KR20080084102A - 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법 - Google Patents

고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20080084102A
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Abstract

본 발명은 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 별도의 제어 시스템을 구축하지 않고서도, 표면전하에 의한 정전기적 이온결합을 이용하여 균일한 두께로 흡착하고 결합력을 향상시켜 장시간동안 나노입자의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 나노입자에 대한 신뢰성을 향상시키고 원하는 크기 및 형상의 자성 나노입자를 매우 용이하게 제조할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 단순화한 최소한의 공정으로 원하는 크기 및 형상을 갖는 나노입자의 대량생산이 가능함으로써, 공정의 단순화에 의한 나노입자의 생산성을 향상시킬 수 있으며 해당 나노입자의 제조비용을 절감할 수 있는 것이다.
특히, 본 발명은 나노입자의 기능에 대한 신뢰성을 향상시키고, 해당 나노입자를 제조하는 방법 및 이를 이용하는 시스템에 대한 신뢰성 및 친환경성을 향상시키는 효과가 있다.
자성 나노입자, 양이온성 고분자, 음이온성 고분자

Description

고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법{Magnetic Nano-particles coated polymer and preparation method of the same}
도 1a는 일반적인 나노입자의 일 예를 나타낸 확대구성도이다.
도 1b는 일반적인 나노입자의 다른 예를 나타낸 확대구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 제조방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 의한 제조방법에 의해 제조된 나노입자의 일 예를 나타낸 확대구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 제조방법에 의해 제조된 나노입자의 다른 예를 나타낸 확대구성도이다.
도 5는 일반적인 나노입자와 본 발명의 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 안정도를 비교한 사진이다.
도 6은 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자에 대한 이온성 고분자의 흡착유무를 확인한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 대상입자
20 : 제1 고분자물질 30 : 제2 고분자물질
20' : 제1' 고분자물질 30' : 제2' 고분자물질
본 발명은 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면전하에 의한 정전기적 이온결합을 이용하여 균일한 두께로 흡착하고 이러한 이온결합에 의한 결합력을 향상시켜 장시간동안 나노입자의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 나노입자에 대한 신뢰성을 향상시키고 원하는 크기 및 형상의 나노입자를 매우 용이하게 제조할 수 있는 것이다.
또한, 해당 나노입자의 생산공정의 단순화에 의한 나노입자의 생산성 향상과 제조비용의 절감과 더불어 나노입자의 기능에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.
더욱이, 나노입자를 제조하는 공정에 있어, 화학적 반응에 의한 공정을 모두 제거함으로써, 친환경적인 시스템의 운용이 가능해지도록 한 것이다.
일반적으로, 크기와 모양에 따라 자기적, 전기적 및 광학적 특징이 달라지는 금속 산화물의 자성 나노입자는 데이터 저장, 전파 흡수체, 자기공명 영상 조영제, 약물 전달 시스템 등의 다양한 응용분야를 가지고 있다.
이러한 자성 나노입자는 비수용성 및 독성 등과 같은 문제를 해결하고, 표면 에 응용 가능한 작용기의 도입 등을 위하여, 다양한 물질들로 코팅되어야 한다.
이를 위해, 나노입자(자성 나노입자를 포함하는 나노단위의 크기를 갖는 입자)는 자성 나노입자를 이용하여 유기금속 전구체의 열적 분해, 음파에 이한 분해, 금속 이온들의 고온 환원 및 역 마이셀 내에서의 환원을 포함한 여러 가지 합성법에 의해 제조되어 왔다.
도 1a는 흡착성 양이온 고분자 물질을 이용한 나노입자의 확대구성도로서, 금속산화물인 산화철(Fe2O3)의 외부에 PEI(Poly Ethylene Imine) 등의 양이온성 고분자 물질(1)을 코팅하고, 기능성 고분자 물질인 PEO(Poly Ethylene Oxide)(2)-PGA(Poly γ-Glutamic Acid)(3) 또는 PEO(2)-PBLG(Poly G-Benzyl L-Glutamate)(3) 등을 결합한 것이다.
도 1b는 고분자 마이셀 개념으로 제조된 나노입자의 확대구성도로서, 금속산화물인 산화철(Fe2O3)의 외부에 양쪽성 고분자(4)를 결합한 것이다.
이러한 나노입자의 합성 방법 중 계면활성제를 포함하는 용액을 고온으로 가열한 후, 여기에 도 1a 및 도 1b의 산화철(Fe2O3)과 같은 선구물질를 짧은 시간 투여함으로써, 유도된 균일한 결정핵을 형성하고, 이후 온도를 낮춰 새로운 핵 형성을 막고 입자의 성장이 균일하게 일어나도록 유도하는 방법이 가장 널리 적용되고 있다.
다른 방법으로는, 금속, 알콕사이드 및 계면활성제가 포함된 용액을 가열한 후, 높은 온도에서 금속 할로겐 화합물을 급격히 주입하여 나노입자를 제조함과 동 시에 계면활성제의 종류와 농도를 조절하거나, 금속 선구물질을 계면활성제, 용매, 산화제와 같이 혼합하여 높은 온도에서 금속 산화물질 나노입자를 제조하는 방법이 있다.
그러나, 상기와 같은 나노입자 제조방법은 산화제 또는 환원제, 계면활성제 등을 혼합 및 가열하여 금속 산화물 나노입자를 제조하는 것으로, 반응을 위한 온도의 정밀제어가 어렵고, 원하는 크기의 나노입자를 얻기 위해서 선구물질의 농도와 계면활성제의 농도를 균일하면서도 정확하게 조절하는 것에 어려움이 많았다.
또한, 도 1a 및 도 1b에 나타난 바와 같이 제조된 나노입자의 형상 및 두께를 균일하게 하도록 제어하기가 어려웠다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 별도의 제어 시스템을 구축할 경우, 나노입자 제조시스템의 구축비용이 상승되고, 시스템의 특성상 소량의 나노입자를 반복 생산해야 하므로, 동일한 양의 나노입자를 생산하기 위해서는 제조시스템의 가동시간이 길어지게 되어 나노입자의 생산성이 저하되고, 제조되는 나노입자의 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 제어 시스템의 경우에도 변화된 온도 및 농도를 억제하는 방향으로 제어하는 것으로, 지속적인 온도 및 농도의 유지가 불가능한 문제점이 있었다.
특히, 도 1a 내지 도 1b에 나타난 바와 같은 나노입자의 경우, 반데르발스의 힘(전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 약한 인력)에 의하여 결합을 유지하고 있기 때문에, 시간이 경과할수록 결합이 약화되고 이로 인해 각각의 물질이 분리되어, 나노입자 본래의 기능을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 별도의 제어 시스템을 구축하지 않고서도, 표면전하에 의한 정전기적 이온결합을 이용하여 균일한 두께로 흡착하고 이러한 이온결합에 의한 결합력을 향상시켜 장시간동안 나노입자의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 나노입자에 대한 신뢰성을 향상시키고 원하는 크기 및 형상의 나노입자를 매우 용이하게 제조할 수 있도록 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단순화한 최소한의 공정으로 원하는 크기 및 형상을 갖는 나노입자의 대량생산이 가능함으로써, 공정의 단순화에 의한 나노입자의 생산성 향상과 제조비용의 절감과 더불어 나노입자의 기능에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 고분자로 코팅된 자성 나노입자는, 대상입자와 극성조절용액을 혼합하여 제1 설정시간동안 교반한 후, 요구극성을 갖도록 극성이 변환한 극성변환입자와, 상기 극성변환입자의 극성에 반대하는 극성을 가지며, 상기 극성변환입자와 혼합하여 제2 설정시간동안 교반한 후, 상기 극성변환입자의 외부면에 흡착하는 제1 고분자물질을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 고분자로 코팅된 자성 나노입자는, 상기 제1 고분자물질의 극성에 반대하는 극성을 가지며, 상기 제1 고분자물질 외부면에 흡착하는 제2 고분자물질을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1 고분자물질과 제2 고분자물질을 반복적으로 흡착함으로써, 원하는 크기의 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법은, a) 대상입자의 극성을 변환하여 요구극성을 갖는 극성변환입자를 생성하는 극성변환입자 생성단계; b) 상기 극성변환입자의 외부면에, 상기 극성변환입자의 극성에 반대되는 극성을 갖는 제1 고분자물질을 흡착하는 제1 고분자결합입자 생성단계; c) 상기 제1 고분자결합입자를 분리하여 세척액으로 세척하는 단계; d) 상기 제1 고분자결합입자의 외부면에, 상기 제1 고분자결합입자의 극성에 반대되는 극성을 갖는 제2 고분자물질을 흡착하는 제2 고분자결합입자 생성단계; 및 e) 상기 제2 고분자결합입자를 분리하여 세척액으로 세척하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 제조방법의 일 예를 나타낸 흐름도로서, 금속산화물인 산화철(Fe2O3)을 이용하여 나노입자를 제 조하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.
금속산화물인 산화철(Fe2O3)인 대상입자가 양(+)극성을 갖도록 하기 위하여, pH를 조절한 산성용액인 극성조절용액에 혼합한 후, 제1 설정시간(예를 들어, 1시간)동안 교반하여, 요구극성인 양극성을 갖는 극성변환입자(+Fe2O3)를 생성한다(S100).
여기서, 상기 대상입자는 당업자의 요구에 따라 다양한 물질을 적용할 수 있으나, 바람직하게는 철화합물을 적용하며, 상기 철화합물로는 자철광(Fe3O4), 마게마이트(γ-Fe2O3), 그레이지트(Fe3S4) 등이 있다.
이후, 상기 생성된 양극성을 갖는 극성변환입자에 고분자물질을 흡착하기 위해서, 상기 극성변환입자의 극성에 반대되는 극성인 음(-)극성을 갖는 제1 고분자물질과 상기 극성변환입자를 제1 혼합비(예를 들어, 극성변환입자 대 제1 고분자물질의 질량비 10:1)로 혼합한 후 제2 설정시간(예를 들어, 1시간)동안 교반하여, 외부극성이 음극성을 갖는 제1 고분자결합입자를 생성한다(S200).
다시 말해, 상기 제1 고분자결합입자는 양극성인 극성변환입자의 외부에 음극성인 제1 고분자물질이 흡착된 것이다.
여기서, 상기 제1 고분자물질은, 음이온성 고분자로서 폴리아크릴산(PA : poly(acrylic acid)) 계열, 폴리메타크릴산(PMA : poly(methyl acrylate)) 계열, 폴리티오펜아세트산(PTTA : poly(thiophene acetic acid) 계열, 폴리술포네이트스티렌(PSS : poly(sunfonate styrene)) 계열 등이 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사 용될 수 있으며, 음이온성 기능기로서 카르복시기(-COO-), 술폰산기(-SO3-), 아세톡시기(-CH2COO-) 등이 사용될 수 있다.
상기 생성된 제1 고분자결합입자는 자석 등을 이용하여 혼합액으로부터 분리한 후, 증류수 등의 세척액으로 일정 횟수(예를 들어, 2회 내지 4회)만큼 세척한다(S300).
이후, 음극성을 갖는 제1 고분자결합입자의 크기를 크게 하기 위하여, 추가적으로 고분자물질을 흡착할 경우, 상기 제1 고분자결합입자의 극성에 반대되는 극성인 양극성을 갖는 제2 고분자물질과 상기 제1 고분자결합입자를 제2 혼합비(예를 들어, 제1 고분자결합입자 대 제2 고분자물질의 질량비 10:1)로 혼합한 후 제3 설정시간(예를 들어, 1시간)동안 교반하여, 외부극성이 양극성을 갖는 제2 고분자결합입자를 생성한다(S400).
다시 말해, 상기 제2 고분자결합입자는 음극성인 제1 고분자결합입자의 외부에 양극성인 제2 고분자물질이 흡착된 것이다.
여기서, 상기 제2 고분자물질은, 양이온성 고분자로서 폴리아릴아민하이드로클로라이드(PAH : poly(allylamine hydrochloride)) 계열, 폴리아닐린(PANI : polyanilline) 계열, 폴리에틸이민(PEI : polyethylneimine) 계열, 폴리디알릴디메틸아민(PADA : poly(diallyl dimethyl)amine) 계열, 폴리피롤(PPY : polypyrrole) 계열, 폴리티오펜(PT : polythiophene) 계열, 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene) 계열 등이 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있 다.
이상에서 설명한 음이온성 및 양이온성 고분자와 그 기능기는 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하다. 또한, 상기 제1 내지 제3 설정시간과 제1 및 제 2 혼합비는 각 고분자물질의 교반이 바람직하게 이루어지도록 설정된 것으로, 당업자의 요구에 따라 상기 고분자물질의 종류가 변경됨에 대응하여 해당 고분자물질의 교반이 이루어질 수 있는 가장 바람직한 시간 및 혼합비로 대응하여 적용할 수 있음은 물론이다.
상기 생성된 제2 고분자결합입자는 자석 등을 이용하여 혼합액으로부터 분리한 후, 증류수 등의 세척액으로 일정 횟수(예를 들어, 2회 내지 4회)만큼 세척한다(S500).
상기와 같은 과정을 거치게 되면, 도 3에 나타난 바와 같이 금속산화물인 양극성의 산화철(+Fe2O3)인 대상입자(10)의 외부에 음이온성의 제1 고분자물질(20)이 흡착되고, 그 외부로 양이온성의 제2 고분자물질(30)이 흡착된다.
또한, 당업자의 요구에 따라 보다 큰 크기의 자성입자를 생성하고자 할 경우, 도 4에 나타난 바와 같이, 양이온성의 제2 고분자물질(30)의 외부에 음이온성의 제1' 고분자물질(20')과 양이온성의 제2' 고분자물질(30')을 반복하여 흡착한다(S600).
도 2에 대한 다른 예로써, 금속산화물인 산화철(Fe2O3)인 대상입자를 음극성을 갖도록 할 경우, pH를 조절한 염기성용액인 극성조절용액에 혼합한 후, 제1 설 정시간동안 교반하여, 요구극성인 음극성을 갖는 극성변환입자(-Fe2O3)를 생성한다(S100).
이후, 상기 생성된 음극성을 갖는 극성변환입자에 고분자물질을 흡착하기 위해서, 상기 극성변환입자의 극성에 반대되는 극성인 양극성을 갖는 제1 고분자물질과 상기 극성변환입자를 제1 혼합비(예를 들어, 극성변환입자 대 제1 고분자물질의 질량비 10:1)로 혼합한 후 제2 설정시간(예를 들어, 1시간)동안 교반하여, 외부극성이 양극성을 갖는 제1 고분자결합입자를 생성한다(S200).
다시 말해, 상기 제1 고분자결합입자는 음극성인 극성변환입자의 외부에 양극성인 제1 고분자물질이 흡착된 것이다.
여기서, 상기 제1 고분자물질은, 양이온성 고분자로서 폴리아릴아민하이드로클로라이드(PAH : poly(allylamine hydrochloride)) 계열, 폴리아닐린(PANI : polyanilline) 계열, 폴리에틸이민(PEI : polyethylneimine) 계열, 폴리디알릴디메틸아민(PADA : poly(diallyl dimethyl)amine) 계열, 폴리피롤(PPY : polypyrrole) 계열, 폴리티오펜(PT : polythiophene) 계열, 폴리이소티아나프텐(polyisothianaphthene) 계열 등이 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 생성된 제1 고분자결합입자는 자석 등을 이용하여 혼합액으로부터 분리한 후, 증류수 등의 세척액으로 일정 횟수(예를 들어, 2회 내지 4회)만큼 세척한다(S300).
이후, 양극성을 갖는 제1 고분자결합입자의 크기를 크게 하기 위하여, 추가적으로 고분자물질을 흡착할 경우, 상기 제1 고분자결합입자의 극성에 반대되는 극성인 음극성을 갖는 제2 고분자물질과 상기 제1 고분자결합입자를 제2 혼합비(예를 들어, 제1 고분자결합입자 대 제2 고분자물질의 질량비 10:1)로 혼합한 후 제3 설정시간(예를 들어, 1시간)동안 교반하여, 외부극성이 음극성을 갖는 제2 고분자결합입자를 생성한다(S400).
다시 말해, 상기 제2 고분자결합입자는 양극성인 제1 고분자결합입자의 외부에 음극성인 제2 고분자물질이 흡착된 것이다.
여기서, 상기 제2 고분자물질은, 음이온성 고분자로서 폴리아크릴산(PA : poly(acrylic acid)) 계열, 폴리메타크릴산(PMA : poly(methyl acrylate)) 계열, 폴리티오펜아세트산(PTTA : poly(thiophene acetic acid) 계열, 폴리술포네이트스티렌(PSS : poly(sunfonate styrene)) 계열 등이 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있으며, 음이온성 기능기로서 카르복시기(-COO-), 술폰산기(-SO3-), 아세톡시기(-CH2COO-) 등이 사용될 수 있다.
상기 생성된 제2 고분자결합입자는 자석 등을 이용하여 혼합액으로부터 분리한 후, 증류수 등의 세척액으로 일정 횟수(예를 들어, 2회 내지 4회)만큼 세척한다(S500).
또한, 당업자의 요구에 따라 보다 큰 크기의 자성입자를 생성하고자 할 경우, 음이온성의 제2 고분자물질(30)의 외부에 양이온성의 제1' 고분자물질(20')과 음이온성의 제2' 고분자물질(30')을 반복하여 흡착한다(S600).
상기와 같은 제조방법에 의하여 제조된 본 발명의 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자와 종래기술에 의해 제조된 나노입자를 비교하면 도 5에 나타난 바와 같다.
도 5의 (a)는 종래기술에 의해 제조된 나노입자를 수용액에 혼합하여 3시간이 경과된 이후의 사진이며, 도 5의 (b)는 본 발명에 의해 제조된 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자를 수용액에 혼합하여 3시간이 경과된 이후의 사진으로, 도 5의 (a)는 나노입자의 코팅부분이 분리되어 금속산화물인 산화철이 하부로 가라앉게 됨을 보여주고 있으며, 도 5의 (b)는 양이온성 또는 음이온성 특성을 갖는 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자가 안정된 상태로 유지되고 있음을 보여주고 있다.
다시 말해, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자는 도 5의 (b)에 나타난 바와 같이, 장시간이 경과된 이후에도 그 기능을 충분히 유지할 수 있는 것이다.
또한, 도 6은 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자에 대한 이온성 고분자의 흡착유무를 확인한 그래프로서, 도 2의 단계 S200 및 단계 S400이 반복됨에 따라, 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 극성변화가 감지되어, 본 제조방법에 의한 레이어링(Layering)이 성공적으로 수행되었음을 보여주는 것이다.
또한, 도 7은 본 발명에 의해 제조된 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 전자주사현미경(SEM) 사진으로서, 본 제조방법에 의해 제조된 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자의 형상 및 크기가 균일하게 생성되었음을 보여주는 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면 원하는 크기 및 형상의 나노입자를 매우 용이하게 제조할 수 있는 것이다. 더불어, 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자가 장시간동안 수용액상에 고르게 분산되어 그 기능을 유지하므로, 상기 나노입자를 포함하는 기능성 수용액의 제조가 가능한 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자 및 그 제조방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기와 같은 본 발명은 별도의 제어 시스템을 구축하지 않고서도, 음이온성 고분자물질과 양이온성 고분자물질을 원하는 횟수만큼 번갈아 흡착함으로써, 균일한 두께를 갖는 나노입자를 제조함은 물론, 표면전하에 의한 정전기적 이온결합을 이용하여 결합력을 향상시켜 장시간이 경과한 후에도 해당 나노입자가 본래의 기능을 충분히 수행할 수 있도록 한 것이다.
더불어, 다양한 기능을 갖는 고분자 물질 또는 기능기를 곧바로 결합할 수 있어, 약물 전달 시스템과 항암 치료제 등 다양한 분야에 보다 용이하게 사용할 수 있는 것이다.
따라서, 제조된 나노입자에 대한 신뢰성 및 범용성을 향상시키고 원하는 크기 및 형상의 나노입자를 매우 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명은 단순화한 최소한의 공정으로 원하는 크기 및 형상을 갖는 나노입자의 대량생산이 가능함으로써, 공정의 단순화에 의한 나노입자의 생산성 향상시킬 수 있으며 해당 나노입자의 제조비용을 절감할 수 있다.
더불어, 본 발명은 나노입자의 기능에 대한 신뢰성을 향상시키고, 해당 나노입자를 제조하는 방법 및 이를 이용하는 시스템에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
더욱이, 나노입자를 제조하는 공정에 있어, 화학적 반응에 의한 공정을 모두 제거함으로써, 친환경적인 시스템의 운용이 가능해지는 효과가 있다.
특히, 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자가 수용액상에 효율적으로 분산되어 해당 기능을 유지할 수 있기 때문에, 기능성고분자로 코팅된 자성 나노입자를 포함하는 기능성 수용액을 제조할 수 있다.

Claims (9)

  1. 대상입자와 극성조절용액을 혼합하여 제1 설정시간동안 교반한 후, 요구극성을 갖도록 극성이 변환한 극성변환입자와,
    상기 극성변환입자의 극성에 반대하는 극성을 가지며, 상기 극성변환입자와 혼합하여 제2 설정시간동안 교반한 후, 상기 극성변환입자의 외부면에 흡착하는 제1 고분자물질을 포함하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 고분자물질의 극성에 반대하는 극성을 가지며, 상기 제1 고분자물질 외부면에 흡착하는 제2 고분자물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 고분자물질 외부면에,
    상기 제1 고분자물질 및 제2 고분자물질이 반복하여 적어도 한번 흡착하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상입자는 철화합물인 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노 입자.
  5. a) 대상입자의 극성을 변환하여 요구극성을 갖는 극성변환입자를 생성하는 극성변환입자 생성단계;
    b) 상기 극성변환입자의 외부면에, 상기 극성변환입자의 극성에 반대되는 극성을 갖는 제1 고분자물질을 흡착하는 제1 고분자결합입자 생성단계;
    c) 상기 제1 고분자결합입자를 분리하여 세척액으로 세척하는 단계;
    d) 상기 제1 고분자결합입자의 외부면에, 상기 제1 고분자결합입자의 극성에 반대되는 극성을 갖는 제2 고분자물질을 흡착하는 제2 고분자결합입자 생성단계; 및
    e) 상기 제2 고분자결합입자를 분리하여 세척액으로 세척하는 단계를 포함하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 단계 a)는,
    a-1) 대상입자와 극성조절용액을 혼합하는 과정과,
    a-2) 상기 혼합 후, 제1 설정시간동안 교반하여 요구극성을 갖는 극성변환입자를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 단계 b)는,
    b-1) 상기 극성변환입자의 극성에 반대되는 극성을 갖는 제1 고분자물질과 상기 극성변환입자를 제1 혼합비로 혼합하는 과정과,
    b-2) 상기 혼합 후, 제2 설정시간동안 교반하여 상기 제1 고분자물질을 흡착시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 단계 d)는,
    d-1) 상기 세척한 제1 고분자결합입자의 극성과 반대되는 극성을 갖는 제2 고분자물질과 상기 제1 고분자결합입자를 제2 혼합비로 혼합하는 과정과,
    d-2) 상기 혼합 후, 제3 설정시간동안 교반하여 상기 제2 고분자물질을 흡착시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법.
  9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 e) 이후에,
    상기 단계 b) 내지 단계 e)를 적어도 한번 반복하는 것을 특징으로 하는 고분자로 코팅된 자성 나노입자 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101306555B1 (ko) * 2013-06-11 2013-09-09 주식회사 태영건설 수분산성 자성 나노입자를 이용한 폐수처리 방법
KR20190048697A (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 영남대학교 산학협력단 나노 구조체의 안정화 방법
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