KR20200132429A - Liquid crystal fiber comprising graphitic carbon nitride, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present specification discloses: a method of manufacturing a GCN stack, including a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof, and a second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; a method for manufacturing a GCN colloidal solution further comprising a third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid; and a method for manufacturing a liquid crystal fiber, further comprising a fourth step of spinning the liquid crystallized GCN in the third step. In addition, a GCN stack, a GCN colloidal solution, and a liquid crystal fiber manufactured according to the manufacturing method are disclosed. According to the present invention, it is possible to provide a GCN stack having a controlled shape and size and synthesized with high purity and a method for manufacturing the same. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a high concentration and high dispersion GCN colloidal solution by expressing a nematic liquid crystal phase from the GCN stack, which is advantageous for dispersion and peeling due to improved surface accessibility, and a method for manufacturing the same. Furthermore, the present invention can provide a liquid crystal fiber having high orientation and high packing density through the spinning process of the GCN colloidal solution in which the nematic liquid crystal phase having the characteristics described herein is expressed, and can provide a method for manufacturing the liquid crystal fiber, capable of uniformly and continuously producing the same.

Description

그래피틱 카본 나이트라이드를 포함하는 액정섬유, 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL FIBER COMPRISING GRAPHITIC CARBON NITRIDE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}A liquid crystal fiber containing a graffic carbon nitride, and a manufacturing method thereof TECHNICAL FIELD [LIQUID CRYSTAL FIBER COMPRISING GRAPHITIC CARBON NITRIDE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 그래피틱 카본 나이트라이드를 포함하는 액정섬유, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 액정상에 적합한 그래피틱 카본 나이트라이드 스택 및 그 제조방법, 상기 그래피틱 카본 나이트라이드 스택으로부터 네마틱 액정상(nematic phase)이 발현된 그래피틱 카본 나이트라이드 콜로이달 용액 및 그 제조방법, 상기 액정상이 발현된 그래피틱 카본 나이트라이드 콜로이달 용액으로부터 액정섬유를 제조하는 방법, 및 표면접근성이 용이한 액정섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal fiber including a graffiti carbon nitride, and a method for producing the same, specifically, a graffiti carbon nitride stack suitable for a liquid crystal phase and a method for producing the same, and the nematic A liquid crystal phase (nematic phase) is expressed, a method of manufacturing a graffiti carbon nitride colloidal solution, a liquid crystal fiber from the liquid crystal phase is expressed, a liquid crystal with easy surface access It is about fibers.

그래피틱 카본 나이트라이드(Graphitic Carbon Nitride, 이하 'GCN'으로 칭함)는 탄소(C)와 질소(N)로 이루어진 이원화합물 중 하나로서, 질소의 함량이 높고, 열적 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 이는 C-C 결합에 비해 C-N 결합이 더 높은 결합에너지를 가지기 때문이다. 이론적으로, GCN을 구성하는 질소 및 탄소원자들은 모두 sp2 혼성 궤도함수를 가진다. 따라서 GCN은 판상 형태를 가지며, 전자의 비편재가 용이한 구조를 취한다.Graphitic Carbon Nitride (hereinafter referred to as'GCN') is one of the binary compounds composed of carbon (C) and nitrogen (N), and is known to have a high content of nitrogen and excellent thermal stability and chemical stability. have. This is because CN bonds have higher binding energy than CC bonds. In theory, both nitrogen and carbon atoms constituting GCN have sp 2 hybrid orbitals. Therefore, GCN has a plate shape and takes a structure in which the former is easily non-localized.

상기 특성을 만족함으로써 GCN은 가시광선 하에서 전자의 여기(勵起)가 용이한 HOMO-LUMO 간격을 가지게 된다. 따라서, GCN은 가시광선 하에서 물을 분해하는 반응이나 오염물질의 분해를 위한 비금속 광촉매로서 사용될 수 있으며, 경우에 따라 광전자소재 등으로도 사용될 수 있어 추후 실리콘의 대체물질로서 사용이 기대된다. By satisfying the above characteristics, GCN has a HOMO-LUMO interval that facilitates electron excitation under visible light. Therefore, GCN can be used as a non-metallic photocatalyst for decomposing water or decomposing contaminants under visible light, and in some cases, it can also be used as an optoelectronic material, so it is expected to be used as a substitute for silicon in the future.

일반적으로 GCN은 디시안디아미드(dicyandiamide)나 멜라민(melamine)과 같은 분자 형태의 전구체를 고온 소성하여 만들어지게 되는데, 유기물 전구체가 550℃의 높은 온도에서 일부 손실되면서 이상적인 트리-에스-트리아진(tri-s-triazine) 기반의 C3N4의 구조를 형성하지 못하고 멜렘(melem)과 같은 중간체가 수소결합을 통하여 연결된, 그래피틱 스택킹(graphitic stacking)을 가지는 덴드리머(dendrimer)로서 존재한다. In general, GCN is produced by sintering a molecular precursor such as dicyandiamide or melamine at high temperature. As the organic precursor is partially lost at a high temperature of 550°C, the ideal tri-s-triazine (tri -It does not form a structure of C 3 N 4 based on s -triazine and exists as a dendrimer with graphitic stacking, in which intermediates such as melem are connected through hydrogen bonds.

이러한 이유로 상기 종래 기술에 따라 제조된 GCN은 표면접근성이 불량하기 때문에 상기 GCN 자체만으로는 고효율의 촉매활성을 발휘하지 못한다는 문제점을 안고 있었고, 상기 서술된 광학적/화학적 특성을 온전히 발휘하지 못할 뿐 아니라, 거의 모든 유기용매에 용해도가 낮고 내부의 작용기에 대한 접근성이 좋지 않아 실용화에 어려움이 있다. 따라서 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 이상적인 GCN 합성방법 및 공정화를 위한 용액기반의 처리기술의 개발이 요구되고 있다.For this reason, the GCN produced according to the prior art has a problem that it does not exhibit highly efficient catalytic activity by itself because the surface accessibility is poor, and it does not fully exhibit the optical/chemical properties described above, Almost all organic solvents have low solubility and poor access to internal functional groups, making it difficult to put them into practice. Therefore, there is a need to develop an ideal GCN synthesis method for solving the problems of the prior art and a solution-based treatment technology for processing.

한국등록특허 제10-1766236호Korean Patent Registration No. 10-1766236

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 형태와 크기가 조절되고 고순도로 합성된 GCN 스택 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention aims to provide a GCN stack having a controlled shape and size and synthesized with high purity, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리(exfoliation)에 유리한 상기 GCN 스택으로부터 네마틱 액정상(nematic phase)을 발현하여 고농도 및 고분산의 GCN 콜로이달 용액 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a high-concentration and high-dispersion GCN colloidal solution and a preparation method thereof by expressing a nematic liquid crystal phase from the GCN stack, which is advantageous for dispersion and exfoliation due to improved surface accessibility. The purpose.

더하여, 본 발명은 상술한 바와 같은 특성을 가지는 액정상이 발현된 상기 GCN 콜로이달 용액을 방사과정을 통하여 고배향 및 패킹 밀도(packing density)가 높은 액정섬유 및 이를 균일하게 연속적으로 생산할 수 있는 액정섬유의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a liquid crystal fiber having a high orientation and a high packing density through a spinning process of the GCN colloidal solution in which a liquid crystal phase having the above-described characteristics is expressed, and a liquid crystal fiber capable of uniformly and continuously producing the same. It aims to provide a manufacturing method of.

본 발명자들은 상술한 과제를 해결하기 위하여 연구한 결과, 하기와 같은 발명을 안출하기에 이르렀다. 본 명세서는 복수개의 GCN 층이 적층되어 형성되고, 상기 복수개의 GCN 층은 3개 내지 10개의 범위 이내이고, 서로 인접하는 상기 GCN 층간의 거리를 d라 할 때, d는 0.2nm 내지 0.5nm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택을 개시한다.As a result of researching to solve the above-described problems, the inventors of the present invention have come up with the following invention. In the present specification, when a plurality of GCN layers are stacked and formed, the plurality of GCN layers are within the range of 3 to 10, and when the distance between the adjacent GCN layers is d, d is 0.2 nm to 0.5 nm. It discloses a GCN stack, characterized in that it is within the range.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 다면체인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN stack of the present invention, it is preferable that the GCN layer is a polyhedron.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 육면체인 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the GCN stack of the present invention, it is more preferable that the GCN layer is a hexahedron.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 스택은 5μm 내지 15μm의 범위 이내의 길이, 0.1μm 내지 2μm의 범위 이내의 높이, 0.5μm 내지 3μm의 범위 이내의 너비를 갖는 것이 바람직하다.In addition, in the GCN stack of the present invention, the GCN stack preferably has a length within the range of 5 μm to 15 μm, a height within the range of 0.1 μm to 2 μm, and a width within the range of 0.5 μm to 3 μm.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 스택은 종횡비가 3 내지 15의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN stack of the present invention, the GCN stack preferably has an aspect ratio within the range of 3 to 15.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 4개 내지 6개의 범위 이내인 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the GCN stack of the present invention, the GCN layer is more preferably within the range of 4 to 6.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 서로 인접하는 상기 GCN 층간의 거리를 d라 할 때, 상기 d는 0.3nm 내지 0.4nm의 범위 이내인 것이 더욱 바람직하다.Further, in the GCN stack of the present invention, when the distance between the adjacent GCN layers is d, it is more preferable that d is within the range of 0.3 nm to 0.4 nm.

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 및 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계를 포함하는, GCN 스택의 제조방법을 추가로 개시한다.On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; And a second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step. A method of manufacturing a GCN stack is further disclosed.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물은 멜라민이고, 상기 시아누르산 또는 그의 유도체는 티오시아누르산인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법을 추가로 개시한다.In addition, in the method of manufacturing a GCN stack of the present invention, the triazine-based compound is melamine, and the cyanuric acid or derivative thereof is thiocyanuric acid. A method of manufacturing a GCN stack is further disclosed.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 0.8 내지 1 대 1.2 사이의 질량비로 혼합되는 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, it is preferable that the triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof are mixed in a mass ratio of 1 to 0.8 to 1 to 1.2.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 1의 질량비로 혼합되는 것이 더욱 바람직하다.Further, in the method for producing a GCN stack of the present invention, it is more preferable that the triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof are mixed in a 1 to 1 mass ratio.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 소성 온도는 300℃ 내지 650℃의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the firing temperature in the second step is preferably within the range of 300 ℃ to 650 ℃.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 승온 조건은 30K/분 내지 50K/분의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the temperature increase condition in the second step is preferably within the range of 30 K/min to 50 K/min.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 소성 시간은 4시간 내지 10시간의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the firing time in the second step is preferably within the range of 4 to 10 hours.

한편, 본 명세서는 용매, 및 상기 용매 중에 분산되어 있는 GCN 층을 포함하고, 상기 용매는 산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액을 추가로 개시한다. Meanwhile, the present specification further discloses a GCN colloidal solution, which includes a solvent and a GCN layer dispersed in the solvent, wherein the solvent is an acid.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 산은 Hammett 산도함수가 -12 내지 -30의 범위 이내의 산도를 갖는 강산인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the acid is preferably a strong acid having a Hammett acidity function in the range of -12 to -30.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the acid is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfuric acid (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), iodinated Hydrochloric acid (HI), perchloric acid (HClO 4 ), chlorosulfonic acid (ClSO 3 H), chlorotrifluoroboronic acid (ClBF 3 H), fluorosulfonic acid (FSO 3 H), acetic acid trifluoride (CF 3 COOH), trifluoride Methanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H), tetrafluoroboric acid (HBF 4 ), hexafluorophosphoric acid (HPF 6 ) hexafluoride antimony acid (HSbF 6 ), thallium hexafluoride, thallium hexafluoride sulfonic acid, arsenic hexafluoride and It is preferably any one or more acids selected from the group consisting of carboranic acid.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 100mg/mL 내지 800mg/mL의 농도를 갖는 것이 바람직하다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the solution preferably has a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL in the content ratio of the GCN in the solvent.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 450mg/mL 내지 650mg/mL의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다.Further, in the GCN colloidal solution of the present invention, it is more preferable that the solution has a concentration of 450 mg/mL to 650 mg/mL in the content ratio of the GCN in the solvent.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액 중 분산되어 있는 GCN 층은 다면체인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the GCN layer dispersed in the solution is preferably a polyhedron.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액 중 분산되어 있는 GCN 층은 육면체인 것이 더욱 바람직하다. Further, in the GCN colloidal solution of the present invention, it is more preferable that the GCN layer dispersed in the solution is hexahedral.

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계; 및 합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계를 포함하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법을 추가로 개시한다.On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; And a third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid further discloses a method of preparing a GCN colloidal solution.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산인 것이 바람직하다.In addition, in the preparation method of the GCN colloidal solution of the present invention, the acid in the third step is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfate (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), iodine hydrofluoric acid (HI), perchloric acid (HClO 4), chlorosulfonic acid (ClSO 3 H), chloro boron acid (ClBF 3 H), three bulhwaseol acid (FSO 3 H), trifluoride acetic acid ( CF 3 COOH), trifluoride methanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H), tetrafluoride boric acid (HBF 4 ), hexafluorophosphoric acid (HPF 6 ) hexafluoride antimony acid (HSbF 6 ), thallium hexafluoride, thallium hexafluoride It is preferably any one or more acids selected from the group consisting of sulfonic acid, arsenic hexafluoric acid and carboranic acid.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 GCN은 100mg/mL 내지 800mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 갖는 것이 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, in the third step, GCN preferably has a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL (GCN (mg)/acid (mL)).

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 GCN은 450mg/mL 내지 650mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, in the third step, it is more preferable that GCN has a concentration of 450 mg/mL to 650 mg/mL (GCN (mg)/acid (mL)).

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 가열 온도는 80℃ 내지 120℃의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, the heating temperature in the third step is preferably within the range of 80°C to 120°C.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 가열 온도는 90℃ 내지 100℃의 범위 이내인 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, the heating temperature in the third step is more preferably within the range of 90°C to 100°C.

한편, 본 명세서는 상기 GCN 콜로이달 용액으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유를 추가로 개시한다.On the other hand, the present specification further discloses a liquid crystal fiber, characterized in that prepared from the GCN colloidal solution.

또한, 본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 평행하게 적층된 시트형태의 GCN 층을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the liquid crystal fiber of the present invention, it is preferable that the liquid crystal fiber includes a sheet-like GCN layer laminated in parallel.

또한, 본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 표면에 미세 기공이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the liquid crystal fiber of the present invention, it is preferable that the liquid crystal fiber has fine pores formed on its surface.

또한, 본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 25 이상의 종횡비를 갖는 것이 바람직하다.Further, in the liquid crystal fiber of the present invention, it is preferable that the liquid crystal fiber has an aspect ratio of 25 or more.

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계; 합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 액정화된 GCN을 방사하는 제4단계를 포함하는, 액정 섬유의 제조방법을 추가로 개시한다.On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; A third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid; And a fourth step of spinning the liquid crystallized GCN in the third step.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 제4단계에서 방사 과정은 습식방사, 건식방사, 건습식방사, 용융방사 및 전기방사로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the liquid crystal fiber of the present invention, the spinning process in the fourth step is preferably any one selected from the group consisting of wet spinning, dry spinning, dry wet spinning, melt spinning and electrospinning.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 10℃ 내지 200℃의 범위 이내에서 가열되는 것이 바람직하다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, the wet spinning is preferably heated within the range of 10°C to 200°C.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 20℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 가열되는 것이 더욱 바람직하다.Further, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is more preferable that the wet spinning is heated within the range of 20°C to 100°C.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 -10℃ 내지 100℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is preferable to use a coagulating solution within the range of -10°C to 100°C for the wet spinning.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 0℃ 내지 80℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is more preferable to use a coagulation solution within the range of 0°C to 80°C for the wet spinning.

상술한 구성을 채용함으로써, 본 발명은 형태와 크기가 조절되고 고순도로 합성된 GCN 스택 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.By employing the above-described configuration, the present invention can provide a GCN stack synthesized with high purity and controlled in shape and size, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리(exfoliation)에 유리한 상기 GCN 스택으로부터 네마틱 액정상을 발현하여 고농도 및 고분산의 GCN 콜로이달 용액 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a high-concentration and high-dispersion GCN colloidal solution and a method for preparing the same by expressing a nematic liquid crystal phase from the GCN stack, which is advantageous for dispersion and exfoliation by improving surface accessibility.

더하여, 본 발명은 상술한 바와 같은 특성을 가지는 네마틱 액정상이 발현된 상기 GCN 콜로이달 용액을 방사과정을 통하여 고배향 및 패킹 밀도(packing density)가 높은 액정섬유 및 이를 균일하게 연속적으로 생산할 수 있는 액정섬유의 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention is capable of uniformly and continuously producing liquid crystal fibers having high orientation and high packing density through spinning process of the GCN colloidal solution in which the nematic liquid crystal phase having the above-described properties is expressed. A method of manufacturing a liquid crystal fiber can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN의 구조를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 결과를 도시한 것이다.
도 2는 주사전자현미경을 통하여 촬영한 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택의 길이, 높이 및 너비의 값을 측정한 결과를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN의 XRD(X-ray Diffraction) 패턴 분석 결과를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예의 액정상을 교차 편광현미경으로 촬영한 결과를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 비교예를 교차 편광현미경으로 촬영한 결과를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예인 액정상이 발현된 GCN 콜로이달 용액으로부터 만들어진 액정섬유를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 비교예로부터 만들어진 섬유화가 되지 않고 팰릿 형태로 형성된 입자를 도시한 것이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택으로부터 만들어진 액정섬유의 구조를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 결과를 도시한 것이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention and a general GCN of a comparative example photographed through a scanning electron microscope.
FIG. 2 shows the results of measuring the length, height, and width of a GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention photographed through a scanning electron microscope.
FIG. 3 is a diagram illustrating an XRD (X-ray Diffraction) pattern analysis result of an aspect ratio-controlled GCN stack and a comparative general GCN according to an embodiment of the present invention.
4 to 5 show a result of photographing a liquid crystal image according to an embodiment of the present invention with a cross-polarized microscope.
6 shows a result of photographing a comparative example of the present invention with a cross-polarized microscope.
7 shows a liquid crystal fiber made from a GCN colloidal solution in which a liquid crystal phase is expressed, which is an embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the particles formed in the form of pellets without fiberization made from the comparative example of the present invention.
9 to 10 show a result of photographing a structure of a liquid crystal fiber made from a GCN stack having an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention through a scanning electron microscope.

본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 “포함하다” 또는 “구비하다”등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific examples. So, for example, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly has to be singular. In addition, terms such as "include" or "include" used in the present application are used to clearly refer to the existence of features, steps, functions, components or combinations thereof described in the specification, but other features It should be noted that it is not used to preliminarily exclude the presence of elements, steps, functions, components, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다.Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used in this specification should be viewed as having the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Therefore, unless clearly defined in the specification, specific terms should not be interpreted in an excessively ideal or formal sense.

<1.1. 본 발명의 GCN 스택><1.1. GCN stack of the present invention>

본 명세서는 복수개의 GCN 층이 적층되어 형성되고, 상기 복수개의 GCN 층은 3개 내지 10개의 범위 이내이고, 서로 인접하는 상기 GCN 층간의 거리를 d라 할 때, d는 0.2nm 내지 0.5nm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택을 개시한다. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 관한 사항은 하기 후술하는 <1.2. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법>에 따른다.In the present specification, when a plurality of GCN layers are stacked and formed, the plurality of GCN layers are within the range of 3 to 10, and when the distance between the adjacent GCN layers is d, d is 0.2 nm to 0.5 nm. It discloses a GCN stack, characterized in that it is within the range. For details on the method of manufacturing the GCN stack of the present invention, <1.2. Follow the method of manufacturing the GCN stack of the present invention>.

하기 후술하는 <1.2. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법>에 따라 제조된 GCN 스택은 형태와 크기가 조절되고 고순도로 합성되었다. 또한, 본 발명의 GCN 스택으로부터 층층이 겹쳐진 얇은 판상 형태의 나노구조의 물질이 형성되었음을 확인할 수 있다. 도 2는 주사전자현미경을 통하여 촬영한 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택의 길이, 높이 및 너비의 값을 측정한 결과를 도시한 것이다. 본 발명의 GCN 스택은 5μm 내지 15μm의 범위 이내의 길이, 0.1μm 내지 2μm 의 범위 이내의 높이, 0.5μm 내지 3μm 의 범위 이내의 너비를 갖는 균일한 육면체의 마이크로 섬유 형태를 가지고 있다.<1.2. The GCN stack prepared according to the method of manufacturing a GCN stack of the present invention> was synthesized in high purity with controlled shape and size. In addition, it can be seen that from the GCN stack of the present invention, a nanostructured material in the form of a thin plate in which layers are overlapped was formed. FIG. 2 shows the results of measuring the length, height, and width of a GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention, taken through a scanning electron microscope. The GCN stack of the present invention has a uniform hexahedral microfiber form having a length within the range of 5 μm to 15 μm, a height within the range of 0.1 μm to 2 μm, and a width within the range of 0.5 μm to 3 μm.

또한, 본 발명의 GCN 스택은 종횡비(너비에 대한 길이의 비)가 3 내지 15의 범위 이내의 값을 갖는다. 여기서 GCN 스택의 종횡비란 GCN 스택의 전체 너비에 대한 길이의 비를 의미하는 것으로서, 도 2를 참고하면 GCN 스택의 길이를 L이라 하고 너비를 W라 할 때 L과 W에 대한 비(L/W)를 의미한다. 본 명세서에 있어서 본 발명의 GCN 스택의 종횡비는 모두 이와 같은 비를 의미한다.In addition, the GCN stack of the present invention has an aspect ratio (ratio of length to width) within a range of 3 to 15. Here, the aspect ratio of the GCN stack refers to the ratio of the length to the total width of the GCN stack. Referring to FIG. 2, when the length of the GCN stack is L and the width is W, the ratio between L and W (L/W Means ). In the present specification, the aspect ratios of the GCN stacks of the present invention all refer to such ratios.

가령, GCN 스택의 종횡비가 상기의 수치범위를 벗어나는 경우에는 본 발명의 목적하는 표면접근성이 우수한 GCN 스택을 구현할 수 없다는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 GCN 스택의 종횡비는 3 내지 15의 범위 이내의 값을 갖는 것이 바람직하다. For example, when the aspect ratio of the GCN stack is out of the above numerical range, there is a problem in that the GCN stack having excellent surface accessibility to the object of the present invention cannot be implemented. Therefore, it is preferable that the aspect ratio of the GCN stack of the present invention has a value within the range of 3 to 15.

한편, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 다면체를 나타내고, 더욱 바람직하게는 육면체를 나타낸다. Meanwhile, in the GCN stack of the present invention, the GCN layer represents a polyhedron, more preferably a hexahedron.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 4개 내지 6개의 범위 이내인 것이 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리에 유리한 GCN 스택을 제조함에 있어 더욱 적합할 수 있다.In addition, in the GCN stack of the present invention, the GCN layer within the range of 4 to 6 may be more suitable for manufacturing a GCN stack which is advantageous for dispersion and peeling by improving surface accessibility.

또한, 본 발명의 GCN 스택에 있어서, 서로 인접하는 상기 GCN 층간의 거리를 d라 할 때, 상기 d는 0.3nm 내지 0.4nm의 범위 이내인 것이 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리에 유리한 GCN 스택을 제조함에 있어 더욱 적합할 수 있다.In addition, in the GCN stack of the present invention, when the distance between the adjacent GCN layers is d, the d is within the range of 0.3 nm to 0.4 nm, so that the surface accessibility is improved, and the GCN stack is advantageous for dispersion and peeling. It may be more suitable for manufacturing.

상술한 구성을 채용함으로써, 본 발명은 형태와 크기가 조절되고 고순도로 합성된 GCN 스택을 얻을 수 있다. 본 발명의 GCN 스택은 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리(exfoliation)에 유리하고, 이에 따라 산을 용매로 하여 분산시키는 경우에 용해도를 높일 수 있어 고농도의 액정상이 발현된 GCN 콜로이달 용액을 만들 수 있다.By adopting the above-described configuration, the present invention can obtain a GCN stack synthesized with a controlled shape and size and high purity. The GCN stack of the present invention has improved surface accessibility and is advantageous for dispersion and exfoliation. Accordingly, when dispersing with an acid as a solvent, the solubility can be increased, thereby making a GCN colloidal solution in which a high concentration of liquid crystal phase is expressed. have.

<1.2. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법><1.2. Manufacturing method of the GCN stack of the present invention>

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 및 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계를 포함하는, GCN 스택의 제조방법을 추가로 개시한다. On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; And a second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step. A method of manufacturing a GCN stack is further disclosed.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물은 멜라민이고, 상기 시아누르산 또는 그의 유도체는 티오시아누르산인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법을 추가로 개시한다. 이하에서는 본 발명의 GCN 스택의 제조방법과 관련하여, 각 단계별로 세분화하여 서술하고자 한다.In addition, in the method of manufacturing a GCN stack of the present invention, the triazine-based compound is melamine, and the cyanuric acid or derivative thereof is thiocyanuric acid. A method of manufacturing a GCN stack is further disclosed. Hereinafter, with respect to the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, it will be described by subdividing each step.

본 발명의 GCN 스택의 제조방법은 GCN의 전구체인 트리아진(triazine)계 화합물과 시아누르산(cyanuric acid) 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계를 포함한다. 구체적으로 상기 트리아진계 화합물은 멜라민이고, 상기 시아누르산 또는 그의 유도체는 티오시아누르산이다. The manufacturing method of the GCN stack of the present invention includes a first step of mixing a triazine-based compound, which is a precursor of GCN, and cyanuric acid or a derivative thereof. Specifically, the triazine-based compound is melamine, and the cyanuric acid or derivative thereof is thiocyanuric acid.

상기 멜라민은 하기 [화학식 1]로 표현되는 트리아진계 화합물이며, 상기 티오시아누르산은 하기 [화학식 2]로 표현되는 시아누르산에 있어서, 일 히드록시기(hydroxyl group)가 사이올(thiol, -SH)로 치환된 화합물이다.The melamine is a triazine-based compound represented by the following [Chemical Formula 1], and the thiocyanuric acid is a cyanuric acid represented by the following [Chemical Formula 2], wherein one hydroxy group is a thiol (-SH) It is a compound substituted with.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

한편, 본 발명의 GCN 스택을 합성하기 위하여, 상기 티오시아누르산을 대신하여, 시아누르산, 디티오시아누르산(dithiocyanuric acid) 및 트리티오시아누르산(trithiocyanuric acid)의 사용을 고려할 수 있다. 사이올기의 수가 증가할수록 GCN 스택의 수율이 증가하나, 소성과정에서 황의 산화물이 발생할 수 있다.Meanwhile, in order to synthesize the GCN stack of the present invention, use of cyanuric acid, dithiocyanuric acid, and trithiocyanuric acid may be considered in place of the thiocyanuric acid. As the number of thiol groups increases, the yield of the GCN stack increases, but oxides of sulfur may occur during the firing process.

따라서 GCN의 수율개선 및 작업자에게 친화적인 환경의 조성을 동시에 도모할 수 있다는 관점에서 티오시아누르산의 사용이 바람직하다. 동일한 관점에서, 이하에서는 티오시아누르산을 사용하여 GCN을 합성하는 것을 전제로 서술한다. 다만, 그와 같은 서술 방식이 시아누르산, 디티오시아누르산 및 트리티오시아누르산의 사용을 배제하는 것은 아니라는 점에 유의할 필요가 있다.Therefore, the use of thiocyanuric acid is preferable from the viewpoint of improving the yield of GCN and creating a worker-friendly environment at the same time. From the same viewpoint, the following description is made on the premise that GCN is synthesized using thiocyanuric acid. However, it should be noted that such a description method does not exclude the use of cyanuric acid, dithiocyanuric acid and trithiocyanuric acid.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 0.8 내지 1 대 1.2 사이의 질량비로 혼합될 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a GCN stack of the present invention, the triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof may be mixed in a mass ratio of 1 to 0.8 to 1 to 1.2.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 1의 질량비로 혼합되는 것이 더욱 바람직하다.Further, in the method for producing a GCN stack of the present invention, it is more preferable that the triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof are mixed in a 1 to 1 mass ratio.

가령, 티오시아누르산의 질량비가 0.8 미만인 경우, 멜라민에 충분한 수의 수소결합이 형성되지 않을 수 있으며, 그 결과 멜라민-티오시아누르산 복합체의 평면성(planarity)이 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 반대로, 티오시아누르산의 질량비가 1.2 초과인 경우, 마찬가지로 티오시아누르산에 충분한 수의 수소결합이 형성되지 않을 수 있으며, 그 결과 멜라민-티오시아누르산 복합체의 평면성이 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 멜라민-티오시아누르산 복합체의 평면성의 결여는 GCN의 액정화 과정에서 네마틱 상의 발현이 제한될 수 있다.For example, if the mass ratio of thiocyanuric acid is less than 0.8, a sufficient number of hydrogen bonds may not be formed in melamine, and as a result, a problem in that the planarity of the melamine-thiocyanuric acid complex is not sufficiently secured may occur. have. Conversely, if the mass ratio of thiocyanuric acid is more than 1.2, likewise, a sufficient number of hydrogen bonds may not be formed in thiocyanuric acid. Can occur. The lack of planarity of the melamine-thiocyanuric acid complex may limit the expression of the nematic phase during the liquid crystallization of GCN.

따라서 연속적으로 GCN의 액정화의 발현을 도모한다는 관점에서, 멜라민과 티오시아누르산은 1 대 0.8 내지 1 대 1.2 사이의 질량비로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 멜라민-티오시아누르산 복합체의 평면성을 최대화할 수 있다는 관점에서, 멜라민과 티오시아누르산은 1 대 1의 질량비로 혼합되는 것이 더욱 바람직하다.Therefore, from the viewpoint of continuously promoting the liquid crystallization of GCN, melamine and thiocyanuric acid may be mixed in a mass ratio of 1 to 0.8 to 1 to 1.2. In addition, from the viewpoint of maximizing the planarity of the melamine-thiocyanuric acid complex, it is more preferable that melamine and thiocyanuric acid are mixed at a mass ratio of 1 to 1.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법은 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계를 포함한다.In addition, the method of manufacturing a GCN stack of the present invention includes a second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step.

한편, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 소성 온도 내지 소성 시간을 다르게 하여 GCN 결정성 입자의 층의 개수(stacking number)를 조절할 수 있다.Meanwhile, in the method of manufacturing a GCN stack of the present invention, the number of layers of GCN crystalline particles may be adjusted by varying the firing temperature or firing time in the second step.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 소성 온도는 300℃ 내지 650℃의 범위 이내일 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the firing temperature in the second step may be within the range of 300 ℃ to 650 ℃.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 승온 조건은 30K/분 내지 50K/분의 범위 이내일 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the temperature increase condition in the second step may be within the range of 30K/min to 50K/min.

또한, 본 발명의 GCN 스택의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서 소성 시간은 4시간 내지 10시간의 범위 이내일 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the GCN stack of the present invention, the firing time in the second step may be within the range of 4 hours to 10 hours.

한편, 안정적인 GCN 스택의 합성을 도모한다는 관점에서, 약 300℃ 이상 내지 650℃ 이하의 온도까지 일정한 승온조건에서 승온하여, 약 300℃ 이상 내지 650℃ 이하의 온도를 일정시간 유지하는 방안이 추천된다. 상기 제시한 선제적인 승온조건을 통하여, 용매의 제거 및 시료 내부까지의 균일한 열전달이 가능해진다.On the other hand, from the viewpoint of promoting the synthesis of a stable GCN stack, it is recommended to increase the temperature to a temperature of about 300°C or more to 650°C or less under a constant temperature rising condition and maintain a temperature of about 300°C or more to 650°C or less for a certain period of time . Through the preemptive heating conditions presented above, it is possible to remove the solvent and uniform heat transfer to the inside of the sample.

한편, 온도조건이 300℃ 미만인 경우, GCN 전구체의 혼합물로부터 충분한 양의 NH3(g) 발생 및 GCN 스택의 합성이 유도되지 않을 수 있다. 반대로 온도조건이 650℃를 초과하는 경우, 전구체의 혼합물 외부에서 급격히 GCN의 합성이 이루어진 결과, 전구체 혼합물 내부에서 GCN의 올바른 구조형성이 제한될 수 있다.On the other hand, when the temperature condition is less than 300°C, a sufficient amount of NH 3 (g) from the mixture of GCN precursors The development and synthesis of the GCN stack may not be induced. Conversely, when the temperature condition exceeds 650° C., as a result of rapidly synthesizing GCN outside the precursor mixture, the correct structure formation of GCN inside the precursor mixture may be limited.

또한, 승온조건이 30K/분 미만인 경우, GCN 전구체의 혼합물로부터 충분한 양의 NH3(g) 발생 및 GCN 스택의 합성이 유도되지 않을 수 있다. 반대로 승온조건이 약 50K/분을 초과하는 경우, 전구체의 혼합물 외부에서 급격히 GCN의 합성이 이루어진 결과, 전구체 혼합물 내부에서 GCN의 올바른 구조형성이 제한될 수 있다.In addition, when the temperature rise condition is less than 30K/min, a sufficient amount of NH 3 (g) from the mixture of GCN precursors The development and synthesis of the GCN stack may not be induced. Conversely, when the temperature rise condition exceeds about 50 K/min, the result of rapid synthesis of GCN outside the precursor mixture may limit the correct structure formation of GCN inside the precursor mixture.

마찬가지로, 소성시간이 4시간 미만인 경우, GCN 전구체의 혼합물로부터 충분한 양의 NH3(g) 발생 및 GCN 스택의 합성이 유도되지 않을 수 있다. 반대로 소성시간이 10시간을 초과하는 경우, 전구체의 혼합물 외부에서 급격히 GCN의 합성이 이루어진 결과, 전구체 혼합물 내부에서 GCN의 올바른 구조형성이 제한될 수 있다.Likewise, if the firing time is less than 4 hours, a sufficient amount of NH 3 (g) from the mixture of GCN precursors The development and synthesis of the GCN stack may not be induced. Conversely, when the firing time exceeds 10 hours, as a result of rapid synthesis of GCN outside the precursor mixture, the correct structure formation of GCN within the precursor mixture may be limited.

<2.1. 본 발명의 GCN 콜로이달 용액><2.1. GCN colloidal solution of the present invention>

한편, 본 명세서는 용매, 및 상기 용매 중에 분산되어 있는 GCN 층을 포함하고, 상기 용매는 산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액을 추가로 개시한다. 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 관한 사항은 하기 후술하는 <2.2. 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법>에 따른다.Meanwhile, the present specification further discloses a GCN colloidal solution, which includes a solvent and a GCN layer dispersed in the solvent, wherein the solvent is an acid. Details on the method for preparing the GCN colloidal solution of the present invention are described below in <2.2. Follow the method for preparing the GCN colloidal solution of the present invention>.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 산은 Hammett 산도함수가 -12 내지 -30의 범위 이내의 산도를 갖는 강산인 것이 바람직하다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the acid is preferably a strong acid having a Hammett acidity function in the range of -12 to -30.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산일 수 있다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the acid is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfuric acid (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), iodinated Hydrochloric acid (HI), perchloric acid (HClO 4 ), chlorosulfonic acid (ClSO 3 H), chlorotrifluoroboronic acid (ClBF 3 H), fluorosulfonic acid (FSO 3 H), acetic acid trifluoride (CF 3 COOH), trifluoride Methanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H), tetrafluoroboric acid (HBF 4 ), hexafluorophosphoric acid (HPF 6 ) hexafluoride antimony acid (HSbF 6 ), thallium hexafluoride, thallium hexafluoride sulfonic acid, arsenic hexafluoride and It may be any one or more acids selected from the group consisting of carboranic acid.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 100mg/mL 내지 800mg/mL의 농도를 가질 수 있다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the solution may have a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL in the content ratio of the GCN in the solvent.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 450mg/mL 내지 650mg/mL의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다. GCN의 농도가 100mg/mL 미만인 경우, 제3단계에서 수득된 GCN 콜로이달 용액에 있어서 네마틱 상의 발현이 이루어지지 않을 수 있다. 반대로 GCN의 농도가 800mg/mL을 초과하는 경우, 제3단계에서 수득된 GCN 콜로이달 용액에 있어서 침전물이 발생할 수 있다. 따라서 안정적인 네마틱 상의 발현을 도모한다는 관점에서, 제3단계에서 GCN은 100mg/mL 내지 800mg/mL의 농도를 가질 수 있으며, 450mg/mL 내지 650mg/mL의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다.Further, in the GCN colloidal solution of the present invention, it is more preferable that the solution has a concentration of 450 mg/mL to 650 mg/mL in the content ratio of the GCN in the solvent. When the concentration of GCN is less than 100 mg/mL, the nematic phase may not be expressed in the GCN colloidal solution obtained in the third step. Conversely, when the concentration of GCN exceeds 800 mg/mL, a precipitate may occur in the GCN colloidal solution obtained in the third step. Therefore, from the viewpoint of promoting stable nematic phase expression, in the third step, GCN may have a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL, more preferably 450 mg/mL to 650 mg/mL.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액에 있어서, 상기 용액 중 분산되어 있는 GCN 층은 다면체를 나타내고, 더욱 바람직하게는 육면체를 나타낸다.In addition, in the GCN colloidal solution of the present invention, the GCN layer dispersed in the solution represents a polyhedron, more preferably a hexahedron.

한편, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액은 네마틱 액정상이 발현되어 액정상태에서 위치 및 방향성에 대해 높은 안정성을 가진다.On the other hand, the GCN colloidal solution of the present invention exhibits a nematic liquid crystal phase and has high stability in position and orientation in a liquid crystal state.

<2.2. 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법><2.2. Method for preparing the GCN colloidal solution of the present invention>

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계; 및 합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계를 포함하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법을 추가로 개시한다. 상기 제3단계의 선행단계로서 제1단계 및 제2단계는 상기 <1.2. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법>에 기재된 내용에 준한다. 이하에서는 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법과 관련하여, 각 단계별로 세분화하여 서술하고자 한다.On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; And a third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid further discloses a method of preparing a GCN colloidal solution. As a preceding step of the third step, the first step and the second step are described in <1.2. It follows the content described in the method for producing a GCN stack of the present invention>. Hereinafter, in relation to the method for preparing the GCN colloidal solution of the present invention, it will be described by subdividing each step.

특히, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조는 산의 존재 하에 수행되는 것을 특징으로 한다. 상기 산의 조건은 상기 GCN을 용해할 수 있는 용매로서, 물리적 또는 화학적 관점에서 상기 GCN에 영구적인 손상을 입히지 않는 것이라면 충분하다. 즉, 상기 산의 조건은 상기 제2단계를 통하여 얻어진 본 발명의 GCN 스택을 양성자화(protonation)할 수 있는 조건이면 충분하다. 따라서, 통상적으로 GCN 스택의 양성자화가 가능한 산의 사용이 허용된다. 일 예시로서, 본 발명의 GCN의 양성자화는 강산 용매의 사용을 통하여 달성될 수 있다. In particular, the preparation of the GCN colloidal solution of the present invention is characterized in that it is carried out in the presence of an acid. The condition of the acid is a solvent capable of dissolving the GCN, and it is sufficient if it does not permanently damage the GCN from a physical or chemical point of view. That is, the condition of the acid is sufficient if it is a condition capable of protonating the GCN stack of the present invention obtained through the second step. Thus, the use of acids capable of protonating the GCN stack is usually allowed. As an example, the protonation of GCN of the present invention can be achieved through the use of a strong acid solvent.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산일 수 있다.In addition, in the preparation method of the GCN colloidal solution of the present invention, the acid in the third step is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfate (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), iodine hydrofluoric acid (HI), perchloric acid (HClO 4), chlorosulfonic acid (ClSO 3 H), chloro boron acid (ClBF 3 H), three bulhwaseol acid (FSO 3 H), trifluoride acetic acid ( CF 3 COOH), trifluoride methanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H), tetrafluoride boric acid (HBF 4 ), hexafluorophosphoric acid (HPF 6 ) hexafluoride antimony acid (HSbF 6 ), thallium hexafluoride, thallium hexafluoride It may be any one or more acids selected from the group consisting of sulfonic acid, arsenic hexafluoric acid and carboranic acid.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 GCN은 100mg/mL 내지 800mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 가질 수 있다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, in the third step, GCN may have a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL (GCN (mg)/acid (mL)).

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 GCN은 450mg/mL 내지 650mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다. GCN의 농도가 100mg/mL 미만인 경우, 제3단계에서 수득된 GCN 콜로이달 용액에 있어서 네마틱 상의 발현이 이루어지지 않을 수 있다. 반대로 GCN의 농도가 800mg/mL을 초과하는 경우, 제3단계에서 수득된 GCN 콜로이달 용액에 있어서 침전물이 발생할 수 있다. 따라서 안정적인 네마틱 상의 발현을 도모한다는 관점에서, 제3단계에서 GCN은 100mg/mL 내지 800mg/mL의 농도를 가질 수 있으며, 450mg/mL 내지 650mg/mL의 농도를 갖는 것이 더욱 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, in the third step, it is more preferable that GCN has a concentration of 450 mg/mL to 650 mg/mL (GCN (mg)/acid (mL)). When the concentration of GCN is less than 100 mg/mL, the nematic phase may not be expressed in the GCN colloidal solution obtained in the third step. Conversely, when the concentration of GCN exceeds 800 mg/mL, a precipitate may occur in the GCN colloidal solution obtained in the third step. Therefore, from the viewpoint of promoting stable nematic phase expression, in the third step, GCN may have a concentration of 100 mg/mL to 800 mg/mL, more preferably 450 mg/mL to 650 mg/mL.

더하여, 본 발명의 GCN 스택을 용해할 수 있는 통상의 용매로서, 증류수, 정제수 등의 물; 메탄올, 에탄올, 메톡시에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 등의 알코올계; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 3-메톡시-3-메틸 부틸 아세테이트 등의 에스테르계; 디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈, 디메틸아세트아미드 등의 아민계; 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 디메틸에테르, 디부틸에테르 등의 에테르계; 등의 추가적인 혼합이 고려될 수 있다.In addition, as a common solvent capable of dissolving the GCN stack of the present invention, water such as distilled water and purified water; Alcohols such as methanol, ethanol, methoxyethanol, propanol, isopropanol, butanol, and isobutanol; Ketone systems such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and 3-methoxy-3-methyl butyl acetate; Amines such as dimethylformamide, methylpyrrolidone, and dimethylacetamide; Ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl ether, and dibutyl ether; Additional mixing of the like may be considered.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 가열 온도는 80℃ 내지 120℃의 범위 이내인 것이 바람직하다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, the heating temperature in the third step is preferably within the range of 80°C to 120°C.

또한, 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법에 있어서, 상기 제3단계에서 가열 온도는 90℃ 내지 100℃의 범위 이내인 것이 더욱 바람직하다. 80℃ 미만의 온도조건에서는 본 발명의 GCN 스택의 용해가 충분히 이루어지지 않을 수 있고, 120℃ 초과의 온도조건에서는 발화 등이 문제될 수 있다.In addition, in the method for preparing a GCN colloidal solution of the present invention, the heating temperature in the third step is more preferably within the range of 90°C to 100°C. In a temperature condition of less than 80° C., dissolution of the GCN stack of the present invention may not be sufficiently performed, and in a temperature condition of more than 120° C., ignition may be a problem.

한편, 상기 제1단계 내지 제3단계를 통하여, 불투명한 GCN 콜로이달 용액을 얻을 수 있다. 육안으로 관찰할 경우 상기 불투명한 용액은 갈색에 가까운 색을 띤다. 또한, 산의 존재 하에서 상술한 GCN의 농도 조건을 만족함으로써, 상온조건에서 균일한 분산액으로 평가될 수 있다.Meanwhile, through the first to third steps, an opaque GCN colloidal solution can be obtained. When observed with the naked eye, the opaque solution has a color close to brown. In addition, by satisfying the above-described concentration condition of GCN in the presence of an acid, it can be evaluated as a uniform dispersion in room temperature conditions.

<3.1. GCN 콜로이달 용액으로부터 제조되는 액정 섬유><3.1. Liquid crystal fiber prepared from GCN colloidal solution>

한편, 본 명세서는 상기 GCN 콜로이달 용액으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유를 추가로 개시한다. 본 발명의 액정섬유의 제조방법에 관한 사항은 하기 후술하는 <3.2. 액정 섬유의 제조방법>에 따른다.On the other hand, the present specification further discloses a liquid crystal fiber, characterized in that prepared from the GCN colloidal solution. Matters concerning the method for producing the liquid crystal fiber of the present invention will be described later in <3.2. Follow the method of manufacturing liquid crystal fiber>.

본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 평행하게 적층된 시트형태의 GCN 층을 포함한다. 즉, 본 발명의 액정섬유는 상기 평행하게 적층된 시트형태의 GCN이 상기 액정섬유의 장축방향과 수직인 방향으로 정렬된 층상구조를 나타낸다.In the liquid crystal fiber of the present invention, the liquid crystal fiber includes a sheet-like GCN layer laminated in parallel. That is, the liquid crystal fiber of the present invention exhibits a layered structure in which the sheet-like GCN stacked in parallel is aligned in a direction perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal fiber.

더하여, 본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 표면에 미세 기공이 형성되었다.In addition, in the liquid crystal fiber of the present invention, the liquid crystal fiber has micropores formed on its surface.

본 발명의 액정섬유는 상기 액정섬유의 장축방향과 수직인 방향으로 정렬된 층상구조를 나타내고, 표면에 미세 기공이 형성됨에 따라 비표면적 증가에 따른 높은 촉매활성 등을 제공할 수 있다. 이는 액정화된 GCN의 표면적 증가로 인해 표면에서 반응할 수 있는 활성부위(active site)의 수가 증가하고, 네마틱상의 발현에 따라 한 방향으로의 전자 전달을 유도하여 전하, 정공의 분리 및 전달이 효과적으로 진행되기 때문이다.The liquid crystal fiber of the present invention exhibits a layered structure aligned in a direction perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal fiber, and can provide high catalytic activity according to an increase in specific surface area as fine pores are formed on the surface. This increases the number of active sites that can react on the surface due to the increase in the surface area of the liquid crystallized GCN, and induces electron transfer in one direction according to the expression of the nematic phase, thereby separating and transferring charges and holes. Because it proceeds effectively.

또한, 본 발명의 액정 섬유에 있어서, 상기 액정 섬유는 25 이상의 종횡비를 갖는다. 상기 액정 섬유의 종횡비는 섬유의 직경에 대한 섬유의 길이의 비를 의미하고, 상기 섬유의 길이는 최소 길이에 해당하는 값인 10mm로 고정하여 상기 섬유의 직경을 측정하였다. 본 명세서에 있어서, 본 발명의 액정 섬유는 모두 이와 같은 비를 의미한다.Further, in the liquid crystal fiber of the present invention, the liquid crystal fiber has an aspect ratio of 25 or more. The aspect ratio of the liquid crystal fiber means the ratio of the length of the fiber to the diameter of the fiber, and the length of the fiber is fixed at 10 mm, which is a value corresponding to the minimum length, and the diameter of the fiber is measured. In the present specification, all of the liquid crystal fibers of the present invention mean such a ratio.

가령, 액정 섬유의 종횡비가 상기의 수치범위를 벗어나는 경우에는, 본 발명이 목적하는 고배향 및 패킹 밀도가 높은 액정섬유를 균일하게 연속적으로 생산할 수 없는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 액정섬유의 종횡비는 25 이상의 값을 갖는 것이 바람직하다.For example, when the aspect ratio of the liquid crystal fiber is out of the above numerical range, there is a problem in that it is not possible to uniformly and continuously produce a liquid crystal fiber having a high orientation and a high packing density for the purpose of the present invention. Therefore, it is preferable that the aspect ratio of the liquid crystal fiber of the present invention has a value of 25 or more.

<3.2. 액정 섬유의 제조방법><3.2. Manufacturing method of liquid crystal fiber>

한편, 본 명세서는 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계; 합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 액정화된 GCN을 방사하는 제4단계를 포함하는, 액정 섬유의 제조방법을 추가로 개시한다. 상기 제4단계의 선행단계로서 제1단계, 2단계 및 제3단계는 상기 <1.2. 본 발명의 GCN 스택의 제조방법> 및 <2.2. 본 발명의 GCN 콜로이달 용액의 제조방법>에 기재된 내용에 준한다. 이하에서는 본 발명의 액정 섬유의 제조방법과 관련하여, 각 단계별로 세분화하여 서술하고자 한다.On the other hand, the present specification is a first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; A third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid; And a fourth step of spinning the liquid crystallized GCN in the third step. As a preceding step of the fourth step, the first step, the second step, and the third step are described in <1.2. Manufacturing method of the GCN stack of the present invention> and <2.2. It follows the contents described in the method for preparing the GCN colloidal solution of the present invention>. Hereinafter, in relation to the method of manufacturing the liquid crystal fiber of the present invention, it will be described by subdividing each step.

본 발명의 액정섬유의 제조방법은 액정화된 GCN을 방사하는 제4단계를 포함한다. The manufacturing method of the liquid crystal fiber of the present invention includes a fourth step of spinning the liquid crystallized GCN.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 제4단계에서 방사 과정은 습식방사, 건식방사, 건습식방사, 용융방사 및 전기방사로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. 본 발명의 액정화된 GCN을 방사하는 단계는 습식방사에 의하여 수행될 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.In addition, in the manufacturing method of the liquid crystal fiber of the present invention, the spinning process in the fourth step is preferably any one selected from the group consisting of wet spinning, dry spinning, dry wet spinning, melt spinning and electrospinning. The step of spinning the liquid crystallized GCN of the present invention may be performed by wet spinning, but is not particularly limited thereto.

다만, 일 예시로서, 습식방사란 이하와 같은 방식에 의하여 수행되는 방사를 의미한다. 상기 습식방사란, 세부적으로, 액정상의 GCN에 압력을 가하여 작은 방사 구금을 통하여 응고액이 포함된 응고욕조 속으로 액정을 방사시켜 응고욕조 내에서 액정이 응고되도록 하고, 응고욕조 속에서 용매의 확산에 의한 고화가 진행되어 용질이 침출됨에 따라 액정섬유가 형성되도록 하는 방법이다.However, as an example, wet spinning means spinning performed by the following method. The wet spinning means, in detail, by applying pressure to the liquid crystal phase GCN to radiate the liquid crystal into the coagulation bath containing the coagulation liquid through a small spinneret to cause the liquid crystal to coagulate in the coagulation bath, and diffusion of the solvent in the coagulation bath. This is a method of forming liquid crystal fibers as the solute is leached by solidification by the process.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 10℃ 내지 200℃의 범위 이내에서 가열되는 것이 바람직하다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, the wet spinning is preferably heated within the range of 10°C to 200°C.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 20℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 가열되는 것이 더욱 바람직하다. 이는 액정 섬유의 균질성의 관점에서 이상적인 수치범위이나, 이에 제한되는 것은 아니다.Further, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is more preferable that the wet spinning is heated within the range of 20°C to 100°C. This is an ideal numerical range from the viewpoint of homogeneity of the liquid crystal fiber, but is not limited thereto.

한편, 상기 습식방사의 온도조건이 10℃ 미만인 경우, 충분한 양의 액정 섬유의 합성이 유도되지 않을 수 있다. 반대로 온도조건이 200℃를 초과하는 경우, 균일하고 연속적인 액정 섬유의 구조형성이 제한될 수 있다.On the other hand, when the temperature condition of the wet spinning is less than 10°C, synthesis of a sufficient amount of liquid crystal fibers may not be induced. Conversely, when the temperature condition exceeds 200°C, uniform and continuous structure formation of the liquid crystal fiber may be limited.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 0.1mL/min 내지 4.0mL/min의 범위 이내의 방사속도로 수행되는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, the wet spinning is preferably performed at a spinning speed within the range of 0.1 mL/min to 4.0 mL/min, but is not limited thereto.

한편, 상기 응고액의 구체적인 예시로서, 약산에 분산된 키토산용액, 염화칼슘(CaCl2)수용액; 증류수, 정제수 등의 물; 메탄올, 에탄올, 메톡시에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 등의 알코올계; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 3-메톡시-3-메틸 부틸 아세테이트 등의 에스테르계; 디메틸포름아미드, 메틸 피롤리돈, 디메틸아세트아미드 등의 아민계; 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 디메틸에테르, 디부틸에테르 등의 에테르계; 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 응고액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 응고액은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 망간 (Mn), 알루미늄(Al), 칼륨(K) 및 나트륨(Na) 등에서 선택되는 금속이온을 더 포함할 수 있고, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제에서 선택되는 계면활성제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. On the other hand, as a specific example of the coagulation solution, chitosan solution, calcium chloride (CaCl2) aqueous solution dispersed in a weak acid; Water such as distilled water and purified water; Alcohols such as methanol, ethanol, methoxyethanol, propanol, isopropanol, butanol, and isobutanol; Ketone systems such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, and 3-methoxy-3-methyl butyl acetate; Amines such as dimethylformamide, methylpyrrolidone, and dimethylacetamide; Ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl ether, and dibutyl ether; It may be any one or a mixture of two or more selected from, but is not limited thereto. In addition, the coagulation solution is gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), manganese (Mn), aluminum (Al), potassium (K) And a metal ion selected from sodium (Na), and the like, and may further include a surfactant selected from cationic surfactants, anionic surfactants and nonionic surfactants, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 -10℃ 내지 100℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is preferable to use a coagulating solution within the range of -10°C to 100°C for the wet spinning.

또한, 본 발명의 액정 섬유의 제조방법에 있어서, 상기 습식방사는 0℃ 내지 80℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것이 더욱 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, in the method for producing a liquid crystal fiber of the present invention, it is more preferable to use a coagulation solution within the range of 0°C to 80°C for the wet spinning, but is not limited thereto.

가령, 상기 응고액의 온도가 -10℃ 미만인 경우 균일하고 연속적인 액정 섬유의 구조형성이 제한될 수 있다. 반대로 상기 응고액의 온도가 200℃를 초과하는 경우 충분한 양의 액정 섬유의 합성이 유도되지 않을 수 있다.For example, when the temperature of the coagulation solution is less than -10°C, uniform and continuous structure formation of liquid crystal fibers may be limited. Conversely, when the temperature of the coagulation solution exceeds 200°C, synthesis of a sufficient amount of liquid crystal fibers may not be induced.

더하여, 본 발명의 액정섬유는 방사방식에 따라, 섬유(fiber)형, 리본형, 나선사형 및 직물(fabric)형 등의 섬유모양으로서 조절하여 제조될 수 있다. 특히, 섬유형의 경우, 적층구조 및 미세기공이 극대화되어 비표면적이 증가될 수 있으며, 이에 따라 반응물의 표면접근성이 개선되므로 높은 촉매활성도를 기대할 수 있다.In addition, the liquid crystal fiber of the present invention may be manufactured by controlling it as a fiber shape such as a fiber type, a ribbon type, a spiral yarn type, and a fabric type according to the spinning method. In particular, in the case of the fibrous type, the specific surface area can be increased by maximizing the lamination structure and micropores, and thus, the surface accessibility of the reactant is improved, so high catalytic activity can be expected.

<4. 실시예 및 평가><4. Examples and evaluation>

이하, 첨부한 도면 및 실시예들을 참조하여 본 명세서가 청구하는 바에 대하여 더욱 자세히 설명한다. 다만, 본 명세서에서 제시하고 있는 도면 내지 실시예 등은 통상의 기술자에게 의하여 다양한 방식으로 변형되어 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 본 명세서의 기재사항은 본 발명을 특정 개시 형태에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 내지 대체물을 포함하고 있는 것으로 보아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명을 통상의 기술자로 하여금 더욱 정확하게 이해할 수 있도록 돕기 위하여 제시되는 것으로서 실제보다 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Hereinafter, what is claimed by the present specification will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. However, the drawings or examples presented in the present specification may be modified in various ways by a person skilled in the art to have various forms, and the description of the present specification is not limited to a specific disclosure form. It should be viewed as including all equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In addition, the accompanying drawings are presented to help a person skilled in the art to understand the present invention more accurately, and may be exaggerated or reduced than in actuality.

실시예 1. 멜라민 및 티오시아누르산으로부터 합성된 GCN 스택Example 1. GCN stack synthesized from melamine and thiocyanuric acid

0.5g의 멜라민(melamine)과 0.51g의 티오시아누르산(thiocyanuric acid)을 30mL의 DMSO(Dimethyl Sulfoxide)에 용해시켜 용액을 얻었다. 상기 용액을 30mL의 증류수와 혼합하여, 연노랑색의 침전물을 얻었다. 상기 침전물을 감압여과를 통하여 회수하고, 증류수로 반복 세척하여 상기 침전물에 남아있는 DMSO를 제거하였다. 얻어진 침전물을 120℃ 온도조건에서 약 12시간 건조하여 본 발명의 GCN를 얻었다. 상기 GCN을 비활성 분위기 하에서, 550℃까지 약 4시간동안 승온한 후, 550℃ 온도조건을 약 4시간동안 유지하였다. 소성이 완료된 GCN을 상온조건까지 자연냉각하여, 본 발명의 GCN 스택(이하, '실시예 1')을 얻을 수 있었다.0.5 g of melamine and 0.51 g of thiocyanuric acid were dissolved in 30 mL of DMSO (Dimethyl Sulfoxide) to obtain a solution. The solution was mixed with 30 mL of distilled water to obtain a pale yellow precipitate. The precipitate was recovered through filtration under reduced pressure and washed repeatedly with distilled water to remove DMSO remaining in the precipitate. The obtained precipitate was dried at 120° C. for about 12 hours to obtain GCN of the present invention. After the GCN was heated to 550° C. for about 4 hours in an inert atmosphere, the temperature condition at 550° C. was maintained for about 4 hours. By naturally cooling the fired GCN to room temperature conditions, the GCN stack of the present invention (hereinafter, “Example 1”) could be obtained.

비교예 1. 디시안디아마이드로부터 합성된 GCNComparative Example 1. GCN synthesized from dicyandiamide

20g의 디시안디아마이드를 유리 비이커 속에 넣은 후, 상기 비이커 윗면을 유리판으로 덮는다. 이를 박스 퍼니스(box furnace)에 위치시킨 후 550℃의 온도로 승온하였다. 상기 온도에서 약 4시간동안 유지하여 소성하였고, 소성 결과 얻은 물질을 상온조건까지 자연냉각하여 비교예의 GCN(이하, '비교예 1')을 얻을 수 있었다. After putting 20 g of dicyandiamide into a glass beaker, the top of the beaker is covered with a glass plate. This was placed in a box furnace and then heated to a temperature of 550°C. It was kept at the above temperature for about 4 hours and fired, and the material obtained as a result of firing was naturally cooled to room temperature conditions to obtain GCN (hereinafter, “Comparative Example 1”) of Comparative Example.

평가 1. 주사전자현미경을 통한 GCN의 구조확인Evaluation 1. Structure check of GCN through scanning electron microscope

도 1은 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN의 구조를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 결과를 도시한 것이다. 실시예 1을 통해 층층이 겹쳐진 얇은 판상 형태의 나노구조의 물질이 형성되었음을 확인할 수 있다. FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention and a general GCN of a comparative example photographed through a scanning electron microscope. It can be seen from Example 1 that a thin plate-shaped nanostructured material was formed in which the layers were overlapped.

반면 비교예 1을 통해 합성된 물질은 적층된 구조의 GCN을 확인할 수 없으며, 보편적인 분자 모노머의 형태인 비정형의 두꺼운 플레이크 형태를 나타낸다.On the other hand, the material synthesized through Comparative Example 1 cannot confirm the stacked structure of GCN, and exhibits an amorphous thick flake form, which is a form of a common molecular monomer.

도 2는 주사전자현미경을 통하여 촬영한 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택의 길이, 높이 및 너비의 값을 측정한 결과를 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택은 5μm 내지 15μm의 범위 이내의 길이, 0.1μm 내지 2μm 의 범위 이내의 높이, 0.5μm 내지 3μm 의 범위 이내의 너비를 갖는 균일한 육면체의 마이크로 섬유 형태를 가지고 있다. FIG. 2 shows the results of measuring the length, height, and width of a GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention, taken through a scanning electron microscope. An embodiment of the present invention, the aspect ratio-controlled GCN stack is a uniform hexahedral microfiber form having a length within the range of 5 μm to 15 μm, a height within the range of 0.1 μm to 2 μm, and a width within the range of 0.5 μm to 3 μm. Have.

또한, 도 2를 참조하는 경우 본 발명의 GCN 스택의 종횡비가 3 내지 15의 범위 이내의 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 가령, GCN 스택의 종횡비가 상기의 수치범위를 벗어나는 경우에는 본 발명의 목적하는 표면접근성이 우수한 GCN 스택을 구현할 수 없다는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 GCN 스택의 종횡비는 3 내지 15의 범위 이내의 값을 갖는 것이 바람직하다. Also, referring to FIG. 2, it can be seen that the aspect ratio of the GCN stack of the present invention has a value within the range of 3 to 15. For example, when the aspect ratio of the GCN stack is out of the above numerical range, there is a problem in that the GCN stack having excellent surface accessibility to the object of the present invention cannot be implemented. Therefore, it is preferable that the aspect ratio of the GCN stack of the present invention has a value within the range of 3 to 15.

한편, 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택에 있어서, 상기 GCN 층은 다면체를 나타내고, 더욱 바람직하게는 육면체를 나타낸다.Meanwhile, in the GCN stack with an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention, the GCN layer represents a polyhedron, more preferably a hexahedron.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN의 XRD(X-ray Diffraction) 패턴 분석 결과를 도시한 것이다. 도 3의 XRD 패턴 분석을 통하여 GCN 스택 내에 존재하는 결정성 물질의 특성을 파악하여 표 1에 정리하였다. FIG. 3 is a diagram illustrating an XRD (X-ray Diffraction) pattern analysis result of a GCN stack having an aspect ratio adjusted according to an embodiment of the present invention and a general GCN of Comparative Example. The characteristics of the crystalline material present in the GCN stack were identified through the XRD pattern analysis of FIG. 3 and summarized in Table 1.

하기 표 1은 도 3을 참조하여, 각(theta) 값과 브래그의 법칙(Bragg's law)에 의한 식으로 면간 거리를 계산하여 (002)면에 대한 GCN 층간의 거리를 계산하였다. 또한, 세러 방정식(Scherrer equation)을 이용하여 GCN 결정의 크기를 구한 다음, 상기 GCN 층간의 거리로부터 GCN 스택의 층의 개수(stacking number)를 구하였다. GCN 스택의 층의 개수는 하기 수학식 1에 의하여 도출될 수 있다.In Table 1 below, with reference to FIG. 3, the distance between the planes was calculated using an equation according to the theta value and Bragg's law to calculate the distance between the GCN layers with respect to the (002) plane. In addition, the size of the GCN crystal was calculated using the Scherrer equation, and then the number of layers in the GCN stack was calculated from the distance between the GCN layers. The number of layers of the GCN stack can be derived by Equation 1 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

N=GCN 스택의 층의 개수, L=GCN 스택의 크기, D=GCN 층간의 거리N=number of layers in GCN stack, L=size of GCN stack, D=distance between GCN layers

본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN의 서로 인접하는 GCN 층간의 거리인 d와 결정성 입자의 층의 개수(stacking number)는 하기 표 1과 같다.Table 1 below shows d, which is the distance between adjacent GCN layers, and the number of crystalline particles of the GCN stack with the aspect ratio adjusted according to the embodiment of the present invention and the comparative GCN.

GCN 층간의 거리
(d, nm)GCN floor distance
(d, nm) 층의 개수
(stacking number, ea)Number of floors
(stacking number, ea) 실시예 1Example 1 0.330.33 55 비교예 1Comparative Example 1 0.320.32 1818

표 1을 참조하는 경우, 그래파이트(graphite)와 같은 구조를 가지는 결정성 입자의 층의 개수는 본 발명의 실시예 1의 경우 평균 약 5개이고, 비교예 1의 경우 평균 약 18개로 나타났다. 또한, 서로 인접하는 GCN 층간의 거리인 d는 실시예 1의 경우 0.33nm, 비교예 1의 경우 0.32nm로 측정되었다. 표 1의 결과를 통하여, 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택 및 비교예 일반 GCN 내에 존재하는 결정성 물질만 고려하였을 때 본 발명의 일 실시예인 종횡비가 조절된 GCN 스택이 더 적은 수의 층의 개수(stacking number)를 가지므로 표면접근성이 향상되어 박리에 더 유리한 구조를 갖는다는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, the number of layers of crystalline particles having a structure such as graphite was about 5 on average in Example 1 of the present invention, and about 18 on average in Comparative Example 1. In addition, d, which is the distance between adjacent GCN layers, was measured as 0.33 nm in Example 1 and 0.32 nm in Comparative Example 1. From the results of Table 1, when considering only the crystalline material present in the aspect ratio-controlled GCN stack and the comparative example general GCN, which is an embodiment of the present invention, there are fewer GCN stacks with an aspect ratio control. Since it has a stacking number of, it can be confirmed that it has a more advantageous structure for peeling by improving surface accessibility.

따라서 상술한 일 실시예에 따른 구성을 채용함으로써, 본 발명은 형태와 크기가 조절되고 고순도로 합성된 GCN 스택 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.Accordingly, by adopting the configuration according to the above-described embodiment, the present invention can provide a GCN stack having a controlled shape and size and synthesized with high purity, and a method of manufacturing the same.

실시예 2. 중간농도의 GCN을 포함하는 유방성 액정상 GCN 콜로이달 용액Example 2. A lyotropic liquid crystal phase GCN colloidal solution containing medium concentration of GCN

상기 실시예 1에서 제조된 GCN 스택 400mg을 98%농도의 1mL 황산용액에 용해시켰다. 용해를 완결하기 위하여, 용액을 약 90℃로 가열하며 교반하였다.400 mg of the GCN stack prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL sulfuric acid solution at a concentration of 98%. To complete dissolution, the solution was stirred while heating to about 90°C.

실시예 3. 고농도의 GCN을 포함하는 액정상 GCN 콜로이달 용액Example 3. Liquid Crystalline GCN Colloidal Solution Containing High Concentration of GCN

상기 실시예 1에서 제조된 GCN 스택 600mg을 98%농도의 1mL 황산용액에 용해시켰다. 용해를 완결하기 위하여, 용액을 약 90℃로 가열하며 교반하였다.600 mg of the GCN stack prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL sulfuric acid solution at a concentration of 98%. To complete dissolution, the solution was stirred while heating to about 90°C.

비교예 2. 비교예 1의 GCN을 저농도로 포함하는 등방성 용액Comparative Example 2. Isotropic solution containing GCN of Comparative Example 1 at low concentration

상기 비교예 1에서 제조된 GCN 스택 200mg을 98%농도의 1mL 황산용액에 용해시켰다. 용해를 완결하기 위하여, 용액을 약 90℃로 가열하며 교반하였다.200 mg of the GCN stack prepared in Comparative Example 1 was dissolved in 1 mL sulfuric acid solution at a concentration of 98%. To complete dissolution, the solution was stirred while heating to about 90°C.

비교예 3. 비교예 1의 GCN을 중간농도로 포함하는 등방성 용액Comparative Example 3. Isotropic solution containing GCN of Comparative Example 1 at an intermediate concentration

상기 비교예 1에서 제조된 GCN 400mg을 98%농도의 1mL 황산용액에 용해시켰다. 용해를 완결하기 위하여, 용액을 약 90℃로 가열하며 교반하였다.400 mg of GCN prepared in Comparative Example 1 was dissolved in 1 mL sulfuric acid solution at a concentration of 98%. To complete dissolution, the solution was stirred while heating to about 90°C.

비교예 4. 비교예 1의 GCN을 고농도로 포함하는 등방성 용액Comparative Example 4. Isotropic solution containing GCN of Comparative Example 1 at a high concentration

상기 비교예 1에서 제조된 GCN 600mg을 98%농도의 1mL 황산용액에 용해시켰다. 용해를 완결하기 위하여, 용액을 약 90℃로 가열하며 교반하였다.600 mg of GCN prepared in Comparative Example 1 was dissolved in 1 mL sulfuric acid solution at a concentration of 98%. To complete dissolution, the solution was stirred while heating to about 90°C.

평가 2. 교차 편광현미경을 통한 액정상의 확인Evaluation 2. Confirmation of liquid crystal phase through cross-polarized microscope

도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예의 액정상을 교차 편광현미경으로 촬영한 결과를 도시한 것이다. 구체적으로 도 4 내지 도 5는 각각 실시예 2 및 실시예 3의 GCN의 액정상을 교차 편광현미경으로 촬영한 결과를 도시한 것이다.4 to 5 show a result of photographing a liquid crystal image according to an embodiment of the present invention with a cross-polarized microscope. Specifically, FIGS. 4 to 5 show the results of photographing the liquid crystal phases of the GCN of Examples 2 and 3, respectively, with a cross-polarized microscope.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 2는 GCN 콜로이달 용액 내 GCN이 유방성 액정상임을 확인할 수 있다. 4, in Example 2 of the present invention, it can be seen that GCN in the GCN colloidal solution is a lyotropic liquid crystal phase.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 3은 GCN 콜로이달 용액 내 GCN이 완전상 액정상인 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 GCN을 포함하는 GCN 콜로이달 용액은 농도변화에 따라 액정상의 성격 내지 특성 또한 변화할 것으로 기대된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, in Example 3 of the present invention, it can be seen that GCN in the GCN colloidal solution is in a completely liquid crystal phase. Accordingly, the GCN colloidal solution containing GCN of the present invention is expected to change the characteristics or characteristics of the liquid crystal phase as the concentration changes.

한편, 도 6은 본 발명의 비교예 4를 교차 편광현미경으로 촬영한 결과를 도시한 것이다. 특히, 도 6을 참조하면, 비교예 4는 비교예 2 및 비교예 3과 비교하여 고농도의 GCN을 함유하고 있음에도, GCN의 액정상이 발현되지 않은 등방성 용액에 해당하는 것을 확인할 수 있다. 더하여, 상대적으로 저농도인 비교예 2 및 비교예 3 또한 등방성 용액에 해당할 것으로 추측할 수 있으며, 실제 관찰결과 GCN의 액정상이 발현되지 않은 등방성 용액에 해당하는 것(미도시)으로 나타났다. Meanwhile, FIG. 6 shows a result of photographing Comparative Example 4 of the present invention with a cross-polarized microscope. In particular, referring to FIG. 6, it can be seen that Comparative Example 4 corresponds to an isotropic solution in which the liquid crystal phase of GCN is not expressed even though it contains a high concentration of GCN compared to Comparative Example 2 and Comparative Example 3. In addition, it can be assumed that Comparative Examples 2 and 3, which are relatively low concentrations, also correspond to isotropic solutions, and as a result of actual observation, it was found to correspond to an isotropic solution in which the liquid crystal phase of GCN was not expressed (not shown).

따라서 상술한 일 실시예에 따른 구성을 채용함으로써, 본 발명은 표면접근성이 개선되어 분산 및 박리(exfoliation)에 유리한 상기 GCN 스택으로부터 네마틱 액정상을 발현하여 고농도 및 고분산의 GCN 콜로이달 용액 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.Therefore, by employing the configuration according to the above-described embodiment, the present invention provides a highly concentrated and highly dispersed GCN colloidal solution by expressing a nematic liquid crystal phase from the GCN stack, which is advantageous for dispersion and exfoliation by improving surface accessibility. The manufacturing method can be provided.

제조예 1. 본 발명의 GCN을 포함하는 액정섬유Preparation Example 1. Liquid crystal fiber containing GCN of the present invention

상기 실시예 3의 액정상이 발현된 GCN 콜로이달 용액을 습식방사용 도프로 활용하여 액정섬유를 제조하였다. 구체적으로, 상기 도프를 주사기로 흡인한 후, 내경이 0.41mm인 니들을 사용하여, 응고욕조에 해당하는 아세톤 속에서 주사하였다.A liquid crystal fiber was prepared by using the GCN colloidal solution in which the liquid crystal phase of Example 3 was expressed as a wet spinning dope. Specifically, after aspirating the dope with a syringe, it was injected in acetone corresponding to a coagulation bath using a needle having an inner diameter of 0.41 mm.

비교제조예 1. 비교예 1을 포함하는 펠릿(pellet)Comparative Production Example 1. Pellets containing Comparative Example 1

상기 제조예 1과 동일하게 제조하되, 상기 실시예 3의 액정상이 발현된 GCN 콜로이달 용액을 대신하여 상기 비교예 4의 등방성 용액을 사용하였다. It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but the isotropic solution of Comparative Example 4 was used in place of the GCN colloidal solution in which the liquid crystal phase of Example 3 was expressed.

평가 3. 주사전자현미경을 통한 액정섬유의 구조확인Evaluation 3. Confirmation of the structure of liquid crystal fiber through a scanning electron microscope

도 7은 본 발명의 일 실시예인 액정상이 발현된 GCN 콜로이달 용액으로부터 만들어진 액정섬유를 도시한 것이다.7 shows a liquid crystal fiber made from a GCN colloidal solution in which a liquid crystal phase is expressed, which is an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 비교예로부터 만들어진 섬유화가 되지 않고 팰릿 형태로 형성된 입자를 도시한 것이다.Figure 8 shows the particles formed in the form of pellets without fiberization made from the comparative example of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 액정섬유는 끊김이 없이 연속적으로 섬유화가 진행된 것을 확인할 수 있다. 반면에 도 8을 참조하면, 본 발명의 비교예로부터 만들어진 입자는 액정상이 발현되지 않아 아세톤 속에서 섬유화가 되지 않고 팰릿 형태로 입자가 형성되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the liquid crystal fiber of the present invention has been continuously fiberized without being cut off. On the other hand, referring to FIG. 8, it can be seen that the particles made from the comparative example of the present invention do not develop a liquid crystal phase, so that fibers are not formed in acetone and particles are formed in a pellet form.

도 9 내지 도 10은 제조예 1에 따라 제조된 본 발명의 일 실시예인 액정섬유의 구조를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 결과를 도시한 것이다. 도 9 내지 도 10을 통하여 액정 섬유의 표면은 다소 거친 것을 확인할 수 있고 상기 액정 섬유의 종횡비는 섬유의 직경에 대한 섬유의 길이의 비라고 할 때, 상기 섬유의 길이를 최소 길이에 해당하는 값인 10mm로 고정하여 상기 섬유의 직경을 측정한 결과 상기 액정 섬유의 종횡비는 25 이상의 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.9 to 10 show the results of photographing the structure of a liquid crystal fiber according to an embodiment of the present invention prepared according to Preparation Example 1 through a scanning electron microscope. 9 to 10, it can be seen that the surface of the liquid crystal fiber is somewhat rough, and when the aspect ratio of the liquid crystal fiber is the ratio of the length of the fiber to the diameter of the fiber, the length of the fiber is 10 mm, which is a value corresponding to the minimum length. As a result of measuring the diameter of the fiber by fixing it with, it was confirmed that the aspect ratio of the liquid crystal fiber had a value of 25 or more.

구체적으로 도 9를 참조하면, 본 발명의 액정섬유는 비교적 표면이 균일한 섬유형태로 제조가 가능하다는 것을 확인할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 9, it can be seen that the liquid crystal fiber of the present invention can be manufactured in a fiber form having a relatively uniform surface.

한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 액정섬유는 방적 환경에서 일정한 방향으로 정렬되어 평행하게 적층된 시트형태의 GCN을 포함하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 평행하게 적층된 시트형태의 GCN은 액정섬유의 장축에 수직한 방향으로 배열되어 있는 것을 알 수 있다. 더하여, 본 발명의 액정섬유에는 미세한 기공터널이 형성되어 있는 바, 매끈한 표면을 갖는 섬유에 비하여 더 넓은 비표면적을 가진다는 점을 확인할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 10, it can be seen that the liquid crystal fiber of the present invention includes GCN in the form of a sheet that is aligned in a certain direction and stacked in parallel in a spinning environment. In addition, it can be seen that the parallel-laminated sheet-type GCN is arranged in a direction perpendicular to the long axis of the liquid crystal fiber. In addition, since the liquid crystal fiber of the present invention has a fine pore tunnel, it can be seen that it has a larger specific surface area than the fiber having a smooth surface.

따라서 상술한 일 실시예에 따른 구성을 채용함으로써, 본 발명은 상술한 바와 같은 특성을 가지는 네마틱 액정상이 발현된 상기 GCN 콜로이달 용액을 방사과정을 통하여 고배향 및 패킹 밀도(packing density)가 높은 액정섬유 및 이를 균일하게 연속적으로 생산할 수 있는 액정섬유의 제조방법을 제공할 수 있다.Therefore, by adopting the configuration according to the above-described embodiment, the present invention provides high orientation and high packing density through the spinning process of the GCN colloidal solution in which the nematic liquid crystal phase having the above-described characteristics is expressed. It is possible to provide a liquid crystal fiber and a method for producing a liquid crystal fiber capable of uniformly and continuously producing the liquid crystal fiber.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (37)

복수개의 그래피틱 카본 나이트라이드(Graphitic Carbon Nitride, 이하 'GCN'이라 함) 층이 적층되어 형성되고,
상기 복수개의 GCN 층은 3개 내지 10개의 범위 이내이고,
서로 인접하는 상기 GCN 층간의 거리를 d라 할 때, d는 0.2nm 내지 0.5nm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.A plurality of graphitic carbon nitride (Graphitic Carbon Nitride, hereinafter referred to as'GCN') layers are stacked to form,
The plurality of GCN layers are within the range of 3 to 10,
When the distance between the adjacent GCN layers is d, d is within the range of 0.2nm to 0.5nm, the GCN stack. 제1항에 있어서,
상기 GCN 층은 다면체인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 1,
The GCN layer is characterized in that the polyhedron, GCN stack. 제2항에 있어서,
상기 GCN 층은 육면체인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 2,
The GCN layer is characterized in that the hexahedral, GCN stack. 제3항에 있어서,
상기 GCN 스택은 5μm 내지 15μm의 범위 이내의 길이, 0.1μm 내지 2μm 의 범위 이내의 높이, 0.5μm 내지 3μm 의 범위 이내의 너비를 갖는 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 3,
The GCN stack is characterized in that it has a length within the range of 5 μm to 15 μm, a height within the range of 0.1 μm to 2 μm, and a width within the range of 0.5 μm to 3 μm. 제3항에 있어서,
상기 GCN 스택은 종횡비가 3 내지 15의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 3,
The GCN stack is characterized in that the aspect ratio is within the range of 3 to 15, GCN stack. 제1항에 있어서,
상기 GCN 층은 4개 내지 6개의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 1,
The GCN layer is characterized in that within the range of 4 to 6, GCN stack. 제1항에 있어서,
상기 d는 0.3nm 내지 0.4nm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택.The method of claim 1,
The d is characterized in that within the range of 0.3nm to 0.4nm, GCN stack. 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계; 및
상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계를 포함하는, GCN 스택의 제조방법.A first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof; And
A method for producing a GCN stack comprising a second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step. 제8항에 있어서,
상기 트리아진계 화합물은 멜라민이고, 상기 시아누르산 또는 그의 유도체는 티오시아누르산인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 8,
The triazine-based compound is melamine, and the cyanuric acid or derivative thereof is thiocyanuric acid. 제8항에 있어서,
상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 0.8 내지 1 대 1.2 사이의 질량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 8,
The triazine-based compound and cyanuric acid or derivatives thereof are mixed in a mass ratio between 1 to 0.8 and 1 to 1.2. 제10항에 있어서,
상기 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체는 1 대 1의 질량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 10,
The triazine-based compound and cyanuric acid or derivatives thereof are mixed in a mass ratio of 1 to 1, wherein the method for producing a GCN stack. 제8항에 있어서,
상기 제2단계에서 소성 온도는 300℃ 내지 650℃의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 8,
The firing temperature in the second step is characterized in that within the range of 300 ℃ to 650 ℃, the manufacturing method of the GCN stack. 제8항에 있어서,
상기 제2단계에서 승온 조건은 30K/분 내지 50K/분의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 8,
The heating condition in the second step is characterized in that within the range of 30K / min to 50K / min, the manufacturing method of the GCN stack. 제8항에 있어서,
상기 제2단계에서 소성 시간은 4시간 내지 10시간의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 스택의 제조방법.The method of claim 8,
The firing time in the second step is characterized in that within the range of 4 to 10 hours, the manufacturing method of the GCN stack. 용매, 및 상기 용매 중에 분산되어 있는 GCN 층을 포함하고, 상기 용매는 산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액. A solvent, and a GCN layer dispersed in the solvent, wherein the solvent is an acid, GCN colloidal solution. 제15항에 있어서,
상기 산은 Hammett 산도함수가 -12 내지 -30의 범위 이내의 산도를 갖는 강산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액.The method of claim 15,
The acid is characterized in that the Hammett acidity function is a strong acid having an acidity within the range of -12 to -30, GCN colloidal solution. 제15항에 있어서,
상기 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액.The method of claim 15,
The acid is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfuric acid (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), hydroiodic acid (HI), perchloric acid (HClO 4 ), chloro acid (ClSO 3 H), chloro boron trifluoride acid (ClBF 3 H), bulhwaseol acid (FSO 3 H), trifluoride acetic acid (CF 3 COOH), trifluoride methane sulfonic acid (CF 3 SO 3 H), four Any one or more acids selected from the group consisting of boric acid fluoric acid (HBF 4 ), phosphoric hexafluoride (HPF 6 ) antimony hexafluoride (HSbF 6 ), thallium hexafluoride acid, thallium hexafluoride sulfonic acid, arsenic hexafluoric acid and carboranic acid Characterized in that, GCN colloidal solution. 제15항에 있어서,
상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 100mg/mL 내지 800mg/mL의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액.The method of claim 15,
The solution is characterized in that the content ratio of the GCN in the solvent has a concentration of 100mg / mL to 800mg / mL, GCN colloidal solution. 제18항에 있어서,
상기 용액은 상기 용매 중 상기 GCN의 함량비가 450mg/mL 내지 650mg/mL의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액.The method of claim 18,
The solution is characterized in that the content ratio of the GCN in the solvent has a concentration of 450mg / mL to 650mg / mL, GCN colloidal solution. 제15항에 있어서,
상기 용액 중 분산되어 있는 GCN 층은 다면체인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액.The method of claim 15,
GCN colloidal solution, characterized in that the GCN layer dispersed in the solution is a polyhedron. 제20항에 있어서,
상기 용액 중 분산되어 있는 GCN 층은 육면체인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액. The method of claim 20,
The GCN layer dispersed in the solution, characterized in that the hexahedral, GCN colloidal solution. 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계;
상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계; 및
합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계를 포함하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.A first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof;
A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step; And
A method for preparing a GCN colloidal solution comprising a third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid. 제22항에 있어서,
상기 제3단계에서 산은 황산(H2SO4), 발연황산, 플루오로황산(HSO3F), 질산(HNO3), 브로민화수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 과염소산(HClO4), 클로로설폰산(ClSO3H), 클로로삼불화붕소산(ClBF3H), 불화설폰산(FSO3H), 삼불화아세트산(CF3COOH), 삼불화메탄설폰산(CF3SO3H), 사불화붕산(HBF4), 육불화인산(HPF6) 육불화안티몬산(HSbF6), 육불화탈륨산, 육불화탈륨술폰산, 육불화비소산 및 카르보란산으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 산인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.The method of claim 22,
In the third step, the acid is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), fuming sulfuric acid, fluorosulfuric acid (HSO 3 F), nitric acid (HNO 3 ), hydrobromic acid (HBr), hydroiodic acid (HI), and perchloric acid (HClO). 4), chlorosulfonic acid (ClSO 3 H), chloro boron acid (ClBF 3 H), three bulhwaseol acid (FSO 3 H), trifluoride acetic acid (CF 3 COOH), trifluoride methane sulfonic acid (CF 3 SO 3 H), tetrafluoride boric acid (HBF 4 ), hexafluoride phosphoric acid (HPF 6 ) hexafluoride antimony acid (HSbF 6 ), thallium hexafluoride, thallium hexafluoride sulfonic acid, arsenic hexafluoride and carboranic acid. A method for preparing a GCN colloidal solution, characterized in that at least one acid. 제22항에 있어서,
상기 제3단계에서 GCN은 100mg/mL 내지 800mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.The method of claim 22,
In the third step, GCN is characterized in that it has a concentration of 100mg / mL to 800mg / mL (GCN (mg) / acid (mL)), the method of producing a GCN colloidal solution. 제24항에 있어서,
상기 제3단계에서 GCN은 450mg/mL 내지 650mg/mL(GCN(mg)/산(mL))의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.The method of claim 24,
In the third step, GCN is characterized in that it has a concentration of 450mg / mL to 650mg / mL (GCN (mg) / acid (mL)), the method of producing a GCN colloidal solution. 제22항에 있어서,
상기 제3단계에서 가열 온도는 80℃ 내지 120℃의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.The method of claim 22,
The heating temperature in the third step is characterized in that within the range of 80 ℃ to 120 ℃, the method for producing a GCN colloidal solution. 제26항에 있어서,
상기 제3단계에서 가열 온도는 90℃ 내지 100℃의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, GCN 콜로이달 용액의 제조방법.The method of claim 26,
The heating temperature in the third step is characterized in that within the range of 90 ℃ to 100 ℃, the method for producing a GCN colloidal solution. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 GCN 콜로이달 용액으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유. Liquid crystal fiber, characterized in that prepared from the GCN colloidal solution according to any one of claims 15 to 21. 제28항에 있어서,
상기 액정 섬유는 평행하게 적층된 시트형태의 GCN 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유.The method of claim 28,
The liquid crystal fiber, characterized in that it comprises a sheet-shaped GCN layer laminated in parallel. 제28항에 있어서,
상기 액정 섬유는 표면에 미세 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유.The method of claim 28,
The liquid crystal fiber, characterized in that the fine pores are formed on the surface of the liquid crystal fiber. 제28항에 있어서,
상기 액정 섬유는 25 이상의 종횡비를 갖는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유.The method of claim 28,
The liquid crystal fiber, characterized in that the liquid crystal fiber has an aspect ratio of 25 or more. 트리아진계 화합물과 시아누르산 또는 그의 유도체를 혼합하는 제1단계;
상기 제1단계에서 얻어진 혼합물을 소성하여 GCN을 합성하는 제2단계;
합성된 GCN을 산의 존재 하에 교반 및 가열하는 제3단계; 및
상기 제3단계에서 액정화된 GCN을 방사하는 제4단계를 포함하는, 액정 섬유의 제조방법.A first step of mixing a triazine-based compound and cyanuric acid or a derivative thereof;
A second step of synthesizing GCN by firing the mixture obtained in the first step;
A third step of stirring and heating the synthesized GCN in the presence of an acid; And
A method for producing a liquid crystal fiber comprising a fourth step of spinning the liquid crystallized GCN in the third step. 제32항에 있어서,
상기 제4단계에서 방사 과정은 습식방사, 건식방사, 건습식방사, 용융방사 및 전기방사로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 액정 섬유의 제조방법.The method of claim 32,
The spinning process in the fourth step is any one selected from the group consisting of wet spinning, dry spinning, dry and wet spinning, melt spinning, and electrospinning. 제33항에 있어서,
상기 습식방사는 10℃ 내지 200℃의 범위 이내에서 가열되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유의 제조방법.The method of claim 33,
The wet spinning is characterized in that heated within the range of 10 ℃ to 200 ℃, the method for producing a liquid crystal fiber. 제34항에 있어서,
상기 습식방사는 20℃ 내지 100℃의 범위 이내에서 가열되는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유의 제조방법.The method of claim 34,
The wet spinning method, characterized in that heated within the range of 20 ℃ to 100 ℃, liquid crystal fiber. 제33항에 있어서,
상기 습식방사는 -10℃ 내지 100℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유의 제조방법.The method of claim 33,
The wet spinning method for producing a liquid crystal fiber, characterized in that using a coagulating solution within the range of -10 ℃ to 100 ℃. 제36항에 있어서,
상기 습식방사는 0℃ 내지 80℃의 범위 이내의 응고액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 액정 섬유의 제조방법.
The method of claim 36,
The wet spinning method for producing a liquid crystal fiber, characterized in that using a coagulation solution within the range of 0 ℃ to 80 ℃.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100031343A (en) * 2008-09-12 2010-03-22 재단법인서울대학교산학협력재단 Carbon nitrides with high crystallinity and high hydrogen storage capacity, process for preparing thereof and hydrogen storage material using the same
KR20170044170A (en) * 2014-08-21 2017-04-24 더 유니버시티 오브 리버풀 Two-dimensional carbon nitride material and method of preparation
KR101766236B1 (en) 2016-05-30 2017-08-08 현대오일뱅크 주식회사 Heterogeneous graphitic carbon nitride-ferrierite catalysts, their preparations and method for decarboxylation of naphthenic acids by using the catalyst
KR20170138855A (en) * 2016-06-08 2017-12-18 주식회사 엘지화학 Self-assembled composite with Carbon Nitride and Graphene Oxide, Manufacturing Method Thereof, Cathode Applying the same, And Lithium-Sulfur Battery Comprising The Same
KR101927643B1 (en) * 2017-11-22 2018-12-10 한국과학기술원 Graphene-composite fiber and fabrication method of the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100031343A (en) * 2008-09-12 2010-03-22 재단법인서울대학교산학협력재단 Carbon nitrides with high crystallinity and high hydrogen storage capacity, process for preparing thereof and hydrogen storage material using the same
KR20170044170A (en) * 2014-08-21 2017-04-24 더 유니버시티 오브 리버풀 Two-dimensional carbon nitride material and method of preparation
KR101766236B1 (en) 2016-05-30 2017-08-08 현대오일뱅크 주식회사 Heterogeneous graphitic carbon nitride-ferrierite catalysts, their preparations and method for decarboxylation of naphthenic acids by using the catalyst
KR20170138855A (en) * 2016-06-08 2017-12-18 주식회사 엘지화학 Self-assembled composite with Carbon Nitride and Graphene Oxide, Manufacturing Method Thereof, Cathode Applying the same, And Lithium-Sulfur Battery Comprising The Same
KR101927643B1 (en) * 2017-11-22 2018-12-10 한국과학기술원 Graphene-composite fiber and fabrication method of the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhixin Zhou et al., J.Am. Chem. Soc., 2015, 137, pages 2179-2182* *

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