KR102485217B1 - 금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유 제조방법 - Google Patents

금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래 금속유기구조체를 포함하는 섬유가 섬유와 금속유기구조체의 결합이 원활하지 않아 기공의 형성이 부족하거나 시간이 지남에 따라 금속유기구조체의 비율이 낮아진다는 점을 극복하고자 금속유기구조체가 직접적으로 결합된 다공성 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다공성 섬유의 제조방법은 금속유기구조체를 섬유제조를 위한 단량체의 형태로 제조함으로써 섬유에 금속유기골격체가 표면에 덮힌 형태가 아닌 섬유자체의 구성이 되므로, 종래 기술에 비해 보다 높은 금속유기구조체 함량을 가질 수 있다는 이점이 있다.

Description

금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유 제조방법 {Manufacturing method for porous fibers comprising metal-organic framework}
본 발명은 금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 다공성 섬유에 관한 것이다. 구체적으로, 금속유기구조체, 디카르복실산 또는 이의 염 및 디아민 또는 이의 염을 이용하여 다공성 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
금속유기구조체(Metal-Organic Framework; MOF)는 금속이온과 유기 링커(organic linker) 또는 유기 리간드(organic ligand)가 배위결합에 의해 연결되어 3차원적 구조를 형성하는 결정성 나노 기공 구조체이다. 금속유기구조체는 다공성 물질로서 표면적이 넓어 화학반응이 활발하게 일어나며, 금속유기구조체에 사용되는 금속이온과 유기 링커의 종류에 따라 기공크기 및 기공형태, 구조 등을 조절할 수 있어 기공 크기, 모양 뿐만 아니라 내부 구조도 정교하게 합성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 금속유기구조체를 합성하기 위한 방법으로 마이크로파 가열 합성, 전기화학적 합성, 기계화학적 합성, 초음파 합성 등과 같은 여러 가지 방법이 있으며, 금속이온과 유기링커의 성질에 따라 최적화된 방법으로 제조되고 있다.
MOF의 구조에 대한 연구결과들은 1950년대 말부터 1960년대 초에 걸쳐서 발표되었으나, University of Melbourne의 R. Robson 등이 1989년에 3-D 구조로 무한히 연결된 폴리머 골격을 발표한 데 이어, Arizona University의 Omar H. Yaghi 그룹(현재 University of California Berkeley 캠퍼스)이 1995년에 MOF를 재발견하였고, 1999년에 MOF-5를 발표함으로써 급속한 성장을 하게 되었다. 현재, MOF가 가진 높은 표면적, 내부 표면 및 크기 조절 가능한 특성 때문에 많은 분야에서 연구되고 있으며, 특히 의약, 탄소 저장, 반도체, 흡착제, 전자, 센서, 촉매 등의 분야에서 응용되고 있다.
다공성이란 고체의 표면이나 내부에 작은 기공이 많이 있는 상태를 말하며, 분자와 분자 사이에 틈을 통해 기공이 형성되는 것을 말한다. 섬유 분야에 있어, 다공성 섬유는 기공에 의해 매우 가볍다는 큰 장점을 가질 수 있다. 또한, 제조에 이용되는 재질에 따라 기계적으로 강한 물성을 가지거나 내화학성, 전도성, 방염성 등을 가질 수도 있어 다공성 섬유를 제조하기 위한 많은 연구가 이루어져왔다. 현재까지 알려진 다공성 섬유를 제조하기 위한 방법으로 고분자 용액 또는 용융물의 전기방사 공정을 통해 제조하는 방식이 일반적이다. 또한, 독특한 성질을 갖는 다공성 섬유를 제조하기 위한 노력으로 블록 공중합체를 이용하는 방식, 할로겐화 고분자를 이용하는 방식, 나무 추출물을 이용하는 방식 등의 다양한 연구가 이루어지고 있으며, 재료의 종류, 제조방법 등이 매우 다양함에 따라 다양한 연구결과들이 나오고 있다.
다공성 섬유의 제조와 관련하여, 대한민국공개특허 제10-2019-0115030호에서는 마이크로유체 칩을 이용한 독립형 다공성 막의 제조방법이, 대한민국공개특허 제10-2019-0066672호에서는 난용성 고분자와 수용성 고분자를 혼합하여 마스터 배치를 제조하며, 이를 통해 섬유구조체를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 다만, 이들은 다공성을 갖는 금속유기구조체를 이용하지 못하고 있다.
금속유기구조체의 경우 금속이온과 유기 링커의 배위결합에 의해 3차원 구조를 형성하여 금속이온 간의 거리 또는 유기 링커 간의 거리에 따라 다공성을 형성하므로, 다공성 섬유의 제조에도 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 미국등록특허 제9,186,651호에서는 유기섬유 또는 무기섬유를 금속유기구조체와 공유결합시켜 10 nm 내지 1000 ㎛ 크기를 갖는 재료를 개시하고 있으며, 대한민국등록특허 제10-2033780호에서는 나노섬유 형성 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유를 형성한 후, 금속유기구조체를 전기분사하여 촉매-섬유 복합체를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
다만, 금속유기구조체를 포함시킨 섬유는 알려져 있으나, 금속유기구조체를 이용하여 섬유를 제조하기 위한 단량체를 제조하며, 이를 통해 다공성 섬유를 제조하는 방법에 대해서는 전혀 개시된 바 없다.
이에, 본 발명자들은 금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유를 제조하기 위해 노력한 결과, 금속유기구조체를 포함하는 단량체를 제조하는 방식의 제조방법을 통해 다공성 섬유의 내부 구조에 금속유기구조체 함량이 높은 다공성 섬유를 제조할 수 있음을 밝힘으로써, 본 발명을 완성하였다.
미국등록특허 9,186,651 대한민국등록특허 10-2033780
본 발명은 종래 금속유기구조체를 포함하는 섬유가 섬유와 금속유기구조체의 결합이 원활하지 않아 기공의 형성이 부족하거나 시간이 지남에 따라 금속유기구조체의 비율이 낮아진다는 점을 극복하고자 금속유기구조체, 디카르복실산 또는 이의 유도체 및 디아민 또는 이의 유도체를 이용하여 금속유기구조체가 직접적으로 결합된 다공성 섬유를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계; 및 b) 상기 단계 a)의 제1 용액과 디아민 또는 이의 유도체를 포함하는 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하는 다공성 섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 아민 작용기를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 1 ㎚ 내지 10 ㎛ 크기일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 UiO-66 또는 UiO-66-NH2일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 탄소원자가 6 내지 18개인 방향족 디카르복실산, 탄소원자가 4 내지 20개인 지방족 디카르복실산, 탄소원자가 6 내지 18개인 지환족 디카르복실산 또는 이들의 조합으로 구성된 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 도데칸이산, 트리데칸이산, 테트라데칸이산, 펜타데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 노나데칸이산, 사이클로헥산디카르복실산, 노보닐메틸이산, 시클로헥실이산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2, 6-나프탈렌디카르복실산 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 b)의 디아민은 탄소원자가 6 내지 18개인 방향족 디아민, 탄소원자가 2 내지 20개인 지방족 디아민, 탄소원자가 4 내지 20개인 지환족 디아민 또는 이들의 조합으로 구성된 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 b)의 디아민은 에틸렌디아민, 프로판디아민, 부탄디아민, 펜탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵탄디아민, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 펜타데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 노나데칸디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 1,3-디아미노펜탄디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 디메틸헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 메틸펜탄메틸렌디아민, 메틸사이클롤헥산디아민, 이소포론디아민, 비스(디알킬아미노시클로헥실)에탄, 비스(아미노사이클로헥실)프로판, 노보네인디아민, 크실릴렌디아민, 자일릴렐디아민 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 아디프산이고, 단계 b)의 디아민은 헥사메틸렌디아민일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기골격체와 디카르복실산 또는 이의 유도체의 중량비는 1 : 0.1 내지 0.2일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 디카르복실산 또는 이의 유도체와 디아민 또는 이의 유도체의 중량비는 1.5 내지 2 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체가 반응한 후, 상기 단계 b)의 제2 용액을 혼합하는 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 제1 용액은 디카르복실산 또는 이의 유도체가 금속유기구조체에 결합한 화합물을 포함하고, 상기 화합물이 디아민 또는 이의 유도체와 중합반응하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 다공성 섬유를 제공한다.
본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 금속유기구조체의 중량이 다공성 섬유 중량대비 25 내지 35 wt%일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 휘발성 유기 화합물(VOC)를 흡착하는 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 포름알데히드를 1 내지 10 mg/g 흡착하는 것일 수 있다.
본 발명은 금속유기구조체를 포함하는 다공성 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 금속유기구조체를 섬유제조를 위한 단량체의 형태로 제조함으로써 섬유에 금속유기골격체가 표면에 덮힌 형태가 아닌 섬유자체의 구성이 되므로, 종래 기술에 비해 보다 높은 금속유기구조체 함량을 가질 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다공성 섬유의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다공성 섬유의 구조를 SEM을 통해 확인한 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다공성 섬유의 결정성을 XRD를 통해 확인한 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다공성 섬유의 기공성을 확인한 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다공성 섬유의 포름알데하이드 흡착량을 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 a) 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계; 및 b) 상기 단계 a)의 제1 용액과 디아민 또는 이의 유도체를 포함하는 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하는 다공성 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 다공성 섬유에 관한 것이다.
금속유기구조체는 금속이온과 유기 링커가 연결되어 형성된 골격 구조의 결정성 물질로서, 금속 클러스터들을 포함하며, 이들을 망 같은 구조를 제공하기 위해서 여러 가지 유기 링커 구조가 클러스터 사이의 거리를 증가시키는 유기 링커에 의해 주기적 방법으로 클러스터를 함께 연결시킨다.
다공성 섬유는 고분자 단량체의 중합반응에 의해 일정 반복되는 구조를 가지며, 반복되는 구조의 형태는 고분자 단량체의 종류에 따라 달라질 수 있다.
다공성 섬유의 기공은 금속유기구조체의 입자크기 조절을 통해 기공의 크기를 변화시킬 수 있으며, 조절되는 금속유기구조체의 기공 크기 변화에 따라 섬유의 기공 크기가 변할 수 있다. 뿐만 아니라 다공성 섬유의 기공은 섬유를 형성하기 위한 고분자 단량체에 따라 금속유기구조체 간의 거리가 변할 수 있으며, 그에 따라 섬유의 기공크기가 달라질 수 있다.
본 명세서에서 디카르복실산은 카르복시기(-COOH) 작용기를 두 개 가지고 있는 것을 말하며, 카르복시기 작용기는 단량체의 양쪽 말단에 형성될 수 있고, 둘 이상의 말단을 가지는 경우 카르복시기 두 개를 포함하는 것이면 어느 쪽에 작용기가 형성되더라도 무관할 수 있다. 디카르복실산의 예로 아디프산(adipic acid), 이소프탈산(isophthalic acid) 등이 있으며, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다. 또한, 디카르복실산은 염의 형태로 될 수 있으며, 디아민과 결합하여 고분자 반복단위를 형성하고, 예를 들면 카르복시기 염으로써 COO-Na+, COO-K+와 같은 형태를 포함할 수 있으며, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다.
또한, 디카르복실산의 유도체는 디카르복실산 분자 구조 중의 일부분이 변화하여 생긴 화합물로서 해당 기술분야에서 통상적인 의미의 유도체를 말한다. 예를 들면, 아디포일 클로라이드(Adipoyl choloride), 이소프탈로일 디클로라이드(isophthaloyl dicholoride) 등이 있으며, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되지 않는다.
디아민은 아민(NH2) 작용기를 두 개 가지고 있는 것을 말하며, 디아민 작용기는 양쪽 말단에 형성될 수 있고, 둘 이상의 말단을 가지는 경우 아민기 두 개를 포함하는 것이면 어느 쪽에 작용기가 형성되더라도 무관할 수 있다. 디아민의 예로 에틸렌디아민(ethylene diamine), 헥사메틸렌디아민(hexamethylene diamine) 등이 있으며, 이는 예시적인 것을 이에 제한되지 않는다. 또한, 디아민은 염의 형태로 될 수 있으며, 디카르복실산과 결합하여 고분자 반복단위를 형성한다.
또한, 디아민 유도체는 디아민 분자 구조 중의 일부분이 변화하여 생긴 화합물로서 해당 기술분야에서 통상적인 의미의 유도체를 말한다.
제1 용액은 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체를 포함하며, 상기 물질을 용해시키기 위한 용매를 더 포함할 수 있다.
또한, 제2 용액은 디아민 또는 이의 유도체를 포함하며, 상기 물질을 용해시키기 위한 용매를 더 포함할 수 있다.
제1 용액과 제2 용액을 혼합하여 다공성 섬유가 형성되며, 전기방사에 의하지 않고 다공성 섬유를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 아민 작용기를 포함하는 것일 수 있다. 아민 작용기를 가지는 경우 다공성 섬유의 단량체 제조에 직접적으로 결합하여 섬유 자체의 구성을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 1 ㎚ 내지 10 ㎛ 크기일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체는 UiO-66 또는 UiO-66-NH2일 수 있다. 본 발명에서 금속유기구조체는 지르코늄을 중심금속으로 하며, 작용기를 포함함으로써 디카르복실산 또는 이의 유도체와 결합할 수 있고, 고분자 단량체를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 탄소원자가 6 내지 18개인 방향족 디카르복실산, 탄소원자가 4 내지 20개인 지방족 디카르복실산, 탄소원자가 6 내지 18개인 지환족 디카르복실산 또는 이들의 조합으로 구성된 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 도데칸이산, 트리데칸이산, 테트라데칸이산, 펜타데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 노나데칸이산, 사이클로헥산디카르복실산, 노보닐메틸이산, 시클로헥실이산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 b)의 디아민은 탄소원자가 6 내지 18개인 방향족 디아민, 탄소원자가 2 내지 20개인 지방족 디아민, 탄소원자가 6 내지 18개인 지환족 디아민 또는 이들의 조합으로 구성된 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 b)의 디아민은 에틸렌디아민, 프로판디아민, 부탄디아민, 펜탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵탄디아민, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 펜타데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 노나데칸디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 1,3-디아미노펜탄디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 디메틸헥사메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 메틸펜탄메틸렌디아민, 메틸사이클롤헥산디아민, 이소포론디아민, 비스(디알킬아미노시클로헥실)에탄, 비스(아미노사이클로헥실)프로판, 노보네인디아민, 크실릴렌디아민, 자일릴렐디아민 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 디카르복실산은 아디프산이고, 상기 단계 b)의 디아민은 헥사메틸렌디아민일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기골격체와 디카르복실산 또는 이의 유도체의 중량비는 1 : 0.1 내지 0.2일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 디카르복실산 또는 이의 유도체와 디아민 또는 이의 유도체의 중량비는 1.5 내지 2 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체가 반응한 후, 상기 단계 b)의 제2 용액을 혼합하는 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 단계 a)의 제1 용액은 디카르복실산 또는 이의 유도체와 금속유기구조체가 결합한 화합물을 포함하고, 상기 화합물이 디아민 또는 이의 유도체와 중합반응하는 것일 수 있다.
본 발명에서 단계 a)의 금속유기구조체와 디카르복실산 또는 이의 유도체가 반응하여 금속유기구조체가 포함된 단량체를 형성할 수 있으며, 상기 단량체가 단계 b)의 디아민 또는 이의 유도체와 중합반응을 함으로써, 금속유기구조체가 고분자 반복 단위 내에 반복하여 포함될 수 있다. 또한, 금속유기구조체가 반복하여 포함됨으로써 섬유 내 금속유기구조체 비율이 높아질 수 있으며, 섬유가 금속유기구조체의 성질을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 다공성 섬유에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 금속유기구조체의 중량이 다공성 섬유 중량대비 25 내지 35 wt%일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 휘발성 유기 화합물(VOC)를 흡착하는 것일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 다공성 섬유는 포름알데히드를 1 내지 10 mg/g 흡착하는 것일 수 있다.
본 발명 다공성 섬유의 제조방법은 종래 금속유기구조체를 섬유에 단순 투입하는 것과는 달리 반복단위를 형성함으로써 금속유기구조체의 비율이 높아질 수 있으며, 금속유기구조체의 비율이 높아 제조된 다공성 섬유의 흡착능이 우수하다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 나노 단위의 금속유기 구조체의 제조
20 mL 유리바이알에서 금속부분인 0.0335 g ZrCl4 5 mL를 N,N’-디메틸 포름 아미드(DMF)에 녹인 후, 아세트산 0.069 mL를 투입하였다. 그 후, 유기 리간드 부분인 2-아미노테레프탈산(2-aminoterephthalic acid) 0.0272 g이 혼합되어 있는 5 mL의 DMF 용액을 금속 부분이 용해된 용액에 투입한 후, 30 μL 트리에틸아민(triethylamine, TEA)를 추가하고, 히팅 블록(heating block)에서 120℃, 18 시간 동안 반응시켰다. 이후, DMF와 메탄올로 세척한 후 메탄올에 보관하였다.
<실시예 2> MOF 포함 나일론 제조
20 mL 유리바이알에 실시예 1에서 제조된 나노 단위 금속유기 골격체 0.08 g를 에틸아세테이트(Ethyl acetate)에 녹인 후, 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride) 0.63 g을 투입하였다. 또한, 별개의 20 mL 유리바이알에 헥사메틸렌디아민(Hexamethylenediamine, HMDA) 0.45 mL 을 물에 용해시켰다. 그 후, 아디포일 클로라이드 및 나노단위 금속유기 골격체가 담긴 용액을 헥사메틸렌디아민 용액에 서서히 투입하여 계면 반응을 통해 다공성 섬유를 제조하였다.
<실험예 1> MOF 포함 나일론의 특성 확인
<1-1> 섬유형태 확인
실시예 2를 통해 제조된 나일론의 섬유형태를 SEM(Scanning Electron Microscope)을 통해 확인하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 금속유기 골격체 입자들에 의해 둘러싸인 구조를 확인하였다.
<1-2> 섬유 결정성 확인
실시예 2를 통해 제조된 나일론의 결정구조를 XRD(X-ray diffraction)을 분석하였다. XRD에서 40kV와 40mA의 전압, 전류에서 Cu Ka 방사선을 이용하여 2°/분의 속도로 2θ값 5°에서 50°까지 측정하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 측정결과, 7°, 8.5°에서 주된 피크가 나타남을 확인하여 제조된 나일론이 nUiO66-NH2가 아디포일 클로라이드와 결합하여 형성되었음을 확인하였다.
<1-3> 기공성 확인
실시예 2를 통해 제조된 나일론의 기공성을 BET 비표면적 측정을 통해 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 측정결과 일반적인 나일론 자체의 흡착량은 0에 수렴하여 나일론 자체의 기공성이 존재하지는 않으며, 금속유기구조체를 포함함으로써 기공성을 나타낸다는 점을 확인하였다.
<1-4> 포름알데하이드 흡착능 확인
실시예 2를 통해 제조된 나일론의 포름알데하이드 흡착능을 PPM 측정 장비를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 분석결과 금속유기구조체를 포함함으로써 포름알데하이드 6 mg/g이 흡착되었다.

Claims (17)

  1. a) 금속유기구조체 UiO-66-NH2; 및 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride) 를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계; 및
    b) 상기 단계 a)의 제1 용액과 헥사메틸렌디아민(Hexamethylenediamine)을 포함하는 제2 용액을 혼합하는 단계;를 포함하여 제조되는, 다공성 섬유를 사용하여, 포름알데히드를 흡착하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 a)의 금속유기구조체는 1 ㎚ 내지 10 ㎛ 크기인 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단계 a)의 금속유기구조체 UiO-66-NH2와 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride)의 중량비는 8 : 63 인 것인 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride)와 헥사메틸렌디아민(Hexamethylenediamine)의 중량비는 1.5 내지 2 : 1인 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단계 a)의 UiO-66-NH2와 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride) 가 반응한 후, 상기 단계 b)의 헥사메틸렌디아민(Hexamethylenediamine)을 포함하는 제2 용액을 혼합하는 것인 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 단계 a)의 제1 용액은 아디포일 클로라이드(Adipoyl chloride)와 금속유기구조체 UiO-66-NH2가 결합한 화합물을 포함하고, 상기 화합물이 헥사메틸렌디아민(Hexamethylenediamine)과 중합반응하는 것인 방법.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 섬유는 금속유기구조체 UiO-66-NH2의 중량이 다공성 섬유 중량대비 25 내지 35 wt%인 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 섬유는 추가로 휘발성 유기 화합물(VOC)를 흡착하는 것인 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 섬유는 포름알데히드를 1 내지 10 mg/g 흡착하는 것인 방법.
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