KR20190097341A - 리튬 퀴놀레이트 및 리튬 퀴놀레이트 나노로드 결정의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장기간 보관시에도 안정하고, 승화에 의한 정제시 수율이 높은 리튬 퀴놀레이트 및 리튬 퀴놀레이트 나노로드 결정의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 8-하이드록시퀴놀린을 용매에 용해시키는 단계; (B) 상기 용액에 리튬 하이드라이드를 서서히 가하여 교반하는 단계; 및 (C) 상기 반응액으로부터 침전물을 여과하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

리튬 퀴놀레이트 및 리튬 퀴놀레이트 나노로드 결정의 제조방법{Preparation Method for Lithium Quinolate Nanorod}

본 발명은 장기간 보관시에도 안정하고, 승화에 의한 정제시 수율이 높은 리튬 퀴놀레이트 및 리튬 퀴놀레이트 나노로드 결정의 제조방법에 관한 것이다.

하기 구조의 리튬 퀴놀레이트(LiQ, lithium quinolate)는 광발광 및 전계발광 물질로서, 종래 적색광을 방사하는 알루미늄 퀴놀레이트에서 알루미늄을 리튬으로 치환하는 것에 의해 청색광을 얻을 수 있음을 확인한 이래, 청색광 전계발광 물질로서 널리 사용되고 있다. 리튬 퀴놀레이트는 리간드인 퀴놀레이트에 전자 공여성 또는 전자 구인성(electron withdrawing) 작용기를 도입하면, 발광 영역을 조절할 수 있다. 리튬 퀴놀레이트는 또한 일함수가 낮은 금속 전극에 전자 주입 콘텍트 특성이 우수하며, 전자 수송층에 소량만 도핑하여도 전자 이동성을 크게 향상시킬 수 있어 주목을 받고 있다.

LiQ

청색광을 발광하는 리튬 퀴놀레이트를 처음 보고한 공개특허 제2001-0080629호는 아세토니트릴과 같은 유기용매에서 리튬 알킬 또는 리튬 알콕시드를 8-히드록시퀴놀린과 반응시킨 후 형성된 침전물을 여과하는 리튬 퀴놀레이트의 제조방법을 공개하였으며, 이후 상기 방법은 리튬 퀴놀레이트 제조의 표준화된 방법으로 사용되었다.

미국등록특허 제9368734호는 상기와 같은 리튬 퀴놀레이트의 제법에서 사용되는 리튬 알킬이 제조하기 어렵고, 사용에 많은 주의를 요하기 때문에 보다 간단하고 효율적인 제법의 필요함을 주장하였다. 이에 리튬 알킬 대신 금속 리튬을 유기 용매 중에서 8-히드록시퀴놀린과 반응시켜 리튬 퀴놀레이트를 제조하는 방법을 제안하였다. 상기 방법에 의하면 리튬 알킬을 제조하지 않고, 금속 리튬 그 자체를 반응에 사용하기 때문에 보다 간단하고 경제적으로 리튬 퀴놀레이트를 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나 금속 리튬은 공기 중의 수분과 반응하여 표면에 산화물을 형성하므로 역시 다루기가 쉽지 않고, 정량적인 사용이 어렵기 때문에 과량의 반응물이 리튬 퀴놀레이트에 불순물로 함유되어 추후 정제과정에서 문제를 야기할 수 있다.

한편, 반도체 소자에서 사용되는 리튬 퀴놀레이트는 불순물이 함유되어 있는 경우, 전하 수송능과 같은 반도체 소자의 성능에 직접적으로 관여할 뿐 아니라 소자의 신뢰성과 안정성도 저하시켜 내구성에도 영향을 미치기 때문에 높은 순도를 요한다. 통상 OLED에서 승화에 의한 정제과정을 거치지 않은 전계발광물질을 사용하는 경우에는 박막의 표면이 거칠어 핀홀이 형성되는 것이 보고되어 있다. 승화(sublimation)는 미량의 금속, 무기물, 휘발성 불순물을 제거하여 초고순도의 화학물질을 제조하는 데 사용되는 방법이며, 리튬 퀴놀레이트 역시 승화에 의해 고순도로 정제하여 사용한다.

리튬 퀴놀레이트는 제조 후 바로 정제되기 보다는 보관 후 사용 전에 정제하는 것이 일반적이다. 실제 현장에서 보관시 제조 직후에는 승화에 문제가 없었으나 수개월의 저장 후에는 승화수율이 매우 낮으며, 낮은 온도에서 증발하는 불순물이 혼합되어 승화과정에서 초기 승온 속도를 아주 천천히 조절하지 않으면 잔사가 튀어오르며, 이로 인해 승화 공정의 효율성이 낮고 튀어오르는 잔사로 인해 승화시 불순물이 포함될 수 있어 정제 공정이 원활하게 진행되지 못하는 문제가 있었다. 이는 낮은 온도에서 증발이 이루어지는 불순물이 포함되어 있기 때문으로 예측은 되나, 명확한 원인은 알 수 없었다.

리튬 퀴놀레이트의 정제시 가장 문제가 되는 것은 정제 과정에서 노즐이 막혀 정제 공정이 연속적으로 진행되지 못하는 것이다. 이는 반응과정에서 형성된 불순물 중 승화되는 성질을 갖는 물질로서, 리튬 퀴놀레이트보다 승화 온도가 높은 불순물이 존재하기 때문으로 추측되나 불순물이 규명된 것은 아니다. 따라서, 상기와 같은 불순물을 효율적으로 제거하여 정제 효율을 높일 수 있는 방법이 요구되나, 아직까지 리튬 퀴놀레이트의 결정형의 안정성 및 승화 공정에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바 없다.

공개특허 제2001-0080629호 미국등록특허 제9368734호

본 발명은 승화시 노즐의 막힘이 없어 승화가 용이하고 수율이 높은 리튬 퀴놀레이트의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 새로운 리튬 퀴놀레이트의 결정상으로서 장기간 보관시에도 수분을 함습하지 않고 안정한 결정상을 유지하며, 표면적이 넓어 승화 정제시 정제 효율이 우수한 결정상 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 8-하이드록시퀴놀린을 용매에 용해시키는 단계; (B) 상기 용액에 리튬 하이드라이드를 서서히 가하여 교반하는 단계; 및 (C) 상기 반응액으로부터 침전물을 여과하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트의 제조방법에 관한 것이다.

반응을 위해서 8-하이드록시퀴놀린을 용해시킨 후, 리튬 하이드라이드를 가하여 교반한다. 용매로는 8-하이드록시퀴놀린을 용해시킬 수 있으면서, 리튬 하이드라이드와 반응하지 않는 유기용매라면 어떤 것을 사용하여도 무방하다. 예를 들어, 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 톨루엔, 아세토니트릴 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 용매로서 메틸렌클로라이드와 클로로포름을 사용하는 경우에는 반응 후 나노로드 형상의 리튬 퀴놀레이트가 수득되었으며, 다른 용매의 경우에는 종래기술에서 얻어지는 결정과 마찬가지로 수~수십 ㎛ 크기의 불규칙한 형상의 결정을 얻을 수 있었다. 본 반응은 발열 반응으로 반응의 진행에 따라 반응온도가 올라갈 수 있으므로, 상기 (B) 단계에서 리튬 하이드라이드는 반응 온도가 급격히 올라가지 않도록 서서히 첨가하는 것이 좋다. 반응 온도의 상승은 용매의 온도를 증가시킬 뿐 아니라, 부생성반응에 의한 불순물의 생성을 유발할 수 있다.

리튬 하이드라이드는 8-하이드록시퀴놀린에 대해 1당량을 정확히 사용하는 것이 물론 가장 바람직하다. 그러나 실제로는 리튬 하이드라이드가 잔류할 수 있으므로, 안전을 위하여 반응이 완료되면 (C) 단계의 여과 전 소량의 물을 사용하여 quenching 하는 것이 바람직하다.

반응 온도는 10~30℃에서 이루어지는 것이 바람직하며, 반응이 충분히 진행되도록 12~24시간 교반한다. 반응시간이 짧으면 반응 수율이 낮을 뿐 아니라, 과량의 반응물이 정제에 영향을 미친다.

상기 반응에 의해 리튬 퀴놀레이트는 침전으로 형성되는데, 이를 여과하고 세척하는 것에 의해 간단히 수득할 수 있다.

리튬 퀴놀레이트를 반도체 소자에 적용하기 위해서는 승화에 의한 정제 공정을 거치는 데, 종래기술에 의한 리튬 퀴놀레이트의 경우 승화과정에서 노즐이 막혀 승화 공정이 순조롭게 진행되지 못하는 문제가 있었다. 명확한 원인을 규명하지는 못하였으나, 종래기술에 의한 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 대량생산시 승화장치의 노즐을 막히게 하여 승화를 중단하고 노즐을 세척하거나 교체한 후 다시 정제하여야 하는 문제가 있었다. 이는 정제공정의 공정 효율을 크게 저하시킬 뿐 아니라, 승화 수율에도 영향을 미쳤다. 그러나 본 발명의 방법에 의해 생성된 리튬 퀴놀레이트는 건조 후 승화과정에서 상기와 같은 문제가 일어나지 않아 승화 효율 및 수율이 크게 향상되었다. 이는 승화 공정에 문제를 일으키는 불순물이 생성되지 않았기 때문으로 사료된다.

상기 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 과량의 리튬 하이드라이드로 인한 수용성 리튬염이 함유되어 있을 수 있다. 따라서, 제조된 리튬 퀴놀레이트는 수용액에서 현탁 교반한 후 다시 결정화하는 공정을 거칠 수 있다. 결정화를 위한 용매로는 아세톤 또는 메틸렌클로라이드를 사용할 수 있다.

한편, 리튬 퀴놀레이트의 대량생산에서의 또 하나의 문제는 결정의 안정성에 관한 것이다. 대량생산시에는 실험실과는 달리 제조된 리튬 퀴놀레이트가 제조 직후 바로 승화에 의한 정제가 이루어지는 것이 아니라, 소정 기간에 걸쳐 유통/저장된 후 사용 전에 정제가 이루어진다. 종래기술에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트의 경우, 저장 기간이 길어지면 승화가 잘 일어나지 않아 정제가 어려운 문제가 있었다. 이에 비해 본 발명에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 장기간 보관시에도 정제 공정에 미치는 영향이 적은 것을 확인할 수 있었다.

이에 결정 형상의 차이를 SEM 이미지로 확인한 결과, 종래기술에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 마이크로 단위의 덩어리나 결정 형상인 것에 비해 본 발명의 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 직경이 약 100~200nm 크기의 나노로드 형상인 것을 확인할 수 있었다. 나노로드 형상의 리튬 퀴놀레이트는 종래기술의 마이크로 입자인 리튬 퀴놀레이트에 비해 표면적이 넓고, 승화는 고체 표면에서 기체 상태로 상전이가 일어나기 때문에 본 발명에 의한 나노로드 결정이 승화가 더욱 효율적으로 진행되는 것으로 사료된다.

또한 본 발명의 나노로드 형상의 리튬 퀴놀레이트는 장기간 저장시에도 결정 형상의 변화가 없었음에 비해, 종래기술에 의한 리튬 퀴놀레이트는 나노로드에 비해 함습이 쉽게 일어나 수분 함유량이 크게 증가하였으며, 시차주사분석에서도 새로운 흡열피크가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 수화물의 형성을 시사하며, 수화물의 형성에 의해 보관 후 시료가 승화가 잘 일어나지 않는 것으로 추측된다.

이에 본 발명은 저장성이 우수하고, 승화 정제가 용이한 리튬 퀴놀레이트 나노로드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 리튬 퀴놀레이트 나노로드는 (a) 리튬 퀴놀레이트를 수용액에 현탁 교반하여 여과하는 단계; (b) 여과물을 아세톤 또는 메틸렌클로라이드에서 현탁 교반하여 여과하는 단계; 및 (c) 여과물을 건조하는 단계;를 포함하여 제조된다.

상기 (a) 단계는 리튬 퀴놀레이트에 함유된 수용성 불순물을 제거하는 단계이다. 이를 위하여 리튬 퀴놀레이트를 수용액에서 교반한다. 수용액은 물 또는 물과 유기용매의 혼합물로서 상기 유기용매는 물과 혼합되는 아세톤, 아세토니트릴, 알콜 등을 사용할 수 있다. 물에 유기용매가 너무 많이 함유된 경우에는 수용성 불순물의 제거가 효과적이지 않으므로 물과 유기용매의 혼합비는 10:1 ~ 10:3의 부피비인 것이 바람직하나, 사용되는 유기용매의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있음은 당연하다. 상기 현탁 교반은 10~40℃에서 1~24시간 이루어지는 것이 바람직 하며 수용액의 사용량은 고체의 3~10배(v/w)일 수 있다. 또한 불순물의 제거를 위하여 해당 공정을 반복할 수도 있다.

수용성 불순물이 제거된 리튬 퀴놀레이트는 (b) 단계에서 아세톤 또는 메틸렌클로라이드에서 현탁 교반하여 여과한다. 현탁과정에서 리튬 퀴놀레이트는 무수물로서 나노로드 상태의 결정상을 형성한다. 본 단계의 현탁 교반은 10~30℃에서 1~3시간 이루어지는 것을 특징으로 하며, 해당 과정을 2~5회 반복하여 실시할 수 있다. 특히 아세톤과 메틸렌클로라이드에서 순차적으로 현탁 교반 후 여과하는 것이 더욱 바람직하였다. 메틸렌클로라이드를 바로 처리하는 경우에는 물과 메틸렌클로라이드가 혼합되지 않는 성질로 인하여 나노로드의 형성에 더 많은 시간이 소요되었다. 또한, 최종적으로 메틸렌클로라이드에서 여과하는 경우 건조가 더욱 효율적이었다.

제조공정과 무관하게 리튬 퀴놀레이트는 수용액에 현탁한 후 아세톤 또는 메틸렌 클로라이드에서 현탁 교반하는 것에 의해 나노로드 결정이 형성되었다. 그러나 수용액에 교반하는 공정을 생략한 경우에는, 나노로드 결정 형성에 재현성이 없었다.

본 발명은 또한 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정에 관한 것이다. 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정은 장기간 보존시에도 결정상이 변화하지 않고 안정한 형태를 유지하였으며, 수화물을 형성하지 않았다. 또한 표면적이 넓어 승화시에도 공정 효율이 우수하였다.

이상과 같이 본 발명의 리튬 퀴놀레이트의 제조방법에 의하면 승화에 의한 정제시 노즐의 막힘이 없고, 정제 효율이 높아 리튬 퀴놀레이트의 제조시 유용하게 사용될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정은 무수물로서, 장기간 보관시에도 함습이 되지 않고 결정이 안정하며, 표면적이 넓기 때문에 승화에 의한 정제 효율이 높아 리튬 퀴놀레이트의 유통/보관/정제가 용이하기 때문에 대량생산에 효율적으로 이용될 수 있다.

도 1a~도 1d는 리튬 퀴놀레이트의 정제 단계별 결정상을 보여주는 SEM 이미지.
도 2a~도 2c는 종래기술에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트의 결정상을 보여주는 SEM 이미지.
도 3은 리튬 퀴놀레이트 나노로드와 종래기술에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트를 상온에서 밀봉하여 보관한 후 결정상을 보여주는 SEM 이미지.
도 4는 리튬 퀴놀레이트 나노로드와 종래기술에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트를 상온에서 밀봉하여 보관한 후 시차주사분석한 결과를 보여주는 그래프.

이하 첨부된 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

[실시예]

실시예 1 : 리튬 퀴놀레이트의 제조

25 kg의 8-하이드록시퀴놀린을 450 L 메틸렌클로라이드(MC)에 투입하고 교반하여 용해시켰다. 상기 용액에 LiH 1.44 kg을 20±5 ℃를 유지하며 2~4시간에 걸쳐 서서히 투입하였다. 투입이 완료되면 혼합액의 온도를 30±5℃로 조절하고, 추가로 20시간 교반하여 반응시켰다.

반응 20시간 후 반응액을 여과하고 MC로 세척하였다. 건조 후 수율은 92%였다.

건조된 리튬 퀴놀레이트는 승화에 의해 98%의 수율로 정제하였으며, 승화시 잔사의 튀어오름이나 노즐의 막힘은 관측되지 않았다.

실시예 2 : 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정의 제조

(1) 물-아세톤을 이용한 현탁

실시예 1에서 제조한 리튬 퀴놀레이트를 아세톤 50 L에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 현탁액에 정제수 350 L를 투입하고, 상온에서 2 시간 추가로 교반하였다. 교반 후 현탁액을 여과하고 아세톤으로 세척하였다.

(2) 물을 이용한 현탁

실시예 1에서 제조한 리튬 퀴놀레이트를 물 350 L에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 상기 현탁액에 정제수 350 L를 투입하고, 상온에서 2 시간 교반하였다. 교반 후 현탁액을 여과하고 아세톤으로 세척하였다.

(3) 아세톤을 이용한 나노로드의 제조

(1) 또는 (2)에서 얻어진 고체와 아세톤 75 L를 반응기에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 교반된 현탁액을 여과하고 아세톤으로 세척하는 공정을 2회 반복하였다. 최종 얻어진 고체를 55±5 ℃에서 18시간 건조하였으며 8-하이드록시퀴놀린으로부터의 수율은 98%였다.

(4) MC를 이용한 나노로드의 제조

(1) 또는 (2)에서 얻어진 고체와 MC 75 L를 반응기에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 교반된 현탁액을 여과하고 MC로 세척하는 공정을 2회 반복하였다. 최종 얻어진 고체를 55±5 ℃에서 48시간 건조하였으며 8-하이드록시퀴놀린으로부터의 수율은 96%였다.

도 1의 (a)~(d)는 정제과정 중 각 용매에서 얻어진 결정의 SEM 이미지로, (a)는 물-아세톤 혼합액, (b)는 물, (c)는 아세톤, (d)는 MC에서 얻어진 결정의 SEM 이미지이다. 각각의 결정은 건조시의 영향을 배제하기 위하여 여과 직후 용매가 잔존한 상태에서 SEM 이미지를 관측하였다. 도 1의 (a)~(d)에서 확인할 수 있듯이 실시예 1에서 제조된 리튬 퀴놀레이트는 수용성 불순물의 제거를 위해 물에 현탁하는 과정에서 수~수십 ㎛ 크기의 입자로 결정모양이 변하였으며, 물을 이용한 무기염의 제거 후 아세톤 또는 MC에 현탁하는 것에 의해 대략 100nm 직경의 나노로드 결정이 다시 형성되는 것을 확인할 수 있었다.

비교예 1 : 부틸 리튬을 이용한 리튬 퀴놀레이트의 제조

공개특허 제10-2001-0080629호에 기재된 방법에 따라 리튬 퀴놀레이트를 제조하였다. 구체적으로, 8-하이드록시퀴놀린 23.2 g을 450 mL의 아세토니트릴에 용해시킨 후, 1.6M n-부틸 리튬 100 mL를 가하였다. 실온에서 1시간 동안 용액을 교반하고 형성된 침전물을 여과하였다. 여과된 침전물을 아세토니트릴을 사용하여 세척하고 건조하였다.

도 2a는 여과 직후 결정의 모양을 관측한 SEM 이미지로, 크기와 모양이 일정하지 않은 결정이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

비교예 2 : 부틸 리튬을 이용한 리튬 퀴놀레이트의 제조(MC)

결정형상이 반응물이 아닌 용매에 의해 영향을 받는 것인지 확인하기 위하여 아세토니트릴 대신 메틸렌클로라이드를 용매로 사용하여 리튬 퀴놀레이트를 제조하였다. 구체적으로, 아세토니트릴 대신 메틸렌클로라이드를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법에 의해 리튬 퀴놀레이트를 제조하였다.

도 2b는 여과 직후 결정의 모양을 관측한 SEM 이미지로, 비교예 1에서 얻어진 결정과 유사한 결정이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

비교예 3 : 리튬을 이용한 리튬 퀴놀레이트의 제조

미국등록특허 제9368734호에 기재된 방법에 따라 리튬 퀴놀레이트를 제조하였다. 구체적으로, 8-하이드록시퀴놀린 23.2 g을 450 mL의 아세토니트릴에 용해시킨 후, 신선한 리튬 1.11g을 가하였다. 상온에서 25분간 교반한 후 형성된 침전물을 여과하였다. 여과된 침전물을 아세토니트릴을 사용하여 세척하고 건조하였다.

도 2c는 여과 직후 결정의 모양을 관측한 SEM 이미지로, 크기와 모양이 일정하지 않은 수 ㎛ 크기의 결정이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3 : 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정의 안정성 평가

실시예 1의 방법으로 최종 얻어진 리튬 퀴놀레이트 나노로드와 비교예 1의 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트를 밀봉하여 상온에서 보관하였다.

보관 10개월된 시료를 사용하여 승화에 의한 정제를 시도한 결과 실시예의 시료는 제조 직후와 마찬가지의 정제 양상 및 수율을 나타내었으나, 비교예의 시료는 종래기술에서 설명한 바와 같이 잔사가 튀어오르고, 진공 노즐의 막힘이 발생하여 정제가 어려웠으며 정제 수율이 크게 낮았다. 이에, 보관 10개월째 각 시료의 특성을 평가하였다.

도 3의 좌측은 실시예에 의해 제조된 보관시료, 우측은 비교예에 의해 제조된 보관시료의 SEM 이미지이다. 도 3에 의하면, 실시예의 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트는 장기간 보관시에도 나노로드의 결정형태가 그대로 유지되었으나, 비교예의 방법에 의해 제조된 리튬 퀴놀레이트 파우더는 덩어리져 뭉쳐 있는 것을 확인할 수 있었다.

이에 추가적으로 TA Instruments DSC 2910을 사용하여 시차주사열량(DSC) 분석을 실시하였다. 측정 범위는 25~400℃였으며, 승온 속도는 10℃/min이었다. 도 4는 그 결과를 나타내는 그래프로, (a)는 실시예, (b)는 비교예의 보관 시료에 대한 결과이다. 실시예의 리튬 퀴놀레이트는 결정 형태가 변하지 않았을 뿐 아니라, DSC에서도 제조 당시와 동일하게 369℃에서의 단일 피크만이 관측되었으나, 비교예의 리튬 퀴놀레이트는 DSC 분석 결과 153.8℃에서 강한 피크가 새로 형성되었음을 보여주었다.

칼 피셔 수분측정기를 사용하여 보관 시료의 수분을 측정한 결과, 실시예에서 제조된 리튬 퀴놀레이트의 수분 함량은 0.1 w%였으나, 비교에의 리튬 퀴놀레이트는 수분함량이 7.2 w%로 수분 함량이 크게 증가하였다. 이를 DSC 및 SEM 분석 결과와 종합하면, 비교예의 시료는 수분의 함습에 의해 수화물을 형성하여 결정구조와 시차주사열량 분석 피크에 변화가 생겼으며, 정제시 문제가 되었음을 추론할 수 있다.

반면 나노로드 형태의 리튬 퀴놀레이트는 장기간 보관시에도 결정 형태의 변화가 없어 안정한 결정 형태임을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

1. (A) 8-하이드록시퀴놀린을 용매에 용해시키는 단계;
   (B) 상기 용액에 리튬 하이드라이드를 서서히 가하여 교반하는 단계; 및
   (C) 상기 반응액으로부터 침전물을 여과하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트의 제조방법.
   
2. (a) 리튬 퀴놀레이트를 수용액에 현탁 교반하여 여과하는 단계;
   (b) 여과물을 아세톤 또는 메틸렌클로라이드에서 현탁 교반하여 여과하는 단계; 및
   (c) 여과물을 건조하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 (a) 단계의 수용액은 물 또는 물과 아세톤의 혼합 수용액인 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 (a) 단계의 현탁 교반은 10~40℃에서 1~24시간 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 (b) 단계의 현탁 교반은 10~30℃에서 1~3시간 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 (b) 단계는 2~5회 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 (b) 단계는 아세톤에 현탁하여 여과한 후, 메틸렌클로라이드로 현탁하여 여과하는 것을 특징으로 하는 리튬 퀴놀레이트 나노로드의 제조방법.
   
8. 리튬 퀴놀레이트의 나노로드 결정.

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