KR20200025722A - Method for antimicrobial coating of wood - Google Patents

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KR20200025722A KR1020180103532A KR20180103532A KR20200025722A KR 20200025722 A KR20200025722 A KR 20200025722A KR 1020180103532 A KR1020180103532 A KR 1020180103532A KR 20180103532 A KR20180103532 A KR 20180103532A KR 20200025722 A KR20200025722 A KR 20200025722A
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an antibacterial wood material and, more particularly, to a wood material coated with metal nanoparticles and a method for manufacturing the same. The present invention relates to the method for manufacturing the antibacterial wood material, comprising: a first step of exposing a first metal precursor to the wood material; a second step of converting the first metal precursor coated on the wood material into metal particles to manufacture a wood material coated with metal particles; a third step of atomic layer deposition of a second metal precursor on the wood material coated with the metal particles; and a fourth step of introducing a reaction gas into the wood material with the atomic layer-deposited second metal precursor.

Description

목재 소재의 항균 코팅 방법{Method for antimicrobial coating of wood}Method for antimicrobial coating of wood

본 발명은 항균 목재 소재의 제조방법 및 이로부터 제조된 항균 목재소재에 관한 것으로, 보다 상세하게 항균성 금속 나노입자가 코팅된 목재 소재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an antimicrobial wood material and an antimicrobial wood material prepared therefrom, and more particularly, to a wood material coated with antimicrobial metal nanoparticles and a method for manufacturing the same.

상용화된 대부분의 가습기 및 전자방향기는 진동에너지에 의해 가습 또는 향을 확산하는 초음파식을 사용하고 있다. 이러한 방식은 가열식 및 증발식에 비해 간단한 방법으로 액체를 빠르게 비산할 수 있지만 물방울이 용기 내 기 증식된 세균을 함유하여 외부로 확산되는 문제가 있어 살균 단계가 필요하다. 그러나 대부분의 살균제가 독성을 가지며, 폐나 호흡기뿐 아니라 장기에도 영향을 미칠 수 있다는 보고로 인해 안전한 살균 방식이 필요한 실정이다.Most commercially available humidifiers and electronic fragrances use ultrasonic waves to diffuse humidification or fragrance by vibration energy. This method can disperse liquids faster in a simpler way than in heated and evaporative methods, but it requires a sterilization step because water droplets contain pre-grown bacteria in the container and diffuse outward. However, due to the reports that most fungicides are toxic and may affect the organs as well as the lungs or respiratory organs, a safe sterilization method is required.

전기 및 전자 기기의 하드웨어 사양이 점차 고급화됨에 따라, 가습기 및 전자방향기의 디자인 및 실용기능 강화를 위한 고품질 소재로서 목재 소재는 고급스런 질감과 친환경소재로 선호되고 있다. 목재 소재의 내부에는 수 μm 크기의 수많은 기공들이 발달되어 있고, 이러한 기공 구조를 통해 바로 수분이 배출될 수 있어 우수한 가습 및 방향기능을 구현할 수 있다.As hardware specifications of electric and electronic devices are gradually advanced, wood materials are preferred as high-quality textures and eco-friendly materials for enhancing the design and practical functions of humidifiers and electronic fragrances. The interior of the wood material has a number of pores of several μm in size, the moisture can be immediately discharged through this pore structure can implement excellent humidification and aroma function.

목재는 천연 소재로서 내부에 많은 기공들을 포함하고 있어 천연 가습 또는 방향 소재로서 뛰어난 장점을 가지고 있으나, 목재는 높은 습도 환경에서 물성의 열화가 발생할 수 있다. 또한 목재를 구성하는 리그노셀룰로오스, 리그닌 및 셀룰로오스 등의 성분들은 각종 세균들에 의해 쉽게 부패가 진행될 수 있어 목재의 내구성이 감소될 수 있는 문제가 있다.Wood is a natural material and contains many pores therein, and thus has excellent advantages as a natural humidification or fragrance material. However, wood may deteriorate physical properties in a high humidity environment. In addition, the components such as lignocellulosic, lignin, and cellulose constituting the wood can be easily rotted by various bacteria, there is a problem that the durability of the wood can be reduced.

따라서 목재 소재를 가습기 및 전자방향기와 같은 전자기기에 적용하기 위해서는 목재 소재 내 항균 및 방수 코팅처리가 수행되어야 한다. 그러나 일반적인 항균 코팅방법을 사용할 경우 수 μm 직경 이하의 목재 내 기공을 막아 목재의 우수한 성질을 사용하지 못할 뿐만 아니라 수분이 목재 외부로 배출되기 어려운 문제가 있다. 이에 따라 목재 내부 수 μm 크기의 기공 구조를 유지하고, 기공 내에 균일한 항균 코팅층을 형성하여 항균 특성을 부여할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.Therefore, in order to apply wood materials to electronic devices such as humidifiers and electronic fragrances, antibacterial and waterproof coating treatments must be performed in the wood materials. However, when the general antimicrobial coating method is used, the pores in the wood of several μm diameter or less are not used to prevent the excellent properties of the wood and moisture is difficult to be discharged to the outside of the wood. Accordingly, there is a need for a technology capable of maintaining a pore structure of several μm in the size of wood and providing a uniform antimicrobial coating layer in the pores to impart antimicrobial properties.

한국공개특허 제2013-0106997호Korean Patent Publication No. 2013-0106997

본 발명의 목적은 목재 소재의 표면에 금속이 코팅된 항균 목재 소재를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an antimicrobial wood material coated with a metal on the surface of the wood material.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 금속을 목재 소재의 표면에 코팅시켜 활성산소 생성이 촉진되고, 항균성이 뛰어난 목재 소재를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a wood material excellent in antibacterial activity by promoting the generation of free radicals by coating different metals on the surface of the wood material.

본 발명의 다른 목적은 처리하지 않은 목재 소재 대비 우수한 방수특성을 동시에 가지는 항균 목재 소재를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an antimicrobial wood material having superior waterproofing properties compared to untreated wood material.

본 발명의 다른 목적은 원자층 증착 공정을 통해 금속산화물을 코팅하는 항균 목재 소재의 코팅 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a coating method of antimicrobial wood material for coating a metal oxide through an atomic layer deposition process.

본 발명의 다른 목적은 목재 소재를 통해 가습과 향을 확산시킬 수 있는 항균 목재 가습기 및 전자 목재 방향기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an antimicrobial wood humidifier and electronic wood fragrance that can diffuse humidification and fragrance through wood materials.

본 발명에 따른 항균 목재 소재의 제조방법은 금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 제1단계 및 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 제2단계를 포함한다. The method for producing an antimicrobial wood material according to the present invention includes a first step of exposing a metal precursor to a wood material and a second step of converting the metal precursor coated on the wood material into metal particles.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제1단계는 상기 금속 전구체를 포함하는 금속 전구체 용액에 목재를 침지하는 침지 단계를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the first step may include an immersion step of immersing wood in a metal precursor solution containing the metal precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제2단계는 상기 금속 전구체가 코팅된 목재 소재에 환원제를 도입하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the second step may include introducing a reducing agent into the wood material coated with the metal precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 금속 전구체는 은 전구체를 포함하는 것일 수 있다.In the method for producing the antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the metal precursor may be a silver precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재에 있어, 상기 항균 목재 소재는 금속 나노입자가 목재 기공 표면에 코팅된 것일 수 있다. In the antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the antimicrobial wood material may be a metal nanoparticle is coated on the surface of the wood pore.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제1단계는 상기 금속 전구체를 원자층 증착하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the first step may include atomic layer deposition of the metal precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제2단계는 상기 원자층 증착 단계 후, 반응가스를 도입하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the second step may include introducing a reaction gas after the atomic layer deposition step.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 금속 전구체는 티타늄 전구체를 포함하는 것일 수 있다.In the method for producing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the metal precursor may be a titanium precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재에 있어, 상기 항균 목재 소재는 금속 산화물이 목재 기공 표면에 코팅된 것일 수 있다. In the antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the antimicrobial wood material may be a metal oxide coated on the wood pore surface.

본 발명에 따른 항균 목재 소재의 제조방법은 제1금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 제1단계, 목재 소재에 코팅된 상기 제1금속 전구체를 금속 입자로 전환시켜 금속 입자로 코팅된 목재 소재를 제조하는 제2단계, 제2금속 전구체를 상기 금속 입자로 코팅된 목재 소재에 원자층 증착하는 제3단계 및 상기 제2금속 전구체가 원자층 증착된 목재 소재에 반응가스를 도입하는 제4단계를 포함한다. In the method for producing an antimicrobial wood material according to the present invention, a first step of exposing a first metal precursor to a wood material, converting the first metal precursor coated on the wood material to metal particles to produce a wood material coated with metal particles And a third step of atomically depositing a second metal precursor on the wood material coated with the metal particles, and a fourth step of introducing a reaction gas into the wood material on which the second metal precursor is atomically deposited. do.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제1금속 전구체 및 제2금속 전구체는 서로 상이한 것일 수 있다.In the method of manufacturing the antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the first metal precursor and the second metal precursor may be different from each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재의 제조 방법에 있어, 상기 제1금속 전구체는 은 전구체이고, 제2금속 전구체는 티타늄 전구체인 것을 포함할 수 있다. In the method of manufacturing an antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the first metal precursor may include a silver precursor, and the second metal precursor may include a titanium precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 항균 목재 소재에 있어, 상기 항균 목재 소재는 상기 제1금속 및 제2금속 산화물이 목재 기공 표면에 코팅된 것일 수 있다.In the antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention, the antimicrobial wood material may be the first metal and the second metal oxide is coated on the wood pore surface.

본 발명의 일 예에 따른 항균 목재 소재는 서로 다른 금속 전구체를 코팅함으로써 활성산소 생성이 촉진되어 항균 코팅을 극대화 시킬 수 있다는 장점이 있다. Antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention has the advantage that can be maximized antimicrobial coating by promoting the generation of free radicals by coating different metal precursors.

본 발명의 일 예에 따른 항균 목재 소재는 금속으로 목재 소재의 표면을 코팅하더라도 단차피복성이 높아 목재 소재 내의 기공 구조가 잘 보존된다는 장점이 있다.The antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention has an advantage that the pore structure in the wood material is well preserved even when the surface of the wood material is coated with metal.

본 발명의 일 예에 따른 항균 목재 소재는 항균 코팅되지 않은 목재 소재 대비하여 우수한 방수특성을 동시에 가진다는 장점이 있다. Antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention has the advantage that at the same time has an excellent waterproof properties compared to the wood material that is not antibacterial coating.

본 발명의 일 예에 따른 항균 목재 소재는 원자층 증착 공정을 통해 목재 소재Antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention is a wood material through an atomic layer deposition process

표면에 금속 산화물을 코팅할 수 있다는 장점이 있다. The advantage is that the metal oxide can be coated on the surface.

본 발명의 일 예에 따른 항균 목재 소재는 목재 소재를 통해 가습과 향을 확산시킬 수 있어 항균 목재 가습기 및 전자 목재 방향기에 적용될 수 있는 장점이 있다. Antimicrobial wood material according to an embodiment of the present invention has the advantage that can be applied to the antimicrobial wood humidifier and electronic wood fragrance can be humidified and aroma spread through the wood material.

본 발명의 일 양태에 따른 항균 목재 소재의 제조방법은 금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 제1단계 및 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 제2단계를 포함한다.The method for producing an antimicrobial wood material according to an aspect of the present invention includes a first step of exposing a metal precursor to a wood material and a second step of converting the metal precursor coated on the wood material into metal particles.

더욱 구체적으로 본 발명은 상기 금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 방법에 따라 하기 제 1 양태, 제 2 양태 및 제 3 양태로 예시될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.More specifically, the present invention may be exemplified by the following first, second and third aspects according to the method of exposing the metal precursor to a wood material, but is not limited thereto.

본 발명의 제 1 양태는 금속 전구체가 포함된 금속 전구체 용액에 목재 소재를 침지하는 단계 및 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 환원제를 이용하여 금속 입자로 환원하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The first aspect of the present invention may include immersing a wood material in a metal precursor solution containing a metal precursor and reducing the metal precursor coated on the wood material to metal particles using a reducing agent.

본 발명의 제 2 양태는 금속 전구체를 목재 소재에 원자층 증착하는 단계 및 반응가스를 이용하여 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.A second aspect of the present invention may include atomic layer deposition of a metal precursor on a wood material and converting the metal precursor into metal particles using a reaction gas.

본 발명의 제 3 양태는 상기 제 1 양태를 실시한 후, 이어서 상기 제 2 양태를 실시하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1금속 전구체가 포함된 금속 전구체 용액에 목재 소재를 침지하는 단계, 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 환원제를 이용하여 금속 입자로 환원하는 단계, 상기 금속 입자가 코팅된 목재 소재 상에 제2금속 전구체를 원자층 증착하는 단계, 및 반응가스를 이용하여 상기 제2금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to a third aspect of the present invention, after the first aspect, the second aspect may be implemented. More specifically, immersing a wood material in a metal precursor solution containing a first metal precursor, reducing the metal precursor coated on the wood material to metal particles using a reducing agent, the wood material coated with the metal particles Atomic layer deposition of a second metal precursor on, and converting the second metal precursor into metal particles using a reaction gas.

먼저, 본 발명의 제 1 양태에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.First, the first aspect of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 제 1 양태에서, 상기 금속 전구체가 포함된 금속 전구체 용액에 목재 소재를 침지하는 단계는 목재 소재의 기공으로 상기 금속 전구체 용액을 침투시키는 것을 의미할 수 있다. In the first aspect of the present invention, immersing the wood material in the metal precursor solution containing the metal precursor may mean to penetrate the metal precursor solution into the pores of the wood material.

본 발명의 제 1 양태에서, 상기 금속 전구체 용액은 금속 전구체 및 용매를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 이외에 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.In a first aspect of the invention, the metal precursor solution may comprise a metal precursor and a solvent. In addition, it may further include an additive commonly used as needed.

상기 금속 전구체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 금속염인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 금속 전구체는 은(Ag) 전구체일 수 있다. The metal precursor may be a metal salt of a metal selected from the group consisting of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), gold (Au), and alloys thereof. More specifically, the metal precursor may be a silver (Ag) precursor.

상기 은 전구체는 구체적으로 예를 들면, 질산은 (Silver nitrate), 초산은 (silver acetate), 과염소산은 (silver perchlorate), 염화은 (silver chloride), 염소산은(Silver chlorate), 요오드화은(silver iodide) 및 불소은(Silver fluoride) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. The silver precursor is specifically, for example, silver nitrate, silver acetate, silver perchlorate, silver chloride, silver chlorate, silver iodide and silver fluoride (silver iodide) Silver fluoride) may be any one or a combination of two or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

상기 팔라듐 전구체는 아세트산팔라듐((CH3COO)2Pd), 염화팔라듐(PdCl2), 브롬화팔라듐(PdBr2), 요오드화팔라듐(PdI2), 수산화팔라듐(Pd(OH)2), 질산팔라듐(Pd(NO3)2), 산화팔라듐(PdO), 황산팔라듐(PdSO4), 테트라클로로팔라듐산칼륨(K2(PdCl4)), 테트라브로모팔라듐산칼륨(K2(PdBr4)), 테트라암민팔라듐염화물(Pd(NH3)4Cl2),테트라암민팔라듐브롬화물(Pd(NH3)4Br2), 테트라암민팔라듐질산염(Pd(NH3)4(NO3)2), 테트라암민팔라듐테트라클로로팔라듐산((Pd(NH3)4)(PdCl4)) 및 테트라클로로팔라듐산암모늄((NH4)2PdCl4) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다.The palladium precursor is palladium acetate ((CH 3 COO) 2 Pd), palladium chloride (PdCl 2 ), palladium bromide (PdBr 2 ), palladium iodide (PdI 2 ), palladium hydroxide (Pd (OH) 2 ), palladium nitrate ( Pd (NO 3 ) 2 ), palladium oxide (PdO), palladium sulfate (PdSO 4 ), potassium tetrachloropallarate (K2 (PdCl 4 )), potassium tetrabromopallamate (K 2 (PdBr 4 )), tetra Amminepalladium chloride (Pd (NH 3 ) 4 Cl 2 ), tetraamminepalladium bromide (Pd (NH 3 ) 4 Br 2 ), tetraamminepalladium nitrate (Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ), tetraammine Palladium tetrachloropalladic acid ((Pd (NH 3 ) 4 ) (PdCl 4 )) and ammonium tetrachloropallamate ((NH 4 ) 2 PdCl 4 ), etc. But not limited to this.

상기 백금 전구체는 염화백금(PtCl2, PtCl4), 브롬화백(PtBr2, PtBr4), 요오드화백금(PtI2, PtI4), 염화백금칼륨(K2(PtCl4)), 헥사클로로백금산(H2PtCl6), 아황산백금(H3Pt(SO3)2OH), 산화백금(PtO2), 염화테트라아민백금(Pt(NH3)4Cl2), 탄산수소테트라아민백금(C2H14N4O6Pt), 테트라아민백금인산수소(Pt(NH3)4HPO4), 수산화테트라아민백금(Pt(NH3)4(OH)2), 질산테트라아민백금(Pt(NO3)2(NH3)4) 및 테트라아민백금테트라클로로백금((Pt(NH3)4)(PtCl4)) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다. Wherein the platinum precursor is platinum chloride (PtCl 2, PtCl 4), bromine painter (PtBr 2, PtBr 4), iodide, platinum (PtI 2, PtI 4), platinum chloride and potassium (K 2 (PtCl 4)) , hexachloroplatinic acid ( H 2 PtCl 6 ), platinum sulfite (H 3 Pt (SO 3 ) 2 OH), platinum oxide (PtO 2 ), tetrachloride platinum (Pt (NH 3 ) 4Cl 2 ), hydrogen carbonate tetraamine platinum (C 2 H1 4 N 4 O 6 Pt), tetraamine platinum hydrogen phosphate (Pt (NH 3 ) 4 HPO 4 ), tetraamine platinum hydroxide (Pt (NH 3 ) 4 (OH) 2 ), tetra nitrate platinum (Pt (NO 3 ) 2 (NH 3 ) 4 ) and tetraamine platinum tetrachloroplatinum ((Pt (NH 3 ) 4 ) (PtCl 4 )) and the like, but may be one or two or more combinations selected from the group consisting of, but not limited thereto.

상기 금 전구체는 염화금(AuCl), 브롬화금(AuBr), 요오드화금(AuI), 수산화금(Au(OH)2), 테트라클로로금산(HAuCl4), 테트라클로로금산칼륨(KAuCl4), 테트라브로모금산칼륨(KAuBr4) 및 산화금(Au2O3) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다.The gold precursors are gold chloride (AuCl), gold bromide (AuBr), gold iodide (AuI), gold hydroxide (Au (OH) 2 ), tetrachlorosuccinate (HAuCl 4 ), potassium tetrachlorosuccinate (KAuCl 4 ), tetrabro It may be, but is not limited to, one or two or more combinations that may be selected from the group consisting of potassium succinate (KAuBr 4 ) and gold oxide (Au 2 O 3 ).

상기 용매는 목재 소재를 함침시킬 수 있고, 금속 전구체를 용해시킬 수 있는 용매라면 제한받지 않고 사용할 수 있으며, 일 예로, 물, 알코올, 에테르계 용매, 아세테이트계 용매, 카보네이트계 용매, 지방족 용매, 지환족 용매, 방향족 용매일 수 있다.The solvent may be used without limitation as long as the solvent can impregnate the wood material and dissolve the metal precursor, for example, water, alcohol, ether solvent, acetate solvent, carbonate solvent, aliphatic solvent, alicyclic It may be a group solvent and an aromatic solvent.

상기 금속 전구체 용액은 상기 금속 전구체가 0.1 내지 100 mg/ml 농도로 포함될 수 있으며, 상세하게는 1 내지 10 mg/ml 농도로 포함될 수 있다.The metal precursor solution may include the metal precursor in a concentration of 0.1 to 100 mg / ml, specifically, may be included in a concentration of 1 to 10 mg / ml.

상기 침지 단계는 대기 상태 또는 감압 상태에서 수행될 수 있다. 상기 대기상태는 금속 전구체 용액이 담긴 수조에 목재를 침지시키는 것일 수 있으며, 상기 감압 상태는 감압 챔버 내 설치된 금속 전구체 용액이 담긴 수조에 목재를 침지시키는 것일 수 있다. 보다 상세하게, 목재 소재의 외부로 노출된 부분 중 일부를 감압 상태로 두고, 목재 소재의 나머지 부분을 금속 전구체 용액에 침지함으로써 목재 소재의 기공 구조 전체에 금속 전구체 용액이 균일하게 침투하여 함침 및 도포되도록 할 수 있으나 이는 일 예일 뿐 이에 제한받지 않는다. The immersion step may be performed in a standby state or a reduced pressure state. The atmospheric state may be to immerse the wood in the tank containing the metal precursor solution, the reduced pressure may be to immerse the wood in the tank containing the metal precursor solution installed in the decompression chamber. More specifically, by leaving some of the exposed parts of the wood material under reduced pressure and immersing the remaining part of the wood material in the metal precursor solution, the metal precursor solution is uniformly infiltrated throughout the pore structure of the wood material to impregnate and apply This is only an example but not limited thereto.

상기 금속 전구체 용액은 금속 전구체가 용액상으로 포함됨에 따라 모세관 현상에 의해 금속 전구체가 목재의 기공 내부로 균일하게 침투될 수 있으며, 기공 표면을 균일하게 함침시킬 수 있다. 기공 표면에 균일하게 도포된 금속 전구체는 후속적인 제2단계에 의해 기공 구조 내에 균일하게 도포된 금속 나노입자로 전환할 수 있다.The metal precursor solution may be uniformly infiltrated into the pores of the wood by the capillary phenomenon as the metal precursor is contained in the solution phase, it may be uniformly impregnated the pore surface. The metal precursor uniformly applied to the pore surface may be converted to metal nanoparticles uniformly applied within the pore structure by a subsequent second step.

상기 침지 단계는 상기 금속 전구체 용액에 목재소재를 10분 내지 10시간 동안 침지하는 것일 수 있으며, 상세하게는 10분 내지 5시간 동안, 보다 상세하게는 10분 내지 60분 동안 침지하는 것일 수 있으나 이에 제한받지 않는다. 이때 침지 온도는 온화한 조건에서 수행될 수 있으며, 일 예로 25 내지 100 ℃ 일 수 있으나 이는 일 예일뿐 이에 제한받지 않는다.The immersion step may be to immerse the wood material in the metal precursor solution for 10 minutes to 10 hours, specifically 10 minutes to 5 hours, more specifically may be immersed for 10 minutes to 60 minutes It is not restricted. In this case, the immersion temperature may be performed under mild conditions, and may be, for example, 25 to 100 ° C. However, the immersion temperature is not limited thereto.

상기 침지 단계는 1회 이상 반복 수행될 수도 있으며, 상기 반복 횟수는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 금속 전구체 용액을 목재의 기공 표면에 도포 및 건조한 후, 다시 동일한 과정을 반복하여 수행될 수 있다.The immersion step may be repeatedly performed one or more times, and the number of repetitions is not particularly limited. For example, the metal precursor solution may be applied to the pore surface of wood and dried, and then the same process may be repeated.

다음으로, 상기 침지 단계의 후속단계는 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 단계를 포함한다. 구체적으로, 상기 침지 단계 후 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키기 위해 환원단계를 포함할 수 있으며, 상기 환원단계를 통해 목재 소재 표면에 도포된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 환원시킬 수 있다.Next, the subsequent step of the dipping step includes converting the metal precursor coated on the wood material into metal particles. Specifically, after the immersion step may include a reduction step to convert the metal precursor into metal particles, through the reduction step may reduce the metal precursor applied to the surface of the wood material to the metal particles.

상기 환원단계에서는 액상환원법이 사용될 수 있다. 액상환원 시 환원제를 도입하여 목재 소재 표면에 도포된 상기 금속 전구체가 환원제와 반응하여 금속 나노입자 핵이 균일하게 형성될 수 있다. 목재 소재의 기공 표면에 균일하게 형성된 금속 나노입자 핵은 금속 나노입자로 성장하여 금속 나노입자가 목재 소재의 기공 내에 균일하게 도포된 항균 목재 소재가 제조될 수 있다.In the reduction step, a liquid phase reduction method may be used. In the liquid reduction, the metal precursor applied to the surface of the wood material by introducing a reducing agent may react with the reducing agent to uniformly form metal nanoparticle nuclei. Metal nanoparticle nuclei uniformly formed on the surface of the pores of the wood material is grown into metal nanoparticles can be produced antimicrobial wood material in which the metal nanoparticles are uniformly applied in the pores of the wood material.

보다 구체적인 일 예로, 상기 금속 나노입자가 은 나노입자일 경우, 은 나노입자의 제조방법은 열분해법(thermal decomposition method), 기상응축법(gas-phase condensation method), 알코올 환원법(alcohol reduction method), 수소환원법(hydrogen reduction method), 액상환원법(liquid-phase reduction method) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상세하게는 액상 환원법을 사용할 수 있다.As a more specific example, when the metal nanoparticles are silver nanoparticles, the production method of the silver nanoparticles may be thermal decomposition method, gas-phase condensation method, alcohol reduction method, It may be selected from the group consisting of a hydrogen reduction method (hydrogen reduction method), a liquid-phase reduction method (liquid-phase reduction method), and the like, in detail, a liquid phase reduction method may be used.

상기 액상환원법은 비교적 공정이 간단하고, 농도, 온도, pH 등에 따라 입자의 크기 및 형태 균일도 제어가 용이하며 대량생산이 가능하기 때문에 경제적 측면에서 매우 유리하며, 상기 액상환원법을 이용하여 균일한 입자 분포를 갖는 은나노입자를 제조할 수 있다.The liquid phase reduction method is relatively simple in process, easy to control the size and shape uniformity of particles according to the concentration, temperature, pH, etc., and can be mass-produced, which is very advantageous in terms of economy, and uniform particle distribution using the liquid phase reduction method. Silver nanoparticles having a can be prepared.

상기 액상환원법은 표면 반응기에 환원제를 도입하여 금속 전구체를 금속 입자로 전환시킬 수 있으며, 상세하게는 은(Ag) 분자를 석출 시켜 핵을 형성할 수 있으며, 형성된 핵이 은 나노입자로 성장되어 목재의 표면에 존재하는 표면 반응기에 코팅될 수 있다.The liquid phase reduction method may convert a metal precursor into metal particles by introducing a reducing agent into a surface reactor, and in detail, may deposit a silver (Ag) molecule to form a nucleus. It can be coated on the surface reactor present on the surface of the.

상기 환원제의 일 예로, 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 디에텔렌글리콜(diethylene glycol), 글리세롤(glycerol), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene Glycol), 폴리에틸렌이민(poly(ethylenimine), PEI), 포름알데히드(formaldehyde), 붕소수소화 나트륨(sodium Borohydride), 시트르산(citrate), 포름아미드(formamide), 디메틸로포름아미드(dimethyloformamide), 하이드라진(hydrazine) 및 에탄올(ethanol)로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다. As an example of the reducing agent, ethylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol, polyethyleneimine, poly (ethylenimine), PEI ), Formaldehyde, sodium borohydride, citric acid, formamide, dimethyloformamide, hydrazine and ethanol It may be one or a combination of two or more, but is not limited thereto.

상기 환원제로는 0.01 내지 10 %(w/v)의 농도로 포함될 수 있으며, 상세하게는 0.1 내지 5 %(w/v)로 포함될 수 있으나 이에 제한받지 않는다. 환원제와 함께 사용될 수 있는 용매로는 일 예로, 물, 알코올, 에테르계 용매, 아세테이트계 용매, 카보네이트계 용매, 지방족 용매, 지환족 용매, 방향족 용매일 수 있다.The reducing agent may be included in a concentration of 0.01 to 10% (w / v), in detail may be included in 0.1 to 5% (w / v), but is not limited thereto. Solvents that may be used with the reducing agent may be, for example, water, alcohols, ether solvents, acetate solvents, carbonate solvents, aliphatic solvents, alicyclic solvents, aromatic solvents.

상기 금속 전구체는 환원과정을 통해 금속 나노입자로 제조되며 응집현상 및 기공 구조의 폐쇄를 방지하기 위해 계면활성제를 첨가할 수 있다. 상기 계면활성제는 금속 나노입자들이 균일하게 생성되고 균일하게 분산될 수 있도록 작용할 수 있으며, 이때 계면활성제는 금속 전구체 용액에 포함 되거나 환원제와 혼합되어 포함될 수 있다.The metal precursor is made of metal nanoparticles through a reduction process and a surfactant may be added to prevent aggregation and closure of the pore structure. The surfactant may act to uniformly generate and uniformly disperse the metal nanoparticles, wherein the surfactant may be included in the metal precursor solution or mixed with the reducing agent.

상기 계면활성제로는, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 고분자형 계면활성제가 사용될 수 있다. 구체적인 일 예로 소디윰 도데실술페이트(sodium dodecyl sulfate, SDS), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA) 및 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다.As the surfactant, anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants and polymeric surfactants can be used. As one specific example, one or two or more combinations that may be selected from the group consisting of sodium dodecyl sulfate (SDS), polyvinyl alcohol (PVA), and polyvinylpyrrolidone (PVP) May be used but is not limited thereto.

상기 환원제를 도입하는 단계는 100℃ 이하, 보다 구체적으로 30 내지 100℃의 온도 범위에서 수행될 수 있으며, 상세하게는 30 내지 80℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.The step of introducing the reducing agent may be performed at a temperature range of 100 ° C. or less, more specifically 30 to 100 ° C., and specifically, may be performed at a temperature range of 30 to 80 ° C.

상기 환원제를 이용한 상기 금속 전구체의 환원반응은 10분 내지 10시간 동안 실시될 수 있으며, 상세하게는 10분 내지 5시간 동안, 보다 상세하게는 10분 내지 60분 동안 수행될 수 있으나 이에 제한받지 않는다.Reduction of the metal precursor using the reducing agent may be performed for 10 minutes to 10 hours, specifically 10 minutes to 5 hours, more specifically 10 minutes to 60 minutes may be performed, but is not limited thereto. .

상기 환원반응 후 상기 금속 입자로 코팅된 목재 소재는 건조 단계를 더 포함할 수 있으며, 1 내지 6시간 동안 20 내지 80℃에서 건조시킬 수 있다. After the reduction reaction, the wood material coated with the metal particles may further include a drying step, and may be dried at 20 to 80 ° C. for 1 to 6 hours.

상기 침지단계와 환원단계는 상기 금속 입자 코팅층을 형성하기 위해 반복적으로 실시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The dipping step and the reducing step may be repeatedly performed to form the metal particle coating layer, but are not limited thereto.

상기 금속 입자의 크기는 1 nm 내지 100 nm의 크기로 형성된 것일 수 있으며, 상세하게는 20 nm 내지 50 nm, 보다 상세하게는 30 nm 내지 40 nm의 크기를 가지는 것일 수 있으나 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The size of the metal particles may be formed in the size of 1 nm to 100 nm, in detail may be 20 nm to 50 nm, more specifically 30 nm to 40 nm size but not limited to the numerical range Do not.

상기 금속 전구체로부터 제조되는 금속 입자는 금속 나노입자일 수 있으며, 바람직하게 금속 나노입자는 은 나노입자일 수 있다.The metal particles prepared from the metal precursor may be metal nanoparticles, preferably the metal nanoparticles may be silver nanoparticles.

상기 은 나노입자는 목재소재 표면 및 목재 소재 기공 표면에 코팅되는 것으로 침지단계 및 상기 환원제를 도입하는 저온공정을 통해 균일한 분포를 가지는 은 나노입자를 목재 소재에 코팅시킬 수 있다. The silver nanoparticles may be coated on the surface of the wood material and the surface of the wood material to coat the silver nanoparticles having a uniform distribution on the wood material through an immersion step and a low temperature process for introducing the reducing agent.

상기 은 나노 입자가 코팅된 목재 소재는 목재 소재의 기공 구조를 보호하면서도 항균 특성을 동시에 부여할 수 있으며, 화학적 살균제를 필요로 하지 않는 친환경 항균 목재 소재인 점에서 특히 유용성을 가진다.The silver nanoparticle-coated wood material can provide the antimicrobial properties while protecting the pore structure of the wood material at the same time, it is particularly useful in that it is an environmentally friendly antibacterial wood material that does not require chemical fungicides.

다음으로, 본 발명의 제 2 양태에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Next, the 2nd aspect of this invention is demonstrated more concretely.

본 발명의 제 2 양태에서, 금속 전구체를 목재 소재에 원자층 증착하는 단계는, 목재 소재의 기공 표면으로 상기 금속 전구체를 증착하는 것을 의미할 수 있다. In a second aspect of the present invention, atomic layer deposition of a metal precursor on a wood material may mean depositing the metal precursor on the pore surface of the wood material.

상기 원자층 증착 단계에서 사용되는 상기 금속 전구체는 V, Al, Zn, Ti, Hf, Mg, Cu, Zr, Ca, Li, Sr, Ba, Sc, Y, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Ag, Cd, B, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb 및 Bi 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 금속화합물일 수 있다. 보다 상세하게 상기 금속 전구체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. The metal precursor used in the atomic layer deposition step is V, Al, Zn, Ti, Hf, Mg, Cu, Zr, Ca, Li, Sr, Ba, Sc, Y, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Ag, Cd, B, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb and Bi, or any one or a combination of two or more selected from the group consisting of It may be a metal compound. In more detail, the metal precursor may be a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

M(A)a(B)b M (A) a (B) b

상기 화학식 1에서, M은 금속원소이며; A 및 B는 서로 독립적으로 -R1, -OR2, -N(R3)(R4), 할로겐원소이고, 상기 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 선형 또는 분지형의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 15의 할로겐화 알릴기이며; a+b는 M의 이온가로, a 및 b는 각각 0 내지 M의 이온가 이하의 정수이다.In Formula 1, M is a metal element; A and B are independently from each other -R 1 , -OR 2 , -N (R 3 ) (R 4 ), a halogen element, wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently substituted or unsubstituted A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted halogenated allyl group having 6 to 15 carbon atoms; a + b is the ionic value of M, and a and b are the integers of 0-M each below.

보다 구체적으로 상기 금속 전구체는 티타늄 전구체일 수 있으며, 상기 티타늄 전구체로는 티타늄 알콕사이드(titanium alkoxide) 및 할로겐화 티타늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.More specifically, the metal precursor may be a titanium precursor, and the titanium precursor may be at least one selected from the group consisting of titanium alkoxide and titanium halide.

상기 티타늄 전구체의 구체적인 일 예로, 티타늄 이소프로폭사이드(titanium tetraisopropoxdie), 티타늄 테트라부톡사이드(titianium tetrabutoxide), 티타늄 에톡사이드(titanium ethoxide), 티타늄 메톡사이드 (titanium(IV) methoxide), 티타튬 테트라 클로라이드 (titanium tetrachloride) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으나 이에 제한받지 않는다.Specific examples of the titanium precursor, titanium tetraisopropoxdie, titanium tetrabutoxide, titanium ethoxide, titanium methoxide, titanium tetrachloride (titanium tetrachloride) and the like may be selected from the group consisting of one or two or more combinations, but is not limited thereto.

상기 원자층 증착방법은 상기 금속 전구체를 포함하는 원료가스를 목재 소재 표면에 노출시키는 제1공정, 제1공정에서 생성된 부산물 및 잔여 원료가스를 배기시키는 제2공정을 포함할 수 있고, 반응 가스를 공급하는 제3공정, 제3공정에서 생성된 부산물 및 잔류 반응가스를 배기시키는 제4공정을 포함하는 증착 사이클로 수행되며, 상기 증착 사이클은 적어도 1회 이상 반복 수행될 수 있다.The atomic layer deposition method may include a first step of exposing the raw material gas containing the metal precursor to the surface of the wood material, a second step of exhausting the by-product and residual raw material gas generated in the first step, the reaction gas It is carried out in a deposition cycle comprising a third process for supplying a, a fourth process for exhausting the by-products generated in the third process and the residual reaction gas, the deposition cycle may be repeated at least one or more times.

상기 제1공정은 금속 전구체를 포함하는 원료가스를 챔버에 공급하여, 챔버 내 탑재되어 있는 목재 소재 표면에 금속 전구체를 노출시켜 상기 금속 전구체가 목재 소재 표면에 흡착시키도록 할 수 있다. 상기 금속 전구체는 100 내지 300 mTorr의 압력범위에서 노출시킬 수 있으며, 상세하게는 150 내지 250 mTorr의 압력에서 노출시킬 수 있으나 이에 제한받지 않는다.The first process may supply a raw material gas including a metal precursor to the chamber to expose the metal precursor to the surface of the wood material mounted in the chamber so that the metal precursor is adsorbed onto the wood material surface. The metal precursor may be exposed at a pressure range of 100 to 300 mTorr, and in detail, may be exposed at a pressure of 150 to 250 mTorr, but is not limited thereto.

상기 금속 전구체를 포함하는 원료가스의 공급은 펄스 방식으로 수행될 수 있으며, 구체적인 일 예로 원료가스 공급을 위한 펄스는 0.001 내지 10초 동안 수행될 수 있으며, 금속 전구체의 유량은 10 내지 200 sccm일 수 있다. 보다 좋게는 원료가스의 공급을 위한 펄스는 0.01 내지 4초 동안 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이 원료가스를 투입한 후, 원료가스에 포함된 금속 전구체가 목재 소재에 침투될 수 있도록 대기하는 노출단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 노출공정의 수행 시간은 특별히 한정되는 것은 아니나, 1 내지 60초, 더욱 구체적으로는 1 내지 10초간 수행될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Supply of the source gas containing the metal precursor may be performed in a pulsed manner, for example, a pulse for supplying the source gas may be performed for 0.001 to 10 seconds, the flow rate of the metal precursor may be 10 to 200 sccm have. More preferably, the pulse for supplying the source gas may be performed for 0.01 to 4 seconds. After the input of the raw material gas as described above, the metal precursor included in the raw material gas may further include an exposure step of waiting to be penetrated into the wood material. Although the execution time of the exposure process is not particularly limited, it may be performed for 1 to 60 seconds, more specifically for 1 to 10 seconds, but the present invention is not limited thereto.

상기 제2공정은 목재소재에 흡착되지 않은 금속 전구체와 부산물을 제거하기 위해 챔버 내 비활성 기체를 주입하는 공정으로, 비활성 기체로서 헬륨(He, helium), 네온(Ne, Neon), 아르곤(Ar, Argon), 크립톤(Kr, Krypton), 크세논(Xe, Xenon) 및 라돈(Rn, Radon)으로부터 선택되는 어느 하나의 기체일 수 있으나, 이에 제한받지 않는다. The second process is a process of injecting an inert gas into the chamber to remove metal precursors and by-products that are not adsorbed to the wood material, as helium (He, helium), neon (Ne, Neon), argon (Ar, Argon), krypton (Kr, Krypton), xenon (Xe, Xenon) and radon (Rn, Radon) may be any one gas selected from, but is not limited thereto.

상기 제2공정의 비활성 기체는 1 내지 60초, 더욱 구체적으로는 1 내지 10초간 100 내지 5000 sccm 범위의 흐름 속도로 공급될 수 있다.The inert gas of the second process may be supplied at a flow rate in the range of 100 to 5000 sccm for 1 to 60 seconds, more specifically 1 to 10 seconds.

상기 제3공정은 상기 제1공정에서 목재소재 표면에 흡착된 금속 전구체와반응할 수 있는 반응가스를 도입하는 공정으로, 상기 금속 전구체와 반응 가스가 화학적으로 반응하여 금속 산화물 또는 금속 질화물 박막 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게 금속 산화물 박막일 수 있으며, 상기 금속 산화물 박막이 형성됨으로써 상기 금속 산화물 박막과 목재 소재 간의 결합력이 향상될 수 있으며, 목재 소재에 항균 기능을 부여할 수 있다. The third step is to introduce a reaction gas that can react with the metal precursor adsorbed on the surface of the wood material in the first step, the metal precursor and the reaction gas is chemically reacted to form a metal oxide or metal nitride thin film Can be formed. Preferably, the metal oxide thin film may be formed, and the metal oxide thin film may be formed to improve the bonding strength between the metal oxide thin film and the wood material, and may provide an antimicrobial function to the wood material.

상기 반응 가스는 산소(O2), 오존(O3), H2O, 및 과산화수소(H2O2) 및 아산화질소(N2O)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.The reaction gas may be one or a combination of two or more selected from the group consisting of oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), H 2 O, and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and nitrous oxide (N 2 O). Can be.

상기 반응가스는 상술한 원료가스의 투입과 같이 펄스 공정으로 수행될 수 있으며, 펄스는 0.001 내지 10초, 구체적으로는 0.01 내지 4초 동안 수행될 수 있으며, 반응가스의 유량은 10 내지 200 sccm일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The reaction gas may be performed in a pulse process as described above, the input of the raw material gas, the pulse may be performed for 0.001 to 10 seconds, specifically 0.01 to 4 seconds, the flow rate of the reaction gas is 10 to 200 sccm May be, but is not limited thereto.

상기 제3공정은 상기 반응 가스를 플라즈마로 활성화시켜 반응 가스 라디칼 또는 이온을 생성할 수 있으며, 상기 플라즈마는 직접 플라즈마(Direct plasma) 및 리모트 플라즈마 (Remote)를 통해 생성될 수도 있다.The third process may generate reaction gas radicals or ions by activating the reaction gas into a plasma, and the plasma may be generated through a direct plasma and a remote plasma.

상기 플라즈마의 파워 및 조사량(PD)은 금속 산화물 원자층이 높은 증착율로 형성될 수 있는 측면에서 50 내지 300 W 의 플라즈마의 파워에서 수행될 수 있고, 상세하게 100 내지 200 W의 플라즈마 파워에서 수행될 수 있다. The plasma power and radiation dose PD may be performed at a power of plasma of 50 to 300 W in terms of which a metal oxide atomic layer may be formed at a high deposition rate, and may be performed at a plasma power of 100 to 200 W in detail. Can be.

상기 플라즈마의 조사량은 및 2 내지 15 Wsec/㎠ 의 조사량(PD)을 만족할 수 있고, 상세하게 5 내지 10 Wsec/㎠ 범위에서 수행되는 것이 바람직하다. The irradiation amount of the plasma may satisfy the irradiation amount PD of 2 to 15 Wsec / cm 2 and is preferably performed in a range of 5 to 10 Wsec / cm 2.

상기 플라즈마 파워 및 조사량을 조절하여 반응가스 라디칼 및 이온의 밀도를 조절하여 목재 소재 표면에 증착되는 금속 산화물 박막의 밀도를 조절할 수 있으며, 상기 금속 산화물 박막 내 결함을 감소시킬 수 있다. The density of the metal oxide thin film deposited on the surface of the wood material may be controlled by controlling the plasma power and the irradiation amount to adjust the density of the reaction gas radicals and ions, and may reduce defects in the metal oxide thin film.

상기 플라즈마는 1 내지 20초 동안 조사될 수 있으며, 상세하게 5 내지 15 초 동안 조사되어 수행될 수 있다. The plasma may be irradiated for 1 to 20 seconds, and may be performed after being irradiated for 5 to 15 seconds in detail.

상기 플라즈마를 이용한 제3공정은 금속 전구체와 라디칼 또는 이온을 반응시켜 30 내지 100 ℃의 저온에서 수행됨으로써, 목재 소재 표면에 열충격이 가해지는 것을 억제할 수 있다. The third step using the plasma is carried out at a low temperature of 30 to 100 ℃ by reacting the metal precursor and radicals or ions, it is possible to suppress the thermal shock applied to the surface of the wood material.

상기 제4공정은 제3공정에서 생성된 부산물을 제거하기 위해 챔버 내 비활성 기체를 주입하는 공정으로, 비활성 기체로서 헬륨(He, helium), 네온(Ne, Neon), 아르곤(Ar, Argon), 크립톤(Kr, Krypton), 크세논(Xe, Xenon) 및 라돈(Rn, Radon)으로부터 선택되는 어느 하나의 기체일 수 있으나, 이에 제한받지 않는다. The fourth process is to inject an inert gas in the chamber to remove the by-products generated in the third process, helium (He, helium), Neon (Ne, Neon), Argon (Ar, Argon), It may be any one selected from krypton (Kr, Krypton), xenon (Xe, Xenon) and radon (Rn, Radon), but is not limited thereto.

상기 제4공정은 0.1 내지 1000초 동안 100 내지 5000 sccm 범위의 흐름 속도로 공급될 수 있으며, 상기 제3공정에서 생성된 부산물을 제거할 수 있다.The fourth process may be supplied at a flow rate of 100 to 5000 sccm for 0.1 to 1000 seconds, it is possible to remove the by-products generated in the third process.

상기 원자층 증착 방법의 증착 사이클을 반복하여 목재 소재 표면에 증착되는 금속 산화물 박막의 두께를 조절할 수 있다. 증착 사이클의 수는 1 내지 5000 cycle일 수 있으며, 상세하게는 10 내지 1000 cycle일 수 있으나 이에 제한받지 않는다. The thickness of the metal oxide thin film deposited on the surface of the wood material may be adjusted by repeating the deposition cycle of the atomic layer deposition method. The number of deposition cycles may be 1 to 5000 cycles, and in detail, may be 10 to 1000 cycles, but is not limited thereto.

본 발명의 일예에 따른 상기 금속 산화물 박막은 목재 소재 표면에 1 nm 내지 100 nm의 두께로 형성된 것일 수 있으며, 상세하게는 20 nm 내지 50 nm의 두께로 형성된 것일 수 있으나 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The metal oxide thin film according to an embodiment of the present invention may be formed with a thickness of 1 nm to 100 nm on the surface of the wood material, and may be formed with a thickness of 20 nm to 50 nm in detail, but is not limited to the numerical range. .

다음으로, 본 발명의 제 3 양태에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Next, the 3rd aspect of this invention is demonstrated more concretely.

본 발명의 제 3 양태는 제1금속 전구체가 포함된 금속 전구체 용액에 목재 소재를 침지하는 단계, 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 환원제를 이용하여 금속 입자로 환원하는 단계, 상기 금속 입자가 코팅된 목재 소재 상에 제2금속 전구체를 원자층 증착하는 단계, 및 반응가스를 이용하여 상기 제2금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 단계를 포함하며, 상기 제1금속 전구체 및 제2금속 전구체는 서로 상이한 것일 수 있다. According to a third aspect of the present invention, a method of immersing a wood material in a metal precursor solution including a first metal precursor, reducing the metal precursor coated on the wood material to metal particles using a reducing agent, and coating the metal particles Atomic layer depositing a second metal precursor on the wood material, and converting the second metal precursor into metal particles using a reaction gas, wherein the first metal precursor and the second metal precursor are mutually It may be different.

보다 구체적으로, 상기 제1금속 전구체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 금속염인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 금속 전구체는 은(Ag) 전구체일 수 있다. More specifically, the first metal precursor may be a metal salt of a metal selected from the group consisting of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), gold (Au), and alloys thereof. More specifically, the metal precursor may be a silver (Ag) precursor.

상기 제2금속 전구체의 금속은 V, Al, Zn, Ti, Hf, Mg, Cu, Zr, Ca, Li, Sr, Ba, Sc, Y, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Ag, Cd, B, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb 및 Bi으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2금속 전구체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. The metal of the second metal precursor is V, Al, Zn, Ti, Hf, Mg, Cu, Zr, Ca, Li, Sr, Ba, Sc, Y, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Ag, Cd, B, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb and Bi may be any one or more selected from the group consisting of. More specifically, the second metal precursor may be a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

M(A)a(B)b M (A) a (B) b

상기 화학식 1에서, M은 금속원소이며; A 및 B는 서로 독립적으로 -R1, -OR2, -N(R3)(R4), 할로겐원소이고, 상기 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 선형 또는 분지형의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 15의 할로겐화 알릴기이며; a+b는 M의 이온가로, a 및 b는 각각 0 내지 M의 이온가 이하의 정수이다.In Formula 1, M is a metal element; A and B are independently from each other -R 1 , -OR 2 , -N (R 3 ) (R 4 ), a halogen element, wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently substituted or unsubstituted A linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted halogenated allyl group having 6 to 15 carbon atoms; a + b is the ionic value of M, and a and b are the integers of 0-M each below.

보다 구체적으로 상기 제2금속 전구체는 티타늄 전구체일 수 있으며, 상기 티타늄 전구체로는 티타늄 알콕사이드(titanium alkoxide) 및 할로겐화 티타늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.More specifically, the second metal precursor may be a titanium precursor, and the titanium precursor may be at least one selected from the group consisting of titanium alkoxide and titanium halide.

상기 제1금속 전구체로부터 제조되는 금속 입자는 금속 나노입자일 수 있으며, 상기 제2금속 전구체로부터 제조되는 금속 산화물은 나노 수준의 박막일 수 있다.The metal particles prepared from the first metal precursor may be metal nanoparticles, and the metal oxides prepared from the second metal precursor may be nano-level thin films.

상기 침지단계는 제1금속 전구체가 포함된 금속 전구체 용액에 목재 소재를 침지하여 목재 소재의 기공으로 금속 전구체 용액을 침투시키는 것을 의미할 수 있다.The dipping step may refer to immersing the wood material in the metal precursor solution containing the first metal precursor to infiltrate the metal precursor solution into the pores of the wood material.

상기 제1금속 전구체는 금속 전구체가 용해될 수 있는 용매에 혼합되어 용액상으로 포함될 수 있다. 상기 제1금속 전구체가 용액상으로 포함됨에 따라 모세관 현상에 의해 제1금속 전구체가 목재의 기공 내부로 균일하게 침투될 수 있으며, 상기 침투된 제1금속 전구체로 기공 표면을 균일하게 함침시킬 수 있다.The first metal precursor may be mixed in a solvent in which the metal precursor may be dissolved and included in a solution phase. As the first metal precursor is included in the solution phase, the first metal precursor may be uniformly infiltrated into the pores of wood by capillary action, and the surface of the first metal precursor may be uniformly impregnated with the first metal precursor. .

상기 환원단계는 목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 단계를 포함하며, 목재 소재 기공 표면에 함침되고 균일하게 도포된 상기 제1금속 전구체는 환원 분위기에서 제1금속 입자로 환원될 수 있다. The reducing step includes converting the metal precursor coated on the wood material into metal particles, wherein the first metal precursor impregnated and uniformly applied to the surface of the wood material is reduced to the first metal particles in a reducing atmosphere. Can be.

구체적으로, 상기 제1금속 전구체의 환원은 액상환원법을 통해 수행될 수 있다. 액상환원 시 환원제를 도입하여 목재 소재 표면에 도포된 상기 제1금속 전구체가 환원제와 반응하여 제1금속 나노입자 핵이 균일하게 형성될 수 있다. 목재 소재의 기공 표면에 균일하게 형성된 제1금속 나노입자 핵은 제1금속 나노입자로 성장하여 금속 나노입자가 목재 소재의 기공 내에 균일하게 도포된 항균 목재 소재가 제조될 수 있다.Specifically, the reduction of the first metal precursor may be performed through a liquid phase reduction method. In the liquid reduction, the first metal precursor applied to the surface of the wood material by introducing a reducing agent may react with the reducing agent to uniformly form the first metal nanoparticle nucleus. The first metal nanoparticle nuclei uniformly formed on the surface of the pores of the wood material may be grown into the first metal nanoparticles to produce an antimicrobial wood material in which the metal nanoparticles are uniformly applied in the pores of the wood material.

상기 제1금속 나노입자의 크기는 1 nm 내지 100 nm의 크기로 형성된 것일 수 있으며, 상세하게는 20 nm 내지 50 nm, 보다 상세하게는 30 nm 내지 40 nm의 크기를 가지는 것일 수 있으나 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The size of the first metal nanoparticles may be formed in the size of 1 nm to 100 nm, in detail may be 20 nm to 50 nm, more specifically 30 nm to 40 nm but the numerical range Not restricted to

상기 제2금속 전구체를 제1금속 전구체로 코팅된 목재 소재에 원자층 증착하는 단계는 제1금속 입자가 코팅된 목재소재 표면에 제2금속 전구체를 원자층 증착하는 것을 의미한다. 상기 제2금속 전구체는 제1금속 입자와 만나는 계면 및 제1금속 입자로 코팅되지 않은 목재 소재의 표면에 증착될 수 있다. 이를 통해 제1금속 입자의 촉매 작용이 향상될 수 있으며, 활성산소의 생성이 촉진될 수 있고, 목재 소재의 항균성이 증진될 수 있다.Atomic layer deposition of the second metal precursor on the wood material coated with the first metal precursor means atomic layer deposition of the second metal precursor on the surface of the wood material coated with the first metal particles. The second metal precursor may be deposited on the interface of the first metal particles and the surface of the wood material that is not coated with the first metal particles. Through this, the catalytic action of the first metal particles may be improved, generation of active oxygen may be promoted, and antimicrobial activity of wood materials may be enhanced.

특히 상기 제1금속 입자가 코팅된 목재 소재 표면에 제2금속 전구체를 증착시킴으로써 목재 소재의 산화가 억제되며, 제1금속 입자만 코팅된 목재 소재와 대비하여 제1금속 입자 코팅층의 수명이 길어질 수 있다. In particular, by depositing a second metal precursor on the surface of the wood material coated with the first metal particles, oxidation of the wood material is suppressed, and the life of the first metal particle coating layer may be longer than that of the wood material coated with only the first metal particles. have.

상기 원자층 증착은 상기 제2금속 전구체를 포함하는 원료가스를 목재 소재 표면에 노출시키는 제1공정, 선택적으로 제1공정에서 생성된 부산물 및 잔여 원료가스를 배기시키는 제2공정을 포함할 수 있다.The atomic layer deposition may include a first step of exposing the raw material gas including the second metal precursor to the surface of the wood material, and optionally, a second step of exhausting the by-product and residual raw material gas generated in the first step. .

상기 제1공정은 제2금속 전구체를 포함하는 원료가스를 챔버에 공급하여, 챔버 내 탑재되어 있는 목재 소재 표면에 제2금속 전구체가 목재 소재 표면에 흡착시키도록 할 수 있다.The first process may supply a raw material gas including a second metal precursor to the chamber so that the second metal precursor is adsorbed onto the wood material surface on the wood material surface mounted in the chamber.

상기 반응 가스를 공급하는 단계는 제1공정, 선택적으로 제1공정에서 생성된 부산물 및 잔류 반응가스를 배기시키는 제2공정을 포함할 수 있다.The supplying of the reaction gas may include a first process, optionally, a second process of evacuating the by-products generated in the first process and the residual reaction gas.

상기 제1공정은 목재소재 표면에 흡착된 금속 전구체와 반응할 수 있는 반응가스를 도입하는 공정으로, 상기 제2금속 전구체와 반응 가스가 화학적으로 반응하여 금속 산화물 또는 금속 질화물 박막 형태로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 산화물 박막일 수 있으며, 상기 금속 산화물 박막이 형성됨으로써 상기 금속 산화물 박막과 목재 소재 간의 결합력이 향상될 수 있으며, 제1금속 입자 및 제2금속 산화물 각각의 촉매 작용이 현저하게 향상되어, 높은 활성산소의 생성 및 목재 소재의 뛰어난 항균성이 얻어질 수 있다.The first step is a step of introducing a reaction gas capable of reacting with the metal precursor adsorbed on the surface of the wood material, the second metal precursor and the reaction gas may be chemically reacted to form a metal oxide or metal nitride thin film form have. More specifically, the metal oxide thin film may be formed, and the metal oxide thin film may be formed to improve the bonding strength between the metal oxide thin film and the wood material, and the catalytic action of each of the first metal particles and the second metal oxide may be significantly improved. Thus, the generation of high active oxygen and excellent antibacterial property of the wood material can be obtained.

상기 제1공정, 제2공정, 제3공정 및 제4공정을 포함하는 증착 사이클은 적어도 1회 이상 반복 수행될 수 있으며, 이를 통해 목재 소재 표면에 증착되는 제2금속 산화물 박막의 두께를 조절할 수 있다. 증착 사이클의 수는 1 내지 5000 cycle일 수 있으며, 상세하게는 10 내지 1000 cycle일 수 있으나 이에 제한받지 않는다.The deposition cycle including the first process, the second process, the third process, and the fourth process may be repeated at least once or more, thereby controlling the thickness of the second metal oxide thin film deposited on the surface of the wood material. have. The number of deposition cycles may be 1 to 5000 cycles, and in detail, may be 10 to 1000 cycles, but is not limited thereto.

상기 제2금속 산화물 박막은 상기 제1금속 전구체로 코팅된 목재 소재 표면에 1 nm 내지 100 nm의 두께로 형성된 것일 수 있으며, 상세하게는 10 nm 내지 50 nm의 두께로 형성된 것일 수 있으나 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The second metal oxide thin film may be formed with a thickness of 1 nm to 100 nm on the surface of the wood material coated with the first metal precursor, in detail may be formed with a thickness of 10 nm to 50 nm but the numerical range Not restricted to

상기 제1금속 전구체와 제2금속 전구체는 1:2 내지 1:8의 몰비로 포함될 수 있으며, 상세하게는 1:2 내지 1:6의 몰비로 포함될 수 있다. The first metal precursor and the second metal precursor may be included in a molar ratio of 1: 2 to 1: 8, and specifically, may be included in a molar ratio of 1: 2 to 1: 6.

상기 제1금속과 제2금속 산화물은 1:0.01 내지 1:50의 중량비로 포함될 수 있으며, 상세하게는 1:10 내지 1:30의 중량비로 포함될 수 있다.The first metal and the second metal oxide may be included in a weight ratio of 1: 0.01 to 1:50, and specifically, may be included in a weight ratio of 1:10 to 1:30.

또한 본 발명은 항균 목재 소재를 포함하는 가습기 또는 전자방향기 등의 항균 물품을 제공한다.The present invention also provides an antimicrobial article such as a humidifier or electronic fragrance containing an antibacterial wood material.

이하는 본 발명의 실시예들을 이용하여 더욱 명확히 설명한다. 본 발명의 실시예들을 통해 본 발명의 우수함을 실험적으로 보이나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 예일 뿐, 본 발명이 제시되는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.The following is more clearly described using the embodiments of the present invention. Experiments show the superiority of the present invention through the embodiments of the present invention, but this is only an example provided to help a more general understanding of the present invention, and is not limited to the embodiments to which the present invention is presented, it is usually in the field to which the present invention belongs. Those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

[실시예 1] Example 1

0.5 M의 질산은 용액 100 mL을 제조한 후 0.1 중량%의 폴리비닐폴리피롤리돈 수용액 5 ml를 첨가하여 은 전구체 수용액을 제조하였다. 목재의 상단부를진공 펌프로 연결하여 감압하고, 목재의 나머지 부분을 은 전구체 수용액에 침지하여 6시간 동안 상온에서 유지한 후 건조하였다. A silver precursor aqueous solution was prepared by preparing 100 mL of a 0.5 M silver nitrate solution and then adding 5 ml of 0.1 wt% polyvinylpolypyrrolidone aqueous solution. The upper end of the wood was connected to a vacuum pump to reduce the pressure, and the remainder of the wood was immersed in an aqueous silver precursor solution and kept at room temperature for 6 hours, followed by drying.

5 중량%의 에틸렌글리콜 수용액 100 mL을 제조한 후 상기 수용액에 질산은으로 함침된 목재를 30 ℃에서, 6시간 동안 함침하여 질산은을 환원하고, 최종적으로 은 나노입자가 코팅된 목재소재를 제조하였다.After preparing 100 mL of 5% by weight aqueous solution of ethylene glycol, the water impregnated with silver nitrate was impregnated with silver nitrate at 30 ° C. for 6 hours to reduce silver nitrate, thereby preparing a wood material coated with silver nanoparticles.

[실시예 2] Example 2

플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD) 장치를 이용하여 이산화티타늄 박막이 코팅된 목재 소재를 제조하였다. 구체적으로 목재 소재를 원자층 증착기에 장입하고, 200 mTorr의 압력 하에 3초 펄스로 티타늄 이소프로폭사이드(titanium tetraisopropoxdie)를 30 sccm 유량으로 공급한 뒤, 10초간 노출하여 목재 소재에 흡착시킨 후 아르곤(Ar) 가스를 2000 sccm 유량으로 10초 동안 공급하여 퍼지하였다. 이후 반응가스로 산소(O2)를 400 sccm 유량으로 10초 동안 플라즈마 상태로 공급하여 이산화티타늄 원자층을 형성하였다. 구체적으로, 플라즈마 파워는 120W이고 플라즈마의 조사량은 7 Wsec/㎠로 적용하였다. 이후 단계에서 아르곤(Ar) 가스를 2000 sccm 유량으로 10초 동안 공급하여 퍼지하였다. 이상의 방법을 1 cycle로 하여 200회 수행함으로써, 최종적으로 이산화티타늄 박막이 증착된 목재 소재를 제조하였다. 상기 이산화티타늄 박막의 두께는 50nm이었다.A wood material coated with a titanium dioxide thin film was manufactured by using a plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) apparatus. Specifically, the wood material is charged into an atomic layer deposition machine, and titanium isopropoxide (titanium tetraisopropoxdie) is supplied at a flow rate of 30 sccm under a pressure of 200 mTorr at a flow rate of 30 sccm, exposed for 10 seconds, adsorbed onto the wood material, and then argon. The gas (Ar) was purged by feeding it at a flow rate of 2000 sccm for 10 seconds. Thereafter, oxygen (O 2 ) was supplied as a reaction gas in a plasma state at a flow rate of 400 sccm for 10 seconds to form an atomic layer of titanium dioxide. Specifically, the plasma power was 120 W and the plasma dose was applied at 7 Wsec / cm 2. In the subsequent step, argon (Ar) gas was purged by supplying at a flow rate of 2000 sccm for 10 seconds. By performing the above method 200 times in one cycle, a wood material on which a titanium dioxide thin film was finally deposited was manufactured. The thickness of the titanium dioxide thin film was 50 nm.

[실시예 3] Example 3

반응가스로 H2O를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다. The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that H 2 O was used as the reaction gas.

[실시예 4] Example 4

실시예 1로 제조된 은 나노입자가 코팅된 목재 소재를 제조하고, 이어서 상기 은 나노입자가 코팅된 목재 소재에 상기 실시예 2와 동일한 재료 및 방법으로 이산화티타늄 박막을 증착하였다. A silver nanoparticle-coated wood material prepared in Example 1 was prepared, and then a titanium dioxide thin film was deposited on the silver nanoparticle-coated wood material by the same material and method as in Example 2.

[실시예 5]  Example 5

반응가스로 H2O를 사용한 것 이외에는 실시예 4와 동일한 재료 및 방법으로 실시하였다. The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that H 2 O was used as the reaction gas.

[실험예 1]  Experimental Example 1

은 나노입자/이산화티타늄 박막 코팅층의 항균력 시험을 다음과 같이 실시하였다.The antimicrobial test of the silver nanoparticles / titanium dioxide thin film coating layer was carried out as follows.

페트리디쉬, Si 기판 및 은 나노입자/이산화티타늄이 코팅된 Si 기판 등의 각각의 시료 위에 대장균을 24시간 동안 배양한 후 대장균의 수를 측정하여 항균력을 평가하였다. E. coli was incubated for 24 hours on each sample such as a Petri dish, Si substrate, and a silver nanoparticle / titanium dioxide-coated Si substrate, and the antibacterial activity was evaluated by measuring the number of E. coli.

상기 은 나노입자/이산화티타늄이 코팅된 Si 기판은 다음과 같은 방법으로 코팅되었다. 먼저, 0.5 M의 질산은 용액 100 ml을 제조한 후 0.1 중량%의 폴리비닐폴리피롤리돈 수용액 5 ml를 첨가하여 제조된 은 전구체 수용액에 5 중량%의 에틸렌글리콜 수용액 100 ml을 첨가하여 혼합하였고, 혼합용액을 Si 기판에 도포하고 50 ℃에서 건조시켜 은 나노입자를 코팅하였다. 이후 은 나노입자가 코팅된 Si 기판에 이산화티타늄 박막을 증착하기 위해, 기재를 은 나노입자가 코팅된 Si 기판으로 하는 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법을 적용하여 증착하였다. The silver nanoparticles / titanium dioxide coated Si substrate was coated in the following manner. First, 100 ml of a 0.5 M silver nitrate solution was prepared, and then 5 ml of 0.1 wt% polyvinylpolypyrrolidone aqueous solution was added thereto, and 100 ml of 5 wt% aqueous solution of ethylene glycol was added and mixed. Was applied to a Si substrate and dried at 50 ° C. to coat the silver nanoparticles. Thereafter, in order to deposit a titanium dioxide thin film on the Si substrate coated with silver nanoparticles, the substrate was deposited by applying the same method as in Example 2 except for using the Si substrate coated with silver nanoparticles.

각 시료에 배양된 초기 대장균 수는 모두 동일하게 1.3 x 104이었으며, 페트리디쉬의 경우, 24시간 후 대장균 수가 1.3 x 106로 증가되어 약 100배가 증가됨을 확인하였다. Si 기판의 경우에는 24시간 후 대장균 수가 2.2 x 105로 증가되어 약 17배 증가됨을 확인하였으며, 은 나노입자/이산화티타늄이 코팅된 Si 기판의 경우는 24시간 후 약 99.995%의 대장균 수가 감소한 것을 확인하였다.Initially, the number of E. coli cultured in each sample was equal to 1.3 x 10 4, and in the case of Petri dishes, the number of E. coli increased to 1.3 x 10 6 after 24 hours. In the case of the Si substrate, the number of Escherichia coli increased to 2.2 x 10 5 after 24 hours, which was about 17 times higher.In the case of the silver nanoparticle / titanium dioxide coated Si substrate, the amount of E. coli decreased by about 99.995% after 24 hours. Confirmed.

Claims (13)

금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 제1단계;
목재 소재에 코팅된 상기 금속 전구체를 금속 입자로 전환시키는 제2단계;
를 포함하는 항균 목재 소재의 제조방법.
A first step of exposing the metal precursor to the wood material;
Converting the metal precursor coated on the wood material into metal particles;
Method for producing an antimicrobial wood material comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 금속 전구체를 포함하는 금속 전구체 용액에 목재를 침지하는 침지 단계를 포함하는 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 1,
The first step is a method of producing an antimicrobial wood material comprising a immersion step of immersing wood in a metal precursor solution containing the metal precursor.
제 2항에 있어서,
상기 제2단계는, 상기 금속 전구체가 코팅된 목재 소재에 환원제를 도입하는 단계인 것인 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 2,
The second step is a step of introducing a reducing agent to the metal precursor-coated wood material.
제 2항에 있어서,
상기 금속 전구체는 은 전구체를 포함하는 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 2,
The metal precursor is a method of producing an antimicrobial wood material comprising a silver precursor.
제 1항 내지 제 4항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된, 금속 나노입자가 목재 기공 표면에 코팅된 항균 목재 소재.An antimicrobial wood material prepared by the method of any one of claims 1 to 4, wherein the metal nanoparticles are coated on the surface of wood pores. 제 1항에 있어서,
상기 제1단계는 상기 금속 전구체를 원자층 증착하는 단계인 것인 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the first step is the step of atomic layer deposition of the metal precursor is a method of producing an antimicrobial wood material.
제 6항에 있어서,
상기 제2단계는 상기 원자층 증착 단계 후, 반응가스를 도입하는 단계인 것인 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 6,
The second step is a step of introducing a reaction gas after the atomic layer deposition step, the method of producing an antimicrobial wood material.
제 6항에 있어서,
상기 금속 전구체는 티타늄 전구체를 포함하는 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 6,
The metal precursor is a method for producing an antimicrobial wood material comprising a titanium precursor.
제 6항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된, 금속 산화물이 목재 기공 표면에 코팅된 항균 목재 소재.An antimicrobial wood material prepared by the method of any one of claims 6 to 8, wherein the metal oxide is coated on the surface of the wood pores. 제1금속 전구체를 목재 소재에 노출시키는 제1단계;
목재 소재에 코팅된 상기 제1금속 전구체를 금속 입자로 전환시켜 금속 입자로 코팅된 목재 소재를 제조하는 제2단계;
제2금속 전구체를 상기 금속 입자로 코팅된 목재 소재에 원자층 증착하는 제3단계; 및
상기 제2금속 전구체가 원자층 증착된 목재 소재에 반응가스를 도입하는 제4단계;를 포함하는 항균 목재 소재의 제조 방법.
A first step of exposing the first metal precursor to the wood material;
Converting the first metal precursor coated on the wood material into metal particles to prepare a wood material coated with the metal particles;
A third step of atomically depositing a second metal precursor on a wood material coated with the metal particles; And
And a fourth step of introducing a reaction gas into the wood material on which the second metal precursor is atomic layer deposited.
제 10항에 있어서,
상기 제1금속 전구체 및 제2금속 전구체는 서로 상이한 것인 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 10,
The first metal precursor and the second metal precursor is a different method for producing an antimicrobial wood material.
제 10항에 있어서,
상기 제1금속 전구체는 은 전구체이고, 제2금속 전구체는 티타늄 전구체인 것인 항균 목재 소재의 제조 방법.
The method of claim 10,
The first metal precursor is a silver precursor, the second metal precursor is a titanium precursor manufacturing method of the material.
제 10항 내지 제12항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된, 제1금속 및 제2금속 산화물이 목재 기공 표면에 코팅된 항균 목재 소재.An antimicrobial wood material prepared by the method of any one of claims 10 to 12, wherein the first metal and the second metal oxide are coated on a wooden pore surface.
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