KR20190137376A - A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside - Google Patents

A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside Download PDF

Info

Publication number
KR20190137376A
KR20190137376A KR1020180063478A KR20180063478A KR20190137376A KR 20190137376 A KR20190137376 A KR 20190137376A KR 1020180063478 A KR1020180063478 A KR 1020180063478A KR 20180063478 A KR20180063478 A KR 20180063478A KR 20190137376 A KR20190137376 A KR 20190137376A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
functional
hydrophobic
nanotube
nanosheet
nano cellulose
Prior art date
Application number
KR1020180063478A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이성균
이혜경
Original Assignee
이성균
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이성균 filed Critical 이성균
Priority to KR1020180063478A priority Critical patent/KR20190137376A/en
Publication of KR20190137376A publication Critical patent/KR20190137376A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/30—Materials not provided for elsewhere for aerosols
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/03—Polysaccharides or derivatives thereof
    • D06M15/05—Cellulose or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/02—Foams characterised by their properties the finished foam itself being a gel or a gel being temporarily formed when processing the foamable composition
    • C08J2205/026—Aerogel, i.e. a supercritically dried gel

Abstract

In preparing a nanocelluose aerogel, according to the present invention, 1. A. a hydrophobic/functional nanosheet(nanotube) nanocellulose aerogel, which is microporous and exhibits hydrophobicity as well as excellent energy storage or hydrogen storage function, is prepared. In addition, 2. B. a hydrophobic/functional nanosheet(nanotube) nanocellulose aerogel/substrate, which is a further functional substrate with excellent energy storage or hydrogen storage function, is prepared by impregnating a desired substrate surface, such as a substrate fiber or a substrate film, with the microporous hydrophobic/functional nanosheet(nanotube) nanocellulose aerogel. In addition, 3. C. a hydrophobic/functional nanosheet(nanotube) nanocellulose aerogel coating solution, and 4. D. a hydrophobic/functional nanosheet(nanotube) nanocellulose aerogel nanofiber, which is a further functional nanofiber with excellent energy storage or hydrogen storage function, are prepared.

Description

A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔. 외{omitted}A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. And {omitted}

본 발명은,The present invention,

1. 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하는데 있어 소수성을 띠면서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 미세다공인 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한1. A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes), which are hydrophobic and have excellent energy storage and hydrogen storage functions in constructing nano cellulose aerogels,

2. 기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 기재인 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 기재를 구성하면서 또한,2. B. Hydrophobic and functional nanosheets, which are more functional substrates having excellent energy storage and hydrogen storage functions by incorporating microporous hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels onto desired substrate surfaces such as substrate fibers or substrate films. (Nanotube) while constituting the nano cellulose airgel base material,

3. C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 및 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하고자 하는 것이다3. C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel coating solution and D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanofiber

기존의 나노 셀룰로오스 에어로겔은 미세다공성으로 가볍고, 내열성이 우수하여 에너지 저장공간 및 수소 저장 공간이 넓으며 실리카 에어로겔이나 탄소 에어로겔 보다 친환경적으로 보다 질기나 수분흡수성이 우수하여 나노 셀룰로오스 에어로겔의 미세 구멍이 수분에 의해 막혀, 에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 낮아지는 문제점이 있는바,Conventional nano cellulose aerogels are light in microporosity, have excellent heat resistance, have a wider energy storage space and hydrogen storage space, and are more environmentally friendly than silica or carbon aerogels. Blocked, there is a problem that the energy storage function and hydrogen storage function is lowered,

본 발명은 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하는데 있어, 소수성의 특성을 나타내면서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하고자,The present invention is to configure a nano cellulose aerogel, in order to configure a more functional nano cellulose aerogel with excellent energy storage or hydrogen storage while showing the hydrophobic characteristics,

1. 에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 우수하면서, 강도성, 내열성, 열전도성이 우수한 ㉠ 질화붕소나노시트 ㉡ 질화붕소나노튜브 ㉢ 그래핀 ㉣ CNT 중에서 나노시트나 나노튜브를 선택하여 1가지 이상으로 구성한 나노시트(나노튜브)를 나노 셀룰로오스 에어로겔에 혼합시킨 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) ① 충전 기능이 우수한 기능성 나노소재나 ② 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재, ①② 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재와 2) 소수성 실란을 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔에 나노시트(나노튜브)와 선택한 기능성 나노 소재와 소수성 실란의 특성을 나타내어 - 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한1.Excellent energy storage function and hydrogen storage function, high strength, heat resistance, and thermal conductivity 붕 boron nitride nanosheet 붕 boron nitride nanotube ㉢ graphene 중에서 CNTs are selected from one or more 1) ① Functional nano material with excellent filling function, ② Functional nano material with excellent hydrogen storage function, ①② among nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel in which the composed nanosheet (nanotube) is mixed with nanocellulose airgel 2) Incorporate the selected functional nanomaterial and 2) hydrophobic silane, and show the characteristics of nanosheet (nanotube) and the selected functional nanomaterial and hydrophobic silane in the nano cellulose aerogel-1) Microporous membrane type with wide hydrogen storage space and excellent hydrogen storage capability Or spherical form functional nano cellulose airgel than A. As the configuration of a hydrophobic, functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose airgel also

2. 기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 기재인 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔/ 기재를 구성하면서 또한,2. B. Hydrophobic and functional nanosheets, which are more functional substrates having excellent energy storage and hydrogen storage functions by incorporating microporous hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels onto desired substrate surfaces such as substrate fibers or substrate films. (Nanotube) while constructing the nano cellulose aerogel / base material,

3. C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액을 구성하면서 또한3. C. Hydrophobic and Functional Nanosheets (Nanotubes)

4. 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노섬유인 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하고자 하는 것이다.4. Nanosheet (Nanotube) D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube), which is a more functional nanofiber with excellent energy storage and hydrogen storage functions by embedding hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose airgel in nanofibers. ) Nano cellulose airgel nanofibers are to be constructed.

기존의 나노 셀룰로오스 에어로겔은 미세다공성으로 가볍고, 내열성이 우수하여 에너지 저장 공간 및 수소 저장 공간이 넓으며, 실리카 에어로겔이나 탄소 에어로겔 보다 친환경적으로 보다 질기나 수분 흡수성이 우수하여 나노 셀룰로오스 에어로겔의 미세 구멍이 수분에 의해 막혀 에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 낮아지는 문제점이 있는 바,Conventional nano cellulose aerogels are light in microporosity, have excellent heat resistance, have a wider energy storage space and hydrogen storage space, and are more environmentally friendly than silica or carbon aerogels. Blocked by the problem that the energy storage function and hydrogen storage function is lowered,

본 발명은 이러한 문제점을 해결하여 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하고자,The present invention is to solve this problem to configure a more functional nano cellulose airgel,

1. 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 소수성의 특성을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A.소수성·기능성 나노시트(나노나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한1. A more functional nano cellulose aerogel, which has a wide energy storage space and a good charging function, or 2) a hydrogen storage space, and a hydrogen storage function. While forming hydrophobic and functional nanosheets (nano nanotubes) nano cellulose aerogels,

2. 기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 기재인 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔/ 기재를 구성하면서 또한,2. B. Hydrophobic and functional nanosheets, which are more functional substrates having excellent energy storage and hydrogen storage functions by incorporating microporous hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels onto desired substrate surfaces such as substrate fibers or substrate films. (Nanotube) while constructing the nano cellulose aerogel / base material,

3. C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 및3. C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid and

4. 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노섬유인 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.4. Nanosheet (Nanotube) D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube), which is a more functional nanofiber with excellent energy storage and hydrogen storage functions by embedding hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose airgel in nanofibers. ) Constructing nano cellulose airgel nanofibers is a problem to be solved.

따라서 본 발명은Therefore, the present invention

1. <A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법>1. <A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel manufacturing method>

1단계 : 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계Step 1: preparing nano cellulose precursor sol

나노 크기(5nm~100nm)의 나노 셀룰로오스 섬유(CNF)를 LiBr 수용액이나 NaOH·우레아 수용액 또는 LiOH·우레아 수용액 중에서 1가지를 선택한 수용액에 첨가 교반시켜서 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후After the nano cellulose fibers (CNF) having a nano size (5 nm to 100 nm) are added and stirred to an aqueous solution selected from LiBr aqueous solution, NaOH aqueous urea or LiOH aqueous urea solution, the nano cellulose precursor sol is formed.

2단계 : 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계Step 2: preparing nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 우수하면서, 강도성, 내열성, 열전도성이 우수한 ㉠ 질화붕소나노시트 ㉡ 질화붕소나노튜브 ㉢ 그래핀 ㉣ CNT 중에서 나노시트나 나노튜브를 선택하여 1가지 이상으로 구성한 나노시트(나노튜브)와 계면활성제(SDS)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 나노시트(나노튜브)를 고르게 분산시켜서 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후강도 Boron nitride nanosheet ㉡ Boron nitride nanotube ㉢ Graphene 우수 Nano-consisting of at least one nanosheet or nanotube among CNTs with excellent energy storage function and hydrogen storage function, and excellent strength, heat resistance, and thermal conductivity A sheet (nanotube) and a surfactant (SDS) were added to the nano cellulose precursor sol, followed by stirring and sonication to evenly disperse the nano sheet (nanotube) in the nano cellulose precursor sol to form a nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol. after

3단계 : 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계Step 3: preparing functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 1) 충전 기능이 우수한 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 기능이 우수한 수소 저장 합금 Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni계, V-Ti-Cr계 Ti-Nb-Cr계 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재. 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재를 첨가 교반 및 초음파 처리하여 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 1) 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재를 고르게 분산 시켜서 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후Nanosheets (Nanotubes) 1) Nanotubes, nanowires, or nanopowders with excellent filling capability. 1) TiO 2 , ② silicon, or ③ germanium. 2) Hydrogen storage alloy with excellent hydrogen storage function Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni-based, V-Ti-Cr-based Ti-Nb-Cr Functional nano material with excellent hydrogen storage. 1) Functional nanomaterial selected from 1) and 2) is added and stirred and sonicated into the nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol. 1) Functional nano material with excellent filling function or 2) Functional nano with excellent hydrogen storage function Disperse evenly selected functional nanomaterials among the materials to form a functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

4단계 : a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계Step 4: a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol preparation step

메틸 트리 에톡시 실란이나 메틸 트리 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 알콜과 물을 혼합시킨 용매에 첨가 교반시켜서 구성한 소수성 실란 용액을 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 소수성 실란을 고르게 분산시켜서 a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후The hydrophobic silane solution formed by adding and stirring a hydrophobic silane selected from methyl triethoxy silane or methyl trimethoxy silane to a solvent mixed with alcohol and water was added to the functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol and stirred After evenly dispersing the hydrophobic silane in the functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol a.After forming the hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

5단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계Step 5: preparing hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose hydrogel

a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반한 후 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌 후, 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한 후a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) The nano cellulose precursor sol was stirred while heating (120 ° C.), poured into a cold substrate or mold, left to stand at room temperature and hardened, and then dried in a oven (50 ° C. to 60 ° C.). To form hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel

6단계 : A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계.Step 6: A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel manufacturing step.

1) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고 알콜에 침지시킨 후 ① 냉동 건조법 ② 초임계 건조법 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나 또는1) Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) After washing the nano cellulose hydrogel with water and immersed in alcohol, it is dried by one of the following methods: ① freeze drying method ② supercritical drying method ③ atmospheric pressure drying method to form a microporous membrane-type airgel Or

2) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척 후, 알콜에 침지시키고 분쇄기로 미세 분쇄한 후 분무기로 분무하고 액화질소로 냉동 건조(-25°~-80℃) 시켜서 미세다공의 구형 형태(크기 10㎛ ~ 100㎛)의 에어로겔을 구성하는데 있어,2) Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) After washing the nano cellulose hydrogel with water, immersed in alcohol, finely pulverized with a pulverizer, sprayed with a nebulizer, and freeze-dried (-25 ° ~ -80 ℃) with liquid nitrogen to fine In constructing a porous spherical shape (size 10㎛ ~ 100㎛) aerogel,

미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 합금 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재, 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재와 소수성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔에 ① 나노시트(나노튜브)의 특성과 ② 선택한 기능성 나노 소재의 특성과 ③ 소수성 실란의 특성을 나타내어 - 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔.In microporous membrane or spherical nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel, 1) Nanotube, nanowire or nano powder composed of ① TiO 2 , ② silicon or ③ germanium Functional Nano Material or 2) Hydrogen Storage Alloy One selected from functional nano material with excellent hydrogen storage function, one selected from 1) and 2) and evenly embedded with functional nano material and hydrophobic silane into the nano cellulose aerogel (Nanotubes), ② the properties of the selected functional nanomaterials, and ③ the properties of hydrophobic silanes-1) a large energy storage space and excellent charging function, or 2) a large hydrogen storage space and excellent hydrogen storage function More functional nano cellulose in the form of microporous membranes or spheres Configured to scan, hydrophobic airgel A. functional nanosheets (nanotubes), nano-cellulose airgel.

2. <B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 제조 방법>2. <B. Hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel / substrate manufacturing method>

1단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재 제조 단계Step 1: Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate manufacturing step

기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 도파민 용액을 코팅시키고 건조시켜서 기재표면에 폴리도파민을 코팅시켜 구성한 PDA·기재에 2) a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 전구체 졸을 코팅시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재를 구성한 후,2) a. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) by coating a dopamine solution on a desired substrate surface such as substrate fibers or substrate films and drying them to coat polydopamine on the substrate surface. After constructing the functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate,

2단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재 제조 단계.Step 2: hydrophobic functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / substrate manufacturing step.

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재를 열처리(120℃)시킨 후 방치하여 굳혀서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재를 구성한 후,Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate is heat-treated (120 ℃), then left to harden, and the hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel on the surface of the substrate tightly bonded with polydopamine After constructing the hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / base material,

3단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재 제조 단계Step 3: hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel / substrate manufacturing step

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재를 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 하이드로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재를 구성한 후,Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / substrate is heated in an oven (50 ℃ ~ 60 ℃) and dried to hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) hydrogel on the surface of the substrate in close contact with polydopamine After forming hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel / base material,

4단계 : B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 제조 단계Step 4: B. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / substrate manufacturing step

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재를 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨 후 ① 냉동 건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지를 선택한 방법으로 건조시켜 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 - 기재표면에 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 특성을 나타내는 보다 기능적인 기재로 구성한 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재.Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) Nano cellulose hydrogel / substrate is washed with water and immersed in alcohol, and then dried by a method selected from ① freeze drying method, ② supercritical drying method, or ③ atmospheric pressure drying method to finely treat the surface of the substrate. The porous hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel is tightly bonded with polydopamine to show the properties of the microporous hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel on the substrate surface-1) on the substrate surface. B. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels / substrates composed of more functional substrates with a wider energy storage space and excellent charging function or 2) wider hydrogen storage space and excellent hydrogen storage function. .

3. <C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 방법>3. <C. Hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid manufacturing method>

1단계 : b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 분말 제조 단계.Step 1: b. Preparation of hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanopowder infiltrated with a solvent.

A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 NMP, DMF, THF, 알콜에 넣고 볼밀이나 분쇄기로 미세 분쇄(크기 5nm~100nm)하고 침지시켜서 용매를 침투시켜서 b. 용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 구성한 후,A. Hydrophobic and Functional Nanosheets (Nanotubes) The nano cellulose aerogels are placed in NMP, DMF, THF, and alcohol, finely pulverized (size 5nm to 100nm) with a ball mill or grinder, and immersed in a solvent. After forming a hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanopowder impregnated with a solvent,

2단계 : C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 단계Step 2: C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid manufacturing step

b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 ① NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매나 ② 잉크젯 잉크 또는 ③ 페인트 중에서 1가지를 선택한 코팅액에 첨가 교반시켜서 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내는 보다 기능적인 코팅액으로 구성한 C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액.b. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanopowder impregnated with a solvent is finely prepared by adding and stirring one of a solvent selected from ① NMP, DMF, THF, and alcohol, ② inkjet ink, or ③ paint. C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid composed of a more functional coating liquid exhibiting the properties of porous hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel.

4. <D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 제조 방법>4. <D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel fiber manufacturing method>

1단계 : 나노시트(나노튜브) 고분자 용액 제조 단계Step 1: preparing nanosheet (nanotube) polymer solution

1) 고분자를 NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매에 첨가 교반시켜서 구성한 고분자 용액에 2) 나노시트(나노튜브)와 계면활성제(SDS)를 첨가 교반시켜 나노시트(나노튜브) 고분자 용액을 구성한 후1) The polymer solution was prepared by adding and stirring the polymer to a solvent selected from NMP, DMF, THF, and alcohol. 2) The nanosheet (nanotube) polymer solution was formed by adding and stirring the nanosheet (nanotube) and the surfactant (SDS). after

2단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔/나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액 제조 단계Stage 2: Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / nanosheet (nanotube) polymer spinning solution manufacturing step

나노시트(나노튜브) 고분자 용액에 b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 첨가 60℃~80℃로 교반시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액을 구성한 후Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) in which the nanosheet (nanotube) polymer solution is infiltrated. Nanocellulose Airgel Nanopowders are added to the solution at 60 ° C to 80 ° C, followed by hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes). Airgel / Nanosheet (nanotube) After forming the polymer spinning solution

3단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조 단계Step 3: hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanofiber manufacturing step

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액을 전기방사(전압 15V~25V, 온도 40℃~125℃, 방사속도 0.1~3.0ml/hr, 방사구와 집진구 사이 거리 15cm) 시키고, 건조, 열처리(250℃~450℃) 시켜서 직경 50nm~10㎛의 나노섬유를 구성하는데 있어, 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 미세다공성 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 내재시켜서 나노시트(나노튜브) 나노섬유에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 - 1) 에너지 저장이나 2) 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유.Electrospinning of hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / nanosheet (nanotube) polymer spinning solution (voltage 15V ~ 25V, temperature 40 ℃ ~ 125 ℃, spinning speed 0.1 ~ 3.0ml / hr, spinneret and house) In order to construct nanofibers having a diameter of 50 nm to 10 μm by drying the spheres and having a distance of 15 cm) and drying and heat treatment (250 ° C. to 450 ° C.), microporous hydrophobic and functional nano sheets (nanotubes) in the nanosheets (nanotubes) nanofibers ) Nano Cellulose Aerogel Incorporates nano powders, and shows the characteristics of hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel, which is microporous in nanosheet (nanotube) nanofibers-1) Energy storage or 2) Excellent hydrogen storage function D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanofiber composed of more functional nanofibers.

* 고분자 : 폴리 메틸 메타 크릴레이트, 폴리 비닐 리덴 플루오라이트, 폴리 아크릴로니트릴, 폴리 이미드, 중에서 1가지.* Polymer: One of polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluorite, polyacrylonitrile, polyimide.

본 발명인 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 B. 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 섬유는A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel B. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / base material C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating solution D. Hydrophobic Functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel nanofibers

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성이 나타나 - 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서, 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 보다 ① 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔이나 ② 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 또는 ③ 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 또는 ④ 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유로 구성되어져 전극재나 수소 저장재로 구성할 수 있어 효과적이다.Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) Nano cellulose aerogels are characterized by-1) large energy storage space, excellent charging function, or 2) wide hydrogen storage space, excellent hydrogen storage function ① functional nano It is composed of cellulose aerogel or ② more functional nano cellulose aerogel / base or ③ more functional nano cellulose aerogel coating liquid or ④ more functional nano cellulose aerogel nanofiber, which can be composed of electrode material or hydrogen storage material.

기존의 나노 셀룰로오스 에어로겔은 미세다공성으로 가볍고, 내열성이 우수하여 에너지 저장 공간 및 수소 저장 공간이 넓으며 실리카 에어로겔이나 탄소 에어로겔 보다 친환경적으로 보다 질기나, 수분 흡수성이 우수하여 나노 셀룰로오스 에어로겔의 미세 구멍이 수분에 의해 막혀, 에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 낮아지는 문제점이 있는 바,Conventional nano cellulose airgel is light with microporosity, has excellent heat resistance, has a wider energy storage space and hydrogen storage space, and is more environmentally friendly than silica airgel or carbon airgel, and has excellent water absorption. Blocked by the bar, there is a problem that the energy storage function and hydrogen storage function is lowered,

1. 본 발명은 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하는데 있어, 소수성의 특성을 나타내면서 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한,1. In the present invention, the nanocellulose cellulose aerogels exhibit hydrophobic properties and have a wider energy storage space and excellent charging function, or 2) a wider hydrogen storage space and excellent hydrogen storage function. While constituting A. hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel which is a more functional nano cellulose aerogel of the form,

2. 기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 기재인 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재를 구성하면서 또한2. B. Hydrophobic and functional nanosheets, which are more functional substrates having excellent energy storage and hydrogen storage functions by incorporating microporous hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels onto desired substrate surfaces such as substrate fibers or substrate films. (Nanotubes) while constructing nano cellulose aerogels / substrate

3. C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 및3. C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid and

4. 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 에너지 저장이나 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노섬유인 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하고자 하는 것이다.4. Nanosheet (Nanotube) D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube), which is a more functional nanofiber with excellent energy storage and hydrogen storage functions by embedding hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose airgel in nanofibers. ) Nano cellulose airgel nanofibers are to be constructed.

따라서 본 발명은Therefore, the present invention

1. <A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법>1. <A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel manufacturing method>

1단계 : 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.Step 1: preparing a nano cellulose precursor sol.

나노 크기(5nm~100nm)의 나노 셀룰로오스 섬유(CNF)(1~5중량%)를 LiBr 수용액이나 NaOH·우레아 수용액 또는 LiOH·우레아 수용액 중에서 1가지를 선택한 수용액에 첨가 교반시켜서 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후,Nano cellulose fiber (CNF) (1-5 wt%) of nano size (5 nm to 100 nm) was added to and stirred in an aqueous solution selected from LiBr aqueous solution, NaOH aqueous urea or aqueous LiOH aqueous urea solution to form a nano cellulose precursor sol. after,

2단계 : 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계Step 2: preparing nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 우수하면서 강도성, 내열성, 열전도성이 우수한 ㉠ 질화붕소나노시트 ㉡ 질화붕소나노튜브 ㉢ 그래핀 ㉣ CNT 중에서 나노시트나 나노튜브를 선택하여 1가지 이상으로 구성한 나노시트(나노튜브)(1~5중량%)와 계면활성제(SDA)(0.01~0.1중량%)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가, 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 나노시트(나노튜브)를 고르게 분산시켜서 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후강도 Boron nitride nanosheet ㉡ Boron nitride nanotube ㉢ Graphene 나노 Nanosheet composed of one or more selected by selecting nanosheet or nanotube from CNT (Nanotube) (1-5 wt%) and surfactant (SDA) (0.01-0.1 wt%) are added to the nano cellulose precursor sol, stirred and sonicated to evenly distribute the nanosheets (nanotube) in the nano cellulose precursor sol. After dispersing to form a nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol

3단계 : 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.Step 3: preparing functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol.

나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 1) 충전 기능이 우수한 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 기능이 우수한 수소 저장 합금 Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni계, V-Ti-Cr계, Ti-Nb-Cr계 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재. 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재(3~20중량%)를 첨가 교반 및 초음파 처리하여 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 1) 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재를 고르게 분산시켜서 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후Nanosheets (Nanotubes) 1) Nanotubes, nanowires, or nanopowders with excellent filling capability. 1) TiO 2 , ② silicon, or ③ germanium. 2) Hydrogen storage alloy with excellent hydrogen storage function Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni, V-Ti-Cr, Ti-Nb- Functional nano material with excellent hydrogen storage function selected from Cr type. 1) Functional nanomaterials (3-20 wt%) selected from one of 2) are added and stirred and sonicated into the nanosheets (nanotube) nano cellulose precursor sol. The functional nanosheets (nanotube) nano cellulose precursor sol is formed by dispersing evenly selected functional nanomaterials among the functional nanomaterials having excellent hydrogen storage function.

4단계 : a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.Step 4: a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol preparation step.

메틸 트리 에톡시 실란이나 메틸 트리 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 물과 알콜을 혼합시킨 용매에(용매: 실란 = 1:0.1~0.5 중량비로) 첨가 교반시켜 구성한 실란 용액을 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 소수성의 특성을 나타내는 a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후A functional nanosheet is prepared by adding a hydrophobic silane selected from methyl triethoxy silane or methyl trimethoxy silane to a solvent mixed with water and an alcohol (solvent: silane = 1: 0.1 to 0.5 weight ratio) and stirring the silane solution. (Nanotubes) After adding and stirring the nanocellulose precursor sol to form a hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose precursor sol exhibiting hydrophobic properties.

5단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계Step 5: preparing hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose hydrogel

a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반시킨 후, 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌 후, 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한 후,a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) The nano cellulose precursor sol was stirred while heating (120 ° C.), poured into a cold substrate or mold, left to stand at room temperature and hardened, and then heated in an oven (50 ° C. to 60 ° C.). After drying to form a hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel,

5단계 : A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계Step 5: A. Hydrophobic / functional nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel manufacturing step

1) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨 후 ① 냉동 건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나 또는1) Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) After washing the nano cellulose hydrogel with water and immersed in alcohol, dried by one of the following methods: ① freeze drying method, ② supercritical drying method or ③ atmospheric pressure drying method to form a microporous membrane. Constitute an airgel or

2) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척한 후, 알콜에 침지시키고, 분쇄기로 미세 분쇄한 후 분무기로 분무하여 액화질소로 냉동 건조(-25°~-80℃) 시켜서 미세다공의 구형 형태(입자크기 10㎛ ~ 100㎛)의 에어로겔을 구성하는데 있어,2) Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) After washing the nano cellulose hydrogel with water, immersed in alcohol, finely pulverized with a pulverizer, sprayed with a nebulizer and freeze-dried with liquid nitrogen (-25 ° to -80 ° C) In order to form a microporous spherical shape (particle size 10㎛ ~ 100㎛) aerogel,

미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 합금 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재, 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재와 소수성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔에 ① 나노시트(나노튜브)의 특성과 ② 선택한 기능성 나노 소재의 특성과 ③ 소수성 실란의 특성을 나타내어 - 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔.In microporous membrane or spherical nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel, 1) Nanotube, nanowire or nano powder composed of ① TiO 2 , ② silicon or ③ germanium Functional Nano Material or 2) Hydrogen Storage Alloy One selected from functional nano material with excellent hydrogen storage function, one selected from 1) and 2) and evenly embedded with functional nano material and hydrophobic silane into the nano cellulose aerogel (Nanotubes), ② the properties of the selected functional nanomaterials, and ③ the properties of hydrophobic silanes-1) a large energy storage space and excellent charging function, or 2) a large hydrogen storage space and excellent hydrogen storage function More functional nano cellulose in the form of microporous membranes or spheres Configured to scan, hydrophobic airgel A. functional nanosheets (nanotubes), nano-cellulose airgel.

(실시예) - 냉동 건조법.Example-Freeze Drying Method.

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜로 침지시킨 후, 냉동 건조기에 넣고, 냉동 건조(-25℃~-80℃) 시켜서 하이드로겔 내에 내재된 알콜을 승화시키고 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔.The hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel is washed with water, immersed in alcohol, placed in a freeze dryer, freeze-dried (-25 ° C. to -80 ° C.) to sublimate the alcohol contained in the hydrogel. A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels which are dried and composed of more functional nano cellulose aerogels in the form of microporous membranes.

2. <B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 제조 방법>2. <B. Hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel / substrate manufacturing method>

1단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재 제조 단계Step 1: Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate manufacturing step

기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 도파민 용액을 코팅시키고 건조시켜서 기재표면에 폴리도파민을 코팅시켜 구성한 PDA·기재에 2) (A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법에 있어 4단계에서 구성한) a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 코팅시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재를 구성한 후,2) (A. Hydrophobic, functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel production method on a PDA and a substrate formed by coating and drying a dopamine solution on a desired substrate surface such as a substrate fiber or a substrate film and coating polydopamine on the substrate surface. A) hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol is coated to form a hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate,

2단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재 제조 단계Step 2: hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / substrate manufacturing step

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재를 열처리(120℃) 시킨 후 방치하여 상온에서 굳혀서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재를 구성한 후Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol / substrate after heat treatment (120 ℃), left to solidify at room temperature, hydrophobic, functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel adheres to the substrate surface by polydopamine After consolidation to form hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / substrate

3단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재 제조 단계.Step 3: hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel / substrate manufacturing step.

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재를 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 하이드로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재를 구성한 후,Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose wet gel / substrate is heated in an oven (50 ℃ ~ 60 ℃) and dried to hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) hydrogel on the surface of the substrate in close contact with polydopamine After forming hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel / base material,

4단계 : B. 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 제조 단계.Step 4: B. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogels / substrate manufacturing step.

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재를 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨 후 ① 초임계 건조법이나 ② 냉동 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 기재표면에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 - 기재표면에 1) 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 2) 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 특성을 나타내는 보다 기능적인 기재로 구성한 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재.Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) Nano cellulose hydrogel / substrate is washed with water and immersed in alcohol, and then dried by one of the following methods: ① supercritical drying method, ② freeze drying method or ③ atmospheric pressure drying method. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel is tightly bonded with polydopamine to show the properties of hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel on the surface of the substrate-1) Wide energy storage space on the substrate surface B. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels / substrates composed of more functional substrates with excellent filling function or 2) wide hydrogen storage space and excellent hydrogen storage function.

(실시예) - 초임계 건조법Example-Supercritical Drying Method

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재를 물로 세척하고 알콜에 침지시킨 후 초임계 건조기에 넣고 액체 상태의 CO2를 채우고 승온속도 0.1~1℃/min 40℃~50℃로 승온시키면서 100 - 150bar 압력을 유지하여 하이드로겔 내부이 알콜을 CO2로 치환시키고 이산화탄소의 초임계 상태에서 20분~1시간 유지시킨 후 서서히 압력을 제거하여 초임계 건조시켜서 기재표면에 미세다공의 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜 구성한 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재.Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel / substrate is washed with water, immersed in alcohol, placed in a supercritical dryer and filled with liquid CO 2 and heated up at a temperature of 0.1 ~ 1 ℃ / min 40 ℃ ~ 50 ℃ While maintaining the pressure at 100-150 bar, the inside of the hydrogel replaces the alcohol with CO 2 and maintains it for 20 minutes to 1 hour in the supercritical state of carbon dioxide. Functional nanosheet (nanotube) B. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / substrate formed by tightly combining nano cellulose aerogel with polydopamine.

3. <C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 방법>3. <C. Hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid manufacturing method>

1단계 : b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말 제조 단계Step 1: b. Preparation of Hydrophobic and Functional Nanosheet (Nanotube) Nano Cellulose Aerogel Nano Powder Impregnated with Solvent

A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매에 첨가하고 볼밀이나 분쇄기로 미세 분쇄(크기 5nm~100nm)하고 침지시켜서 b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 구성한 후,A. Hydrophobic and Functional Nanosheets (Nanotubes) The nanocellulose cellulose aerogels are added to a solvent selected from NMP, DMF, THF, and alcohol, finely pulverized (size 5nm to 100nm) and immersed in a ball mill or grinder b. Functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogels after the nano powder is composed,

2단계 : C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 단계Step 2: C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid manufacturing step

① NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매나 ② 잉크젯 잉크 또는 ③ 페인트 중에서 1가지를 선택한 코팅액에 b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말(용매를 침투시키전의 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 1~5중량%)을 첨가 교반시켜서 - 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) 나노시트(나노튜브)의 특성과 2) ① 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 ② 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재의 특성과 3) 소수성 실란의 특성을 나타내는 보다 기능적인 코팅액으로 구성한 C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액.① Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose airgel nanopowder (solvent penetrates into solvent) selected from NMP, DMF, THF, alcohol, ② inkjet ink, or ③ paint. By adding 1 ~ 5% by weight of hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel)-1) Characteristics of nanosheet (nanotube) and 2) ① Functional nano material with excellent filling function ② C. Hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel coating liquid composed of a functional nano material selected from one of the functional nano materials with excellent hydrogen storage function and 3) a more functional coating solution showing the properties of hydrophobic silane.

4. <D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 제조 방법>4. <D. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel fiber manufacturing method>

1단계 : 나노시트(나노튜브) 고분자 용액 제조 단계Step 1: preparing nanosheet (nanotube) polymer solution

1) 고분자(18~35중량%)를 NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매에 첨가 교반시켜서 구성한 고분자 용액에 2) ㉠ 질화붕소나노시트 ㉡ 질화붕소나노튜브 ㉢ 그래핀 ㉣ CNT 중에서 나노시트나 나노튜브를 선택하여 1가지 이상으로 구성한 나노시트(나노튜브)(1~5중량%)와 계면활성제(SDS)(0.01~1중량%)를 첨가 교반 및 초음파로 분산시켜서 나노시트(나노튜브) 고분자 용액을 구성한 후1) The polymer solution (18-35% by weight) is added to a solvent selected from NMP, DMF, THF, and alcohol, and agitated. 2) 붕 boron nitride nanosheet ㉡ boron nitride nanotube ㉢ graphene NT nanosheet Nanosheet (nanotube) (1 ~ 5% by weight) and surfactant (SDS) (0.01 ~ 1% by weight) composed of one or more nanotubes by selecting and dispersing by adding agitation and ultrasonic waves After configuring the polymer solution

2단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔/나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액 제조 단계.Step 2: hydrophobic functional nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel / nanosheet (nanotube) polymer spinning solution manufacturing step.

나노시트(나노튜브) 고분자 용액에 (C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 방법에 있어 1단계에서 구성한) b.용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말(용매를 침투시키전 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 고분자의 3~20중량%)을 첨가 교반시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액을 구성한 후,B. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) in which the nanosheet (nanotube) polymer solution (C. hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nanocellulose cellulose aerogel coating solution prepared in step 1) is impregnated with a solvent. Cellulose Airgel Nanopowders (hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) before the solvent penetrates) Addition and stirring hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nanocellulose aerogels / nanosheets (Nanotube) After forming the polymer spinning solution,

3단계 : D. 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 제조 단계.Step 3: D. Preparation of hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogel fibers.

소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 나노시트(나노튜브) 고분자 방사용액을 전기방사(전압 15V~25V, 온도 40℃~125℃, 방사속도 0.1~3.1ml/hr, 방사구와 집진구 사이 거리 15cm) 시키고, 건조, 열처리(250℃~450℃) 시켜서 직경 50nm~10㎛의 나노 섬유를 구성하는데 있어, 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 미세다공성 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 내재시켜서 나노시트(나노튜브) 나노섬유에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 - 1) 에너지 저장이나 2) 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유.Electrospinning of hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / nanosheet (nanotube) polymer spinning solution (voltage 15V ~ 25V, temperature 40 ℃ ~ 125 ℃, spinning speed 0.1 ~ 3.1ml / hr, spinneret and house) In order to construct nanofibers having a diameter of 50 nm to 10 μm by drying the spherical spheres (15 cm), and drying and heat treatment (250 ° C. to 450 ° C.), microporous hydrophobic and functional nano sheets (nanotubes) in the nanosheets (nanotubes) nanofibers ) Nano Cellulose Aerogel Incorporates nano powders, and shows the characteristics of hydrophobic and functional nano sheet (nanotube) nano cellulose aerogel, which is microporous in nanosheet (nanotube) nanofibers-1) Energy storage or 2) Excellent hydrogen storage function D. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogel nanofibers composed of more functional nanofibers.

* 고분자* Polymer

폴리 메틸 메타 크릴레이트, 폴리 비닐 리덴 플루오라이트, 폴리 아크릴로니트릴, 폴리 이미드, 폴리 우레탄 중에서 1가지.One of poly methyl methacrylate, polyvinylidene fluorite, poly acrylonitrile, polyimide, polyurethane.

Claims (4)

본 발명은
1단계 : 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
나노 크기(5nm~100nm)의 나노 셀룰로오스 섬유(CNF)를 LiBr 수용액이나 NaOH·우레아 수용액 또는 LiOH·우레아 수용액 중에서 1가지를 선택한 수용액에 첨가 교반시켜서 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후,
2단계 : 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
㉠ 질화붕소나노시트 ㉡ 질화붕소나노튜브 ㉢ 그래핀 ㉣ CNT 중에서 나노시트나 나노튜브를 선택하여 1가지 이상으로 구성한 나노시트(나노튜브)와 계면활성제(SDS)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가, 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 나노시트(나노튜브)를 고르게 분산시켜서 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후,
3단계 : 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 1) 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 합금 Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni계, V-Ti-Cr계 Ti-Nb-Cr계 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재. 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재를 첨가, 교반 및 초음파 처리하여 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 1) 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재를 고르게 분산시켜서 기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후,
4단계 : a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
1) 메틸 트리 에톡시 실란이나 메틸 트리 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 알콜과 물을 혼합시킨 용매에 첨가 교반시켜 구성한 소수성 실란 용액을 2) 기능성 나노 시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한 후
5단계 : 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계
a.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반시킨 후 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌 후, 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한 후
6단계 : A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계.
1) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고 알콜에 침지시킨 후 ① 냉동 건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나
2) 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고 알콜에 침지시키고 분쇄기로 미세 분쇄한 후 분무기로 분무하여 액화질소로 냉동 건조(-25℃~-80℃) 시켜서 미세다공의 구형 형태(입자크기 10㎛ ~ 100㎛)의 에어로겔을 구성하는데 있어,
미세다공인 멤브레인 형태나 구형 형태의 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) 나노튜브나 나노와이어 또는 나노분말로 구성된 ① TiO2이나 ② 실리콘 또는 ③ 게르마늄 중에서 1가지 이상을 선택한 충전 기능이 우수한 기능성 나노 소재나 2) 수소 저장 합금 중에서 1가지를 선택한 수소 저장 기능이 우수한 기능성 나노 소재, 1), 2) 중에서 1가지를 선택한 기능성 나노 소재와 소수성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) 나노시트(나노튜브)의 특성과 2) 선택한 기능성 나노 소재의 특성과 3) 소수성 실란의 특성을 나타내어 - ① 에너지 저장 공간이 넓으면서 충전 기능이 우수하거나 또는 ② 수소 저장 공간이 넓으면서 수소 저장 기능이 우수한 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔.
본 발명은 1단계 2단계 3단계 4단계 5단계 6단계 제조 공정을 거쳐서 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) 나노시트(나노튜브)의 특성과 2) 선택한 기능성 나노 소재의 특성과 3) 소수성 실란의 특성을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔.The present invention
Step 1: preparing a nano cellulose precursor sol.
After the nano cellulose fibers (CNF) having a nano size (5 nm to 100 nm) are added and stirred to an aqueous solution selected from LiBr aqueous solution, NaOH urea aqueous solution or LiOH aqueous urea aqueous solution, a nano cellulose precursor sol is formed.
Step 2: preparing nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol
붕 Boron nitride nanosheet ㉡ Boron nitride nanotube ㉢ Graphene 첨가 Nanosheet (nanotube) and surfactant (SDS) consisting of one or more nanosheets or nanotubes selected from CNTs are added to the nano cellulose precursor sol and stirred And ultrasonically treating the nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol by dispersing the nanosheet (nanotube) evenly in the nano cellulose precursor sol,
Step 3: preparing functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol
Nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol 1) Nanotube, nanowire or nano powder consisting of ① TiO 2 or ② silicon or ③ germanium is one or more functional nano materials or materials with excellent filling function 2) hydrogen storage Hydrogen storage function selected from alloy Mg-Ni, Mg-Fe, Ti-Ni, Ti-Mn, Ni-MH, Fe-Ni, La-Ni, V-Ti-Cr, Ti-Nb-Cr This excellent functional nano material. Addition, stirring and sonication of functional nanomaterials selected from one of 1) and 2) into nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol After dispersing evenly selected functional nanomaterials among the nanomaterials to form a functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol,
Step 4: a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol preparation step.
1) Hydrophobic silane solution composed by adding and stirring hydrophobic silane selected from methyl triethoxy silane or methyl trimethoxy silane to a solvent mixed with alcohol and water 2) Functional nano sheet (nanotube) nano cellulose precursor sol A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose precursor sol
Step 5: preparing hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose hydrogel
a. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) The nano cellulose precursor sol is stirred while heating (120 ° C.), poured into a cold substrate or mold, left to stand at room temperature and hardened, followed by heating in an oven (50 ° C. to 60 ° C.) and drying. To form hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose hydrogel
Step 6: A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel manufacturing step.
1) Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nanocellulose hydrogel is washed with water and immersed in alcohol, and then dried by one of the following methods: ① freeze drying method, ② supercritical drying method, or ③ atmospheric pressure drying method. Configure
2) Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) The nano cellulose hydrogels are washed with water, immersed in alcohol, finely pulverized with a pulverizer, sprayed with a nebulizer and freeze-dried with liquid nitrogen (-25 ℃ ~ -80 ℃) to make micropores. In constructing the spherical shape (particle size 10㎛ ~ 100㎛) of the airgel,
In microporous membrane or spherical nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel 1) It has excellent filling function by selecting one or more of ① TiO 2 or ② silicon or ③ germanium composed of nanotubes, nanowires or nanopowders. Functional Nano Material or 2) Hydrogen Storage Alloy One of the functional nano materials with excellent hydrogen storage function, 1) Nano in the cellulose aerogel by incorporating the functional nano material and hydrophobic silane evenly selected from one of 2) It shows the characteristics of the sheet (nanotube), 2) the properties of the selected functional nanomaterials, and 3) the properties of hydrophobic silanes. More functional nano cellulose in excellent microporous membrane or spherical form A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel composed of aerogels.
According to the present invention, 1) the characteristics of nanosheets (nanotubes) and 2) the properties of the selected functional nanomaterials and 3) the properties of hydrophobic silanes in the nano cellulose aerogel A. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel composed of more functional nano cellulose aerogels shown. 본 발명은
B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재 제조 방법으로 기재섬유나 기재필름 등 원하는 기재표면에 미세다공의 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 밀착 합침시켜서 기재표면에 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 에너지 저장 기능 및 수소 저장 기능이 우수한 보다 기능적인 기재로 구성한 B.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 기재.The present invention
B. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel / A substrate manufacturing method, in which a microporous hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose aerogel is closely adhered to a desired substrate surface such as substrate fiber or substrate film. B. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels / substrates, which are characterized by hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels, which are composed of more functional substrates with excellent energy storage and hydrogen storage functions. 본 발명은
C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액 제조 방법으로 ① NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 1가지를 선택한 용매나 ② 잉크젯 잉크 또는 ③ 페인트 중에서 1가지를 선택한 코팅액에 용매를 침투시킨 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 에어로겔 나노분말을 첨가 교반시켜 구성한 C.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 코팅액.The present invention
C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) As a method for preparing nano cellulose aerogel coating liquid, a solvent is infiltrated into a coating liquid selected from ① NMP, DMF, THF, and alcohol, ② inkjet ink, or ③ paint. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) airgel C. Hydrophobic and functional nanosheet (nanotube) nano cellulose airgel coating liquid formed by adding and stirring nanopowder. 본 발명은,
D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 제조 방법으로 나노시트(나노튜브) 나노섬유 내에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 내재시켜서 나노시트(나노튜브) 나노섬유에 미세다공인 소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내는 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 D.소수성·기능성 나노시트(나노튜브) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유.The present invention,
D. Hydrophobic and Functional Nanosheets (Nanotubes) A method for producing nanocellulose airgel fibers, incorporating hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nanocellulose cellulose aerogel nanopowders that are microporous in nanosheets (nanotubes) nanofibers. Nanotubes) D. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogel nanofibers composed of more functional nanofibers exhibiting the properties of nanoporous hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nanocellulose airgels.
KR1020180063478A 2018-06-01 2018-06-01 A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside KR20190137376A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180063478A KR20190137376A (en) 2018-06-01 2018-06-01 A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180063478A KR20190137376A (en) 2018-06-01 2018-06-01 A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190137376A true KR20190137376A (en) 2019-12-11

Family

ID=69003802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180063478A KR20190137376A (en) 2018-06-01 2018-06-01 A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190137376A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113083249A (en) * 2021-03-10 2021-07-09 西北师范大学 Preparation and application of regenerated bacterial cellulose composite aerogel adsorption material
CN113120879A (en) * 2021-04-25 2021-07-16 桂林理工大学 Carbon aerogel material and preparation method and application thereof
CN114032071A (en) * 2021-11-02 2022-02-11 陕西科技大学 Flexible hydrophobic anisotropic cellulose nanofiber aerogel phase-change composite material and preparation method thereof
CN114436427A (en) * 2020-11-04 2022-05-06 友达晶材股份有限公司 Hydrogen production material, hydrogen production block, hydrogen water production device and water purification system
KR20220090357A (en) * 2020-12-22 2022-06-29 최미경 Large area graphene manufacturing method and antibacterial material comprising graphene manufactured thereby
CN115036646A (en) * 2022-04-26 2022-09-09 青岛科技大学 Nano composite material battery diaphragm, preparation method thereof and lithium battery
CN117247268A (en) * 2023-11-17 2023-12-19 四川大学 High-strength and high-heat-insulation aerogel as well as preparation method and application thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114436427A (en) * 2020-11-04 2022-05-06 友达晶材股份有限公司 Hydrogen production material, hydrogen production block, hydrogen water production device and water purification system
CN114436427B (en) * 2020-11-04 2024-04-02 友达晶材股份有限公司 Hydrogen production material, hydrogen production block, hydrogen water generation device and water purification system
KR20220090357A (en) * 2020-12-22 2022-06-29 최미경 Large area graphene manufacturing method and antibacterial material comprising graphene manufactured thereby
CN113083249A (en) * 2021-03-10 2021-07-09 西北师范大学 Preparation and application of regenerated bacterial cellulose composite aerogel adsorption material
CN113120879A (en) * 2021-04-25 2021-07-16 桂林理工大学 Carbon aerogel material and preparation method and application thereof
CN114032071A (en) * 2021-11-02 2022-02-11 陕西科技大学 Flexible hydrophobic anisotropic cellulose nanofiber aerogel phase-change composite material and preparation method thereof
CN115036646A (en) * 2022-04-26 2022-09-09 青岛科技大学 Nano composite material battery diaphragm, preparation method thereof and lithium battery
CN117247268A (en) * 2023-11-17 2023-12-19 四川大学 High-strength and high-heat-insulation aerogel as well as preparation method and application thereof
CN117247268B (en) * 2023-11-17 2024-01-23 四川大学 High-strength and high-heat-insulation aerogel as well as preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190137376A (en) A. Hydrophobic and functional nanosheets (nanotubes) nano cellulose aerogels. outside
Chen et al. Anisotropic nanocellulose aerogels with ordered structures fabricated by directional freeze-drying for fast liquid transport
De France et al. Functional materials from nanocellulose: utilizing structure–property relationships in bottom‐up fabrication
Harito et al. Polymer nanocomposites having a high filler content: synthesis, structures, properties, and applications
KR20190137377A (en) A. (hydrophobic) nano cellulose aerogels for water and air purification and hydrogen production. outside
Wu et al. Synthesis of flexible aerogel composites reinforced with electrospun nanofibers and microparticles for thermal insulation
CN105463603A (en) Preparing method for SiO2/cellulose tough aerogel fibers
Guo et al. Silver nanoparticles/polydopamine coated polyvinyl alcohol sponge as an effective and recyclable catalyst for reduction of 4-nitrophenol
CN107988660A (en) A kind of thermal chemical vapor deposition prepares the method and its application of three-dimensional grapheme fiber
Xu et al. Eco-friendly and thermally stable cellulose film prepared by phase inversion as supercapacitor separator
Awang et al. A review on advancement and future perspective of 3D hierarchical porous aerogels based on electrospun polymer nanofibers for electrochemical energy storage application
Zhou et al. A facile approach for fabricating silica dioxide/reduced graphene oxide coated cotton fabrics with multifunctional properties
Horzum et al. Nanofibers for fiber-reinforced composites
Song et al. Carbon nanofibers: synthesis and applications
Shen et al. Nanocellulose-based composite phase change materials for thermal energy storage: status and challenges
CN102912626A (en) Preparation method of fiber surface sizing agent based on carbon nanotube/graphene oxide/POSS (Polysilsesquioxane) monomer
CN105671687B (en) A kind of continuous SiO2The preparation method of airsetting glue fiber
Li et al. Self-healing system of superhydrophobic surfaces inspired from and beyond nature
CN113527753A (en) Bio-based foam material prepared under normal pressure and preparation method and application thereof
CN113718371A (en) MXene aerogel fiber, preparation method and application thereof
CN104495830B (en) A kind of preparation method of porous graphene microballon
Heng et al. Review on design strategies and applications of flexible cellulose‑carbon nanotube functional composites
Haghighi Poudeh et al. Design of Pt-supported 1D and 3D multilayer graphene-based structural composite electrodes with controlled morphology by core–shell electrospinning/electrospraying
Chang et al. Facile Preparation of Porous Inorganic SiO 2 Nanofibrous Membrane by Electrospinning Method
CN105442098B (en) A kind of toughness SiO of PVP coatings2The preparation method of airsetting glue fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application