissolved oxygen concentration at the column outlet was reduced to 3.8 μg / L.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

수분 보유 능력이 OH형 기준에 있어서 60~70%이며 겔형인 입자 형상의 강염기성 음이온 교환 수지(Cl형)에 팔라듐을 물 습윤 상태에서 910㎎-Pd/L-R 담지시킨 Cl형 촉매 수지를 제작했다. 이 Cl형 촉매 수지를 상기 내경 10㎜의 칼럼에 충전층 높이 360㎜로, SV430의 유속으로 통수한 이외는, 실시예 4와 같은 방법으로 촉매 평가를 행했다. 그 결과, 처리수가 안정된 시점에서의 칼럼 출구 용존 산소 농도는 4.1㎍/L이었다. 실시예 4와 비교예 3에 있어서의 평가 결과를 표 5에 정리했다.A Cl type catalyst resin was prepared in which 910 mg-Pd / LR of palladium was supported on a strongly basic anion exchange resin (Cl type) having a water-holding capacity of 60 to 70% in the OH type standard and in a gel-like particle shape . The catalyst was evaluated in the same manner as in Example 4, except that this Cl-type catalyst resin was passed through a column having an inner diameter of 10 mm at a packed bed height of 360 mm at a flow rate of SV430. As a result, the dissolved oxygen concentration at the column outlet at the time when the treated water was stabilized was 4.1 占 퐂 / L. The evaluation results in Example 4 and Comparative Example 3 are summarized in Table 5.

표 5를 이하에 나타낸다.Table 5 is shown below.

Figure 112011068823340-pct00005
Figure 112011068823340-pct00005

실시예 4는, SV7500으로 매우 고유속이며, 또한, 담지한 팔라듐 금속 촉매의 질량당 통수 유속에 있어서도 실시예 4의 쪽이 비교예 3에 비해 많음에도 불구하고, 비교예 3과 동일한 정도의 용존 산소 농도의 처리수를 얻을 수 있었다. 이것으로부터, 본 발명의 백금족 금속 담지 촉매를 이용하면, 고유속으로 저수지층 높이에 있어서도 효과적인 용존 산소 제거가 가능하기 때문에, 촉매 사용량의 저감, 장치의 소형화와 함께 용출물의 저감이 도모된다. Example 4 is very inherently succinct by SV7500, and even though the feed flow rate per mass of the supported palladium metal catalyst is larger than that of Comparative Example 3 in Example 4, the dissolved oxygen of the same degree as in Comparative Example 3 Concentration treated water could be obtained. Therefore, by using the platinum group metal supported catalyst of the present invention, it is possible to effectively remove the dissolved oxygen even at the height of the reservoir layer with a high velocity, so that the amount of catalyst used can be reduced, the size of the apparatus can be reduced, and the amount of leached product can be reduced.

1:골격상 2:공공상
10:모노리스 11:화상 영역
12:단면에서 나타나는 골격부 13:매크로포어
1: skeleton image 2: public image
10: Monolith 11: Image area
12: skeleton in section 13: macrophore

Claims (18)

유기 다공질 음이온 교환체에, 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매로서,
상기 유기 다공질 음이온 교환체는, 기포 형상의 매크로포어들이 서로 겹치고, 이 겹치는 부분이 물 습윤 상태에서 평균 직경 30~300㎛의 개구가 되는 연속 매크로포어 구조체이며, 전체 세공 용적이 0.5~5㎖/g이며, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량이 0.4~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 상기 유기 다공질 음이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있고, 또한 상기 연속 매크로포어 구조체(건조체)의 절단면의 SEM 화상에 있어서, 단면에 나타나는 골격부 면적이, 화상 영역 중 25~50%이며,
상기 백금족 금속의 담지량이, 건조 상태에서 0.004~20중량%인 것을 특징으로 하는 백금족 금속 담지 촉매.
As a platinum group metal supported catalyst in which nanoparticles of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm are supported on an organic porous anion exchanger,
The organic porous anion exchanger is a continuous macropore structure in which bubble-like macropores overlap each other and the overlapping portions become openings with an average diameter of 30 to 300 탆 in a water-wet state, and the total pore volume is 0.5 to 5 ml / g, the anion exchange capacity per volume in a wetted state is 0.4 to 1.0 mg equivalent / ml, the anion exchanger is uniformly distributed in the organic porous anion exchanger, and the cut surface of the continuous macropore structure (dried body) In the SEM image, the skeleton area appearing on the cross section is 25 to 50% of the image area,
Wherein the supported amount of the platinum group metal is 0.004 to 20 wt% in a dry state.
유기 다공질 음이온 교환체에, 평균 입자 직경 1~100㎚의 백금족 금속의 나노 입자가 담지되어 있는 백금족 금속 담지 촉매로서,
상기 유기 다공질 음이온 교환체는, 음이온 교환기가 도입된 전체 구성 단위 중, 가교 구조 단위를 0.3~5.0몰% 함유하는 방향족 비닐폴리머로 이루어진, 평균 굵기가 물 습윤 상태에서 1~60㎛인 삼차원적으로 연속한 막대 형상의 골격과, 그 골격간에 평균 직경이 물 습윤 상태에서 10~100㎛인 삼차원적으로 연속한 공공(空孔)으로 이루어진 공연속(共連續) 구조체로서, 전체 세공 용적이 0.5~5㎖/g이며, 물 습윤 상태에서의 체적당 음이온 교환 용량이 0.3~1.0㎎당량/㎖이며, 음이온 교환기가 상기 유기 다공질 음이온 교환체 중에 균일하게 분포되어 있고,
상기 백금족 금속의 담지량이, 건조 상태에서 0.004~20중량%인 것을 특징으로 하는 백금족 금속 담지 촉매.
As a platinum group metal supported catalyst in which nanoparticles of a platinum group metal having an average particle diameter of 1 to 100 nm are supported on an organic porous anion exchanger,
The organic porous anion exchanger preferably comprises an aromatic vinyl polymer containing 0.3 to 5.0 mol% of crosslinking structural units among all the constituent units into which an anion-exchange group is introduced, and has an average thickness of 1 to 60 μm A continuous concave structure comprising a continuous bar-shaped skeleton and three-dimensionally continuous voids having an average diameter of 10 to 100 μm between the skeletons in a wetted state, And an anion exchange capacity per volume in a wetted state is 0.3 to 1.0 mg equivalent / ml, an anion exchanger is uniformly distributed in the organic porous anion exchanger,
Wherein the supported amount of the platinum group metal is 0.004 to 20 wt% in a dry state.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 백금족 금속 담지 촉매에, 과산화수소를 함유하는 피처리수를 접촉시켜, 그 과산화수소를 함유하는 피처리수 중의 과산화수소를 분해 제거하는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법.A process for producing hydrogen peroxide decomposition-treated water characterized by comprising bringing the for-treatment water containing hydrogen peroxide into contact with the platinum group metal supported catalyst according to claim 1 or 2 to decompose and remove the hydrogen peroxide in the for-treatment water containing hydrogen peroxide . 청구항 3에 있어서, 상기 유기 다공질 음이온 교환체가 OH형인 것을 특징으로 하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법.The method according to claim 3, wherein the organic porous anion exchanger is of the OH type. 청구항 3에 있어서, 상기 백금족 금속 담지 촉매에, 상기 과산화수소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법.The method according to claim 3, wherein the to-be-treated water containing hydrogen peroxide is brought into contact with the platinum group metal supported catalyst at an SV = 2000 to 20000 h -1 . 청구항 4에 있어서, 상기 백금족 금속 담지 촉매에, 상기 과산화수소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법.The method according to claim 4, wherein the to-be-treated water containing hydrogen peroxide is brought into contact with the platinum group metal supported catalyst at an SV = 2000 to 20000 h -1 . 청구항 3에 기재된 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing apparatus of an electronic part with the treated water obtained by carrying out the method for producing hydrogen peroxide decompositionally treated water according to claim 3. 청구항 4에 기재된 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing device of an electronic part with the treated water obtained by carrying out the method for producing hydrogen peroxide decompositionally treated water according to claim 4. 청구항 5에 기재된 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing apparatus of an electronic part with the treated water obtained by carrying out the method for producing hydrogen peroxide decompositionally treated water according to claim 5. 청구항 6에 기재된 과산화수소의 분해 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing device of an electronic part with the treated water obtained by carrying out the method of manufacturing hydrogen peroxide decompositionally treated water according to claim 6. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 백금족 금속 담지 촉매의 존재하에서, 수소와, 산소를 함유하는 피처리수 중의 용존 산소를 반응시켜 물을 생성시킴으로써, 그 산소를 함유하는 피처리수로부터 용존 산소를 제거하는 것을 특징으로 하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법.The dissolved oxygen is removed from the for-treatment water containing oxygen by reacting hydrogen and dissolved oxygen in the for-treatment water containing oxygen to produce water in the presence of the platinum group metal supported catalyst according to claim 1 or claim 2 And removing the dissolved oxygen. 청구항 11에 있어서, 상기 유기 다공질 음이온 교환체가 OH형인 것을 특징으로 하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법.12. The method of producing dissolved oxygen depleted water according to claim 11, wherein the organic porous anion exchanger is an OH type. 청구항 11에 있어서, 상기 백금족 금속 담지 촉매에, 상기 산소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법.12. The method of producing dissolved oxygen depleted water according to claim 11, wherein the for-treatment water containing oxygen is brought into contact with the platinum group metal supported catalyst at an SV = 2000 to 20000 h -1 . 청구항 12에 있어서, 상기 백금족 금속 담지 촉매에, 상기 산소를 함유하는 피처리수를, SV=2000~20000h-1로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법.The method for producing dissolved oxygen depleted water according to claim 12, wherein the for-treatment water containing oxygen is brought into contact with the platinum group metal supported catalyst at an SV = 2000 to 20000 h -1 . 청구항 11에 기재된 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part, characterized by cleaning the manufacturing equipment of an electronic part or an electronic part with the treated water obtained by performing the method of manufacturing dissolved oxygen depleted water according to claim 11. 청구항 12에 기재된 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing device of an electronic part with the treated water obtained by performing the method of manufacturing dissolved oxygen depleted water according to claim 12. 청구항 13에 기재된 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part characterized by cleaning an electronic part or a manufacturing device of an electronic part with the treated water obtained by performing the method of manufacturing dissolved oxygen depleted water according to claim 13. 청구항 14에 기재된 용존 산소의 제거 처리수의 제조 방법을 수행하여 수득된 처리수로, 전자 부품 또는 전자 부품의 제조 기구를 세정하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 세정 방법.A cleaning method of an electronic part, characterized by cleaning the manufacturing equipment of an electronic part or an electronic part with the treated water obtained by performing the method of manufacturing dissolved oxygen depleted water according to claim 14.
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