KR20190137377A - A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔. 외 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하고자,
1. 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT 중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)을 혼합시킨 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 2) ① TiO2 이나 ② 인화아연(Zn3p2) 또는 ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 내재시키거나 또는 TiO2(인화아연, 토르말린)과 소수성 실란을 내재시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한,
2. 기재 섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 보다 기능적인 기재섬유인 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트를 구성하면서, 또한,
3. 그래핀(CNT) 나노 섬유 내에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 보다 기능적인 나노 섬유인 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 섬유를 구성한 것이다.

Description

A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔. 외{omitted}
본 발명은 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하는데 있어,
1. 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한
2. 기재 섬유에 미세 다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 시트를 구성하면서 또한
3. 나노 섬유 내에 미세다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하고자 하는 것이다.
본 발명은 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하고자.
1. 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT (그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성)중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)을 혼합시킨 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 2) ① TiO2 ② 인화아연(Zn3p2) ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 내재시키거나 또는 TiO2(인화아연, 토르말린)과 소수성 실란을 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한
2. 기재 섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 밀착 합침시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 기재섬유인 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트를 구성하면서
3. 나노 섬유 내에 미세다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 섬유인 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 섬유를 구성하고자 하는것으로써
본 발명을 구성하는데 있어,
1) TiO2 이나 인화아연(Zn3p2)는 - 광촉매로써 그래핀(CNT)와 반응하여 보다 많은 빛을 흡수하여 정공은 유기 화합물을 산화시켜 수질 및 공기를 정화시키고, 전자는 물을 분해하여 수소를 발생시키는 특성을 나타내고
2) 토르말린은 - 영구적으로 미세 전류가 흐르는 전기석으로 공기중의 수분과 접촉하는 순간 방전하여 전기 분해 시켜서 히드록실 라디칼(OH-)을 발생하여 수질 및 공기를 정화시키고, 수소를 발생시키면서, 음이온 및 원적외선을 방출하는 특성이 있으며
3) ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT은 - 수질 및 공기 정화 기능이 우수하고, 전기 전도성, 강도성, 열전도성이 우수하다.
본 발명은
1. 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서, 또한
2. 기재 섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 섬유시트인 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트를 구성하거나
3. 나노 섬유내에 미세 다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소생산 기능을 나타내는 나노섬유인 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하는 것이 해결하고자 하는 과제이다
따라서 본 발명은.
1. < A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법 >
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 구성한후
2단계: 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT (그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성) 중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)와 계면활성제(SDS)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가, 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 그래핀(CNT)를 고르게 분산시켜서 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후
3단계: TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
나노 크기(5nm~100nm)의 ① TiO2 이나 ② 인화아연(Zn3p2) 또는 ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
4단계: 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
메틸트리 에톡시 실란이나 메틸 트릴 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 알콜과 물을 혼합시킨 용매에 첨가 교반시켜 구성한 소수성 실란 용액을 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후
5단계: a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
① TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 이나 ② 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 셀룰로오스 전구체 졸 중에서 1가지를 선택하여 a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
6단계: (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계
a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반시킨후, 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌후 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한후.
7단계: (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계
1) (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨 후 ① 냉동건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세 다공인 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나 또는.
2) (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시키고 분쇄기로 미세 분쇄 한후 분무기로 분무하여 액화질소로 냉동건조(-25℃~-80℃)시켜서 미세 다공인 구형 형태(입자 크기 10μm~100μm)의 에어로겔을 구성하는데 있어,
미세다공인 멤브레인 형태나 구형 형태의 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) TiO2(인화아연, 토르말린)이나 2) TiO2(인화아연, 토르말린)과 소수성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔.
2. < B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 시트 제조 방법.>
1단계 : (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재섬유 제조 단계
기재섬유에 도파민 용액을 코팅시키고 건조시켜서 기재섬유에 폴리도파민을 코팅시켜 구성한 PDA·기재섬유 표면에 (A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조방법에 있어서 6단계에서 구성한) a. (소수성)·TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 코팅시켜서 (소수성)·TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재 섬유를 구성한후.
2단계: (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재 섬유 제조 단계
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재섬유를 열처리(120℃)시키고 상온에서 방치하여 굳혀서 기재섬유 표면에 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재섬유를 구성한후
3단계 : (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재 섬유 제조 단계.
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재섬유를 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 기재 섬유 표면에 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재섬유를 구성한후,
* 기재섬유 : 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 폴리이미드 섬유
4단계: (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 섬유시트 제조 단계.
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재섬유를 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨후, ① 냉동건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 기재섬유 표면에 미세다공인 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 기재섬유 표면에 나타내는 보다 기능적인 섬유 시트로 구성한 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트.
3. < C. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조방법 >
1단계 : 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 분말 제조단계.
A. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 NMP, DMF, THF, 알콜 중에서 선택한 용매에 넣고 볼밀이나 분쇄기로 미세분쇄(크기 5nm~100nm)하고 침지시켜서 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 구성한 후.
2단계 : (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사 용액 제조단계
고분자를 NMP, DMF, THF, DMAc, 알콜, 물 중에서 선택한 용매에 첨가 교반시킨후 그래핀(CNT)와 계면활성제를 첨가 교반후 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 첨가하고 60℃~80℃로 교반하여 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사용액을 구성한후
* 고분자 : 폴리아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐리텐 플루오라이트, 폴리이미드, 폴리우레탄 중에서 1가지.
3단계 : (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조단계
(소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사용액을 전기방사 (전압 15V~25V, 온도 25℃~160℃ 방사속도 0.1~3.0ml/hr. 방사구와 집진구 사이거리 15cm)시키고, 건조, 열처리(250℃~450℃)시켜서 직경 50nm~10μm의 나노 섬유를 구성하는데 있어,
그래핀(CNT) 나노섬유 내에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 내재시켜서 그래핀(CNT) 나노섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 C. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유.
본 발명인 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유는,
나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세구멍에 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)과 반응하여 수질 및 공기정화 기능을 나타냄은 물론 수소 생산 기능을 나타내어 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔이나 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트 또는 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유로 구성되어져 효과적이다.
본 발명은 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하는데 있어
1. 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한.
2. 기재섬유에 미세다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트를 구성하면서 또한
3. 나노섬유 내에 미세다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유를 구성하고자
본 발명은
1. 나노 셀룰로오스 에어로겔에 1) ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT (그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성)중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)을 혼합시킨 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 2) ① TiO2 ② 인화아연(Zn3p2) ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 내재시켜서- 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세구멍에서 그래핀(CNT)가 TiO2(인화아연, 토르말린)과 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타나도록 하여 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔인 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하면서 또한,
2. 기재 섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 밀착 합침시켜서 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 기재섬유인 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트를 구성하면서 또한,
3. 나노 섬유 내에 미세다공의 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔을 내재시켜서 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노 섬유인 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 섬유를 구성하고자 하는것으로써,
본 발명을 구성하는데 있어,
1) TiO2 이나 인화아연(Zn3p2)는 - 광촉매로써 그래핀(CNT)와 반응하여 보다 많은 빛을 흡수하여 정공은 유기 화합물을 산화시켜 수질 및 공기를 정화시키고, 전자는 물을 분해하여 수소를 발생시키는 특성을 나타내고,
2) 토르말린은 - 영구적으로 미세전류(0.06mA)가 흐르는 전기석으로 공기중의 수분과 접촉하는 순간 방전하여 전기분해시켜서 산화력이 우수한 히드록실 라디칼(OH-)을 발생하여 수질 및 공기를 정화시키고, 수소를 발생시키면서, 음이온 및 원적외선을 방출하는 특성이 있으며
3) ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT은 - 수질 및 공기 정화 기능이 우수하고, 전기 전도성, 강도성, 열전도성이 우수한 특성이 있다.
본 발명은 위에서 서술한 특성을 나타내는 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔을 구성하고자.
1. < A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법 >
1단계: 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
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 구성한후
2단계: 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT (그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성) 중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)(1~5 중량%)와 계면활성제(SDS)(0.01~1 중량%)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 그래핀(CNT)를 고르게 분산시켜서 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
3단계: TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
나노 크기(5nm~100nm)의 ① TiO2 이나 ② 인화아연(Zn3p2) 또는 ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)(1~10 중량%)를 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
4단계: 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
메틸트리 에톡시 실란이나 메틸 트릴 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 알콜과 물을 혼합시킨 용매에(용매:실란 = 1:0.1~0.5 중량비) 첨가 교반시켜 구성한 소수성 실란 용액을 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에(0.1~1:1 중량비로) 첨가 교반시켜서 소수성의 특성을 나타내는 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
5단계: a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계.
① TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸이나 ② 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 중에서 1가지를 선택하여 a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
6단계: (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반시킨후 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌후. 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한후
7단계: A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계
1) (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨후 ① 냉동건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나 또는
② (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시키고, 분쇄기로 미세 분쇄 한후 분무기로 분무하고 액화질소로 냉동건조(-25℃~-80℃)시켜서 미세다공의 구형형태(입자 크기 10μm~100μm)의 에어로겔을 구성하는데 있어,
미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) ① TiO2이나 ② 인화아연(Zn3p2) 또는 ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 내재시키거나 또는 2) TiO2(인화아연, 토르말린)과 소수성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 ① 그래핀(CNT)와 광촉매인 TiO2이나 인화아연(Zn3p2)이 서로 반응하여 보다 많은 빛을 흡수하여 정공은 유기 화합물을 산화시켜 수질 및 공기를 정화시키고 전자는 수분을 분해하여 수소를 발생시키며 2) 토르말린은 공기중의 수분과 접촉하는 순간 방전하여 전기분해하여 히드록실 라디칼(OH-)을 발생하여 수질 및 공기를 정화시키고 수소를 발생시키는 미세다공의 멤브레인 형태나 구형형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔.
A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔은 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔이다.
(실시예) - 초임계 건조법.
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고 알콜에 침지시킨후 초임계 건조기에 넣고 액체상태의 CO2를 채우고 (승온속도 0.1~1℃/min, 40℃~50℃로 승온시키고 100~150bar 압력을 유지하여) 하이드로겔 내부에 침투된 알콜을 CO2로 치환시키고, 이산화탄소의 초임계 상태에서 20분~1시간 유지시킨후 서서히 압력을 제거하여 초임계 건조시켜서 미세다공의 멤브레인 형태의 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔
2. < B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유 시트 제조 방법 >
1단계 : (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재 섬유 제조단계.
기재섬유에 도파민 용액을 코팅시키고 건조시켜서 기재섬유에 폴리도파민을 코팅시켜 구성한 PDA·기재섬유 표면에 (A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 방법에 있어서 6단계에서 구성한) a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 코팅시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재 섬유를 구성한후
* 기재섬유 : 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 폴리프로필렌 섬유 중에서 1가지
2단계: (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재 섬유 제조단계.
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 / 기재섬유를 열처리(120℃)시킨후 상온에서 방치하여 굳혀서 기재섬유 표면에 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재섬유를 구성한후
3단계 : (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재 섬유 제조단계
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 습윤겔 / 기재섬유를 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 기재 섬유 표면에 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재섬유를 구성한후
4단계 : B. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소제조용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트 제조 단계.
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재섬유를 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨후 ① 냉동건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 기재섬유 표면에 미세다공인 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 기재섬유 표면에 합침된 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세 구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기정화 기능은 물론 수소생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 섬유시트로 구성한 B. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트.
(실시예) - 냉동건조법
(소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 / 기재섬유를 물로 세척하고, 알콜에 침지시킨 후, 냉동 건조기에 넣고 냉동건조(-25℃~-80℃)시켜서 하이드로겔 / 기재섬유 내에 침투된 알콜을 승화시켜 건조시켜서 기재섬유 표면에 미세다공인 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 폴리도파민에 의해 밀착 합침시켜서 보다 기능적인 섬유시트로 구성한 B. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트.
3. < C. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조방법 >
1단계 : 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노 분말 제조 단계.
A. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔) 을 NMP, DMF, THF, DMAc, 알콜, 물 중에서 선택한 용매에 넣고 볼밀이나 분쇄기로 미세분쇄 (크기 5nm~100nm)하고 침지시켜서 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말을 구성한 후
2단계 : (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사 용액 제조 단계.
1) 고분자(18~35중량%)를 NMP, DMF, THF, DMAc, 알콜, 물 중에서 선택한 용매에 첨가 교반시켜 구성한 고분자 용액에
2) 그래핀(CNT)(1~5 중량%)와 계면활성제(SDS)(0.1~1 중량%)를 첨가 교반 및 초음파로 분산시켜서 구성한 그래핀 고분자 용액에 3) 용매를 침투시킨 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말(용매를 침투시키전의 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 5~20 중량%)을 첨가하고 교반(60℃~80℃)하여 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사용액을 구성한후
* 고분자 : 폴리아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐리텐 플루오라이트, 폴리이미드, 폴리우레탄 중에서 1가지.
3단계 : (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조 단계
(소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 / 그래핀(CNT) 고분자 방사용액을 전기방사(전압 15V~25V, 온도 25℃~160℃, 방사속도 0.1~3.0ml/hr. 방사구와 집진구 사이거리 15cm)시키고, 건조, 열처리(250℃~450℃)시켜서 직경 50nm~10μm의 나노 섬유를 구성하는데 있어,
그래핀(CNT) 나노섬유 내에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말((소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말)을 내재시켜서 그래핀(CNT) 나노섬유에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔의 특성을 나타내어 즉, 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 C. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유

Claims (3)

  1. 본 발명은
    1단계: 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
    나노 크기(5nm~100nm)의 나노 셀룰로오스 섬유를 LiBr 수용액이나 NaOH·우레아 수용액 또는 LiOH·우레아 수용액 중에서 1가지를 선택한 수용액에 첨가 교반시켜서 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후
    2단계: 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
    ㉠ 그래핀 ㉡ CNT ㉢ 그래핀 CNT (그래핀과 CNT를 혼합시켜 구성) 중에서 1가지를 선택한 그래핀(CNT)와 계면활성제(SDS)를 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반 및 초음파 처리하여 나노 셀룰로오스 전구체 졸 내에 그래핀(CNT)를 고르게 분산시켜서 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후
    3단계 : TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조 단계
    나노 크기(5nm~100nm)의 ① TiO2 ② 인화아연(Zn3p2) ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
    4단계 : 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조단계.
    메틸트리 에톡시 실란이나 메틸트리 메톡시 실란 중에서 1가지를 선택한 소수성 실란을 알콜과 물을 혼합시킨 용매에 첨가 교반시켜 구성한 소수성 실란 용액을 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸에 첨가 교반시켜서 소수성의 특성을 나타내는 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후
    5단계: a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 제조단계.
    ① TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 이나 ② 소수성 TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸 중에서 1가지를 선택하여 a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 구성한후.
    6단계 : (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔 제조 단계
    a. (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 전구체 졸을 가열(120℃)하면서 교반시킨후, 차가운 기판이나 틀에 붓고 상온에서 방치하여 굳힌후 오븐에서 가열(50℃~60℃)하여 건조시켜서 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 구성한후.
    7단계 : (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 제조 단계.
    1) (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고 알콜에 침지시킨후 ① 냉동건조법이나 ② 초임계 건조법 또는 ③ 상압 건조법 중에서 1가지 방법으로 건조시켜서 미세 다공의 멤브레인 형태의 에어로겔을 구성하거나
    2) (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 하이드로겔을 물로 세척하고, 알콜에 침지시키고, 분쇄기로 미세분쇄 한후, 분무기로 분무하고 액화질소로 냉동건조(-25℃~-80℃)시켜서 미세다공의 구형형태(입자크기 10μm~100μm)의 에어로겔을 구성하는데 있어,
    미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 내에 1) TiO2이나 2) 인화아연(Zn3p2) 또는 ③ 토르말린 중에서 1가지 이상을 선택한 TiO2(인화아연, 토르말린)을 내재시키거나 또는 2) TiO2(인화아연, 토르말린)과 수소성 실란을 고르게 내재시켜서 나노 셀룰로오스 에어로겔의 수많은 미세구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)이 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 미세다공의 멤브레인 형태나 구형 형태의 보다 기능적인 나노 셀룰로오스 에어로겔로 구성한 A. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔.
    A. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔은 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔이다.
    본 발명은 1단계, 2단계, 3단계, 4단계, 5단계, 6단계, 7단계 제조공정을 거쳐서 구성한 A. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔.
  2. 본 발명은,
    B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트 제조방법으로 기재섬유 표면에 미세다공인 (소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔을 합침시켜서 기재섬유 표면에 합침된 나노 셀룰로오스 에어로겔의 미세구멍에서 그래핀(CNT)와 TiO2(인화아연, 토르말린)가 반응하여 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 섬유시트로 구성한 B. (소수성) 수질 및 공기 정화용·수소 생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 섬유시트.
  3. 본 발명은,
    C. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유 제조방법으로 그래핀(CNT) 나노섬유 내에 미세다공인 (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말 ((소수성) TiO2(인화아연, 토르말린)·그래핀(CNT) 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노분말)을 내재시켜서 수질 및 공기 정화 기능은 물론 수소 생산 기능을 나타내는 보다 기능적인 나노섬유로 구성한 C. (소수성) 수질 및 공기정화용·수소생산용 나노 셀룰로오스 에어로겔 나노섬유.
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