KR20210084270A - 다공성 3차원 구조체 제조방법 - Google Patents

다공성 3차원 구조체 제조방법 Download PDF

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이수권
김형렬
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다공성 3차원 구조체 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법은 PDMS 프리폴리머(Polydimethylsiloxane pre-polymer) 및 경화제를 용매에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S100), 혼합물에 커피바이오매스를 첨가하고, 교반하여 단계(S200), 및 커피바이오매스가 첨가된 혼합물을 소정의 온도로 경화하는 단계(S300)를 포함한다.

Description

다공성 3차원 구조체 제조방법{METHOD FOR PREPARING POROUS 3D STRUCTURE}
본 발명은 다공성 3차원 구조체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커피바이오매스를 이용하여 다공성 PDMS 구조체를 단일 공정으로 제조하는 기술에 관한 것이다.
커피는 식사 후 즐기는 음료로, 국내 커피 소비량은 최근 10년 동안 연평균 15%씩 성장하였다. 이에 커피 찌꺼기의 양도 증가하여, 서울시에서 발생하는 커피 찌꺼기는 2016년 기준으로 하루 140톤에 달하고 있다. 폐기되는 커피 찌꺼기는 특유의 향을 머금고 있어 방향제 등과 같은 생활용품으로 활용되거나, 식물 성장 요소인 질소, 인, 칼륨 등의 무기물이 풍부하여 퇴비로도 재이용되고 있다.
폴리다이메틸실록세인(PDMS)[(CH3)2SiO]n 는 상업용 고분자로, 비독성, 생체적합성, 투명성, 기체 투과성 등 다양한 장점을 지니고 있어서, 의료, 생물, 에너지, 환경 등의 많은 분야에서 연구소재로 이용되고 있다. 또한, PDMS는 경화에 용이하여 다양한 구조로 쉽게 제조할 수 있고, 말단의 메틸기가 소수성이므로 특수한 화학적 성질을 지닌다.
다공성 물질은 다양한 기공을 지닌 넓은 비표면적을 특징으로 하며 활성탄, MOF, 알루미나와 같은 물질이 대표적이다. PDMS도 다공성 구조체의 소재로 이용되는데, 종래 다공성 PDMS 제조방법으로는 하기 선행기술문헌의 비특허문헌에 개시된 바와 같이 소금, 설탕, 왁스 등의 포로젠(porogen)을 이용하여 소재 내 기공 크기를 조절한다. 다만, 포로젠을 이용하는 종래 제조방법은 특수한 장비가 필요하고, 제조에 장시간이 소요되는 단점이 있다. 또한, 화학적 특성을 이용하여 작은 액체 입자를 제조하고 이를 기공의 전구체로 이용하는 에멀젼 방법이 있으나, 에멀젼 제조시 사용하는 계면활성제를 완전히 제거해야 하는 어려움이 따른다. 최근에는 3차원 프린팅 기술의 발전으로 정밀한 다공성 PDMS 제작이 가능하지만 상용화에 이르기 위한 제작 가격과 대면적의 작업은 후속 연구가 필요하다. 이에 지속적인 다공성 3차원 PDMS를 제조하는 연구가 지속되고 있다.
이에 종래 다공성 PDMS 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
남경목, 박성민, 김종훈, 윤상희. 물리화학적 처리에 따른 PDMS 특성 조절. Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 40, No. 8, pp. 737~742, 2016
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 커피바이오매스를 친환경 소재로 이용하여 단일 공정으로 다공성 3차원 PDMS 소재를 제조하는 다공성 3차원 구조체 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 커피바이오매스를 포함하는 다공성 PDMS 구조체를 오일이나 유기용매에 대한 선택적 흡착제로 응용하는 기술을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법은 (a) PDMS 프리폴리머(Polydimethylsiloxane pre-polymer) 및 경화제를 용매에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 혼합물에 커피바이오매스를 첨가하고, 교반하여 단계; 및 (c) 상기 커피바이오매스가 첨가된 상기 혼합물을 소정의 온도로 경화하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 용매는, 프롤로포름(chloroform), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane), 디클로로메탄(dichloromethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 헵탄(heptane), 톨루엔(toluene), 및 에탄올(ethanol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 커피바이오매스는, 상기 PDMS 프리폴리머의 전체 질량 대비 10 ~ 20 wt%로 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서, 경화 온도는 80 ~ 150℃일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서, 경화 시간은 10 ~ 60분일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 용매는, 상기 (b) 단계에서 상기 커피바이오매스에 흡수될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 용매는, 상기 (c) 단계의 경화 온도 이하에서 기화되어 기공을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법에 있어서, 상기 다공성 3차원 구조체는, 소수성 용매를 흡착할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 특수 장비를 사용하지 않고 단시간 내에 커피바이오매스 기반의 단일 공정으로 쉽고 빠르게 다공성 3차원 PDMS 구조체를 제조할 수 있다.
또한, 다공성 3차원 PDMS 구조체 제조 시, 커피바이오매스를 직접적으로 이용하고, 그 구조체를 오일 및 유기용매 흡착제의 재료로 사용할 수 있으므로, 폐 커피 찌꺼기를 대량으로 재활용할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법의 순서도이다.
도 3은 실시예에 따라 제조된 구조체의 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과이다.
도 4는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 구조체의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다.
도 5는 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 기공 분포도이다.
도 6은 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 형태를 나타내는 사진이다.
도 7은 실시예에 따른 구조체 재료 및 구조체의 접촉각을 나타내는 사진이다.
도 8은 실시예에 따라 제조된 구조체를 흡착제로 이용한 흡착 실험 과정을 나타내는 사진이다.
도 9 내지 도 10은 도 8의 흡착 실험에 따른 흡착능 결과이다.
도 11은 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 압축강도 측정 결과 그래프이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법의 순서도이다.
도 1 내지 도 2를 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법은 PDMS 프리폴리머(Polydimethylsiloxane pre-polymer) 및 경화제를 용매에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S100), 혼합물에 커피바이오매스를 첨가하고, 교반하여 단계(S200), 및 커피바이오매스가 첨가된 혼합물을 소정의 온도로 경화하는 단계(S300)를 포함한다.
본 발명은 다공성 3차원 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane, PDMS) 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 종래 다공성 PDMS 제조 방법으로는 소금, 설탕, 왁스 등의 포로젠 (porogen)을 이용하여 소재 내 기공 크기를 조절하거나, 에멀젼을 이용하는 방법 등이 있으나, 제조 시 특수 장비가 필요하거나 장시간이 소요되며, 에멀젼 제조 과정에서 사용되는 계면활성제 제거 문제가 있는바, 이에 대한 해결방안으로서 본 발명이 안출되었다.
구체적으로, 본 발명에 따른 다공성 3차원 구조체 제조방법은, 혼합물 제조 단계(S100), 커피바이오매스 첨가 단계(S200), 및 경화 단계(S300)를 포함한다.
혼합물 제조 단계(S100)는 PDMS 프리폴리머(Polydimethylsiloxane pre-polymer) 및 경화제를 용매에 혼합하여, PDMS/용매 현탁액을 제조하는 공정이다. PDMS 프리폴리머는 열경화되기 전의 고분자 전구체로서, 경화제와 함께 용매에 혼합된다. 여기서, 용매는 고점도의 PDMS 프리폴리머를 저점도로 바꿔주고, 경화 온도보다 낮은 끓는점을 가지는 액상 물질로서, PDMS의 용해도와 끓는점을 고려하여 선택될 수 있다. 또한, 용매는 후술하는 커피바이오매스에 흡수되는 성질을 가질 수 있다. 이러한 용매는 유기용매 및 공용매로서, 일례로는 프롤로포름(chloroform), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane), 디클로로메탄(dichloromethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 헵탄(heptane), 톨루엔(toluene), 및 에탄올(ethanol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 또는 2개 이상의 혼합물일 수 있다. 다만, 상기 용매가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
커피바이오매스 첨가 단계(S200)는 제조된 PDMS/용매 현탁액에 커피바이오매스를 첨가하고 교반하는 공정이다. 여기서, 커피바이오매스는 커피로서, 폐커피 찌꺼기 분말을 이용할 수 있다. 이러한 커피바이오매스는 건조된 상태로 첨가될 수 있다. 소수성 PDMS/용매 현탁액에서 상분리가 일어나지 않도록 커피바이오매스는 건조된 상태로 첨가되는 것이 바람직하다. 일실시예로, 폐커피 찌꺼기 분말을 70 ~ 90℃의 탈이온수에 20 ~ 28시간 동안 교반하여 오염물 및 유기물(예를 들면, caffeic acid)을 제거하고, 50 ~ 70℃ 오븐에서 수일 동안 건조하여 수분이 제거된 폐커피 찌꺼기를 커피바이오매스로 사용할 수 있다.
커피바이오매스는 소수성 액체를 흡착하는 고유의 특성이 있다. 따라서, PDMS/용매 현탁액의 용매는 커피바이오매스에 쉽게 흡수된다.
다공성 3차원 구조체 내의 커피바이오매스 함량은 기공의 균일성, 및 기계적 강도에 영향을 미치는 요소이다. 균일한 기공을 형성하기 위해서, 커피바이오매스는 PDMS 프리폴리머의 전체 질량 대비 10 ~ 20 wt%로 첨가되는 것이 바람직하다. 커피바이오매스의 함량이 10 wt% 미만일 때에는 기공이 형성되지 않는 영역이 존재하고, 20 wt%를 초과하는 경우에는 커피바이오매스의 응집(aggregation) 영역이 발생하여 용매 증발에 의한 균일한 기공 형성을 방해한다. 상기 커피바이오매스 함량 범위 내에서, 50 ~ 700 ㎛ 크기의 균일한 구형 기공이 상호 연결된 다공성 3차원 구조체가 형성될 수 있다.
경화 단계(S300)는 커피바이오매스가 함유된 PDMS/용매 현탁액을 열경화시키는 공정이다. 여기서, 균일한 기공이 상호 연결된 다공성 3차원 구조체가 형성된다. 열경화 대상인 현탁액에는 PDMS 프리폴리모, 용매, 및 커피바이오매스가 포함되므로, 경화에 적합항 적정 온도 및 시간을 설정하는 것이 중요하다. 특히, 커피바이오매스가 시간이 지남에 따라 중력 방향으로 치우치기 때문에 최소의 경화 시간을 최소로 설정해야 한다. 이를 고려할 때에, 경화 온도는 80 ~ 150℃일 수 있고, 경화 시간은 10 ~ 60분일 수 있다. 경화 과정에서, 커피바이오매스에 흡수된 용매는 경화 온도 이하에서 기화되면서 기공을 형성하므로, 단일 공정을 통해 다공성 3차원 PDMS 구조체가 제조된다.
종합적으로, 본 발명에 따르면, 특수 장비를 사용하지 않고 단시간 내에 커피바이오매스 기반의 단일 공정으로 쉽고 빠르게 다공성 3차원 PDMS 구조체를 제조할 수 있다.
이렇게 제조된 다공성 3차원 구조체는 물과 화학적으로 분리되어 존재하는 모든 소수성 용매를 선택적으로 흡수할 수 있는 흡착제에 적용될 수 있다. 일례로, 다공성 3차원 구조체의 주성분인 PDMS와 유사한 용해도를 가지는 용매의 흡착제로 사용 가능하다.
이하에서는 구체적인 실시예 및 평가예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
실시예: 다공성 3차원 PDMS 구조체 제조
도 2를 참고로, 용기에 PDMS 프리폴리머와 경화제를 10:1의 중량비로 헥산과 혼합하여 PDMS/hexane 현탁액을 제조하였다. 폐커피 찌꺼기 분말을 80℃의 탈이온수에서 24시간 동안 교반하여 오염물 및 유기물을 제거하고, 60℃ 오븐에서 5일간 건조하여 준비하였다. PDMS/hexane 현탁액에 건조된 폐커피 찌꺼기 분말(커피바이오매스, 이하 'SCG'라고 함)을, PDMS 프리폴리머 질량 대비 10, 20, 40, 60 및 80 wt% 비율로 각각 첨가하고 교반하였다. 다음에 120℃에서 30분 동안 경화하여, 다수의 구조체 샘플을 제조하였다.
비교예
상기 실시예에서, 폐커피 찌꺼기 분말 첨가를 제외하고, 동일한 방법으로 구조체 샘플을 제조하였다.
평가예 1: 구조체의 성분 분석
푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR)을 이용하여, 상기 실시예에서 제조된 구조체의 성분을 분석하고 그 결과를 도 3에 도시하였다. 도 3은 실시예에 따라 제조된 구조체의 푸리에 변환 적외선 분광(FT-IR) 분석 결과이다.
도 3을 참고로, SCG 결과의 2700 ~ 2900 대 피크는 셀룰로오즈 계열에서 유래한 피크로서 폴리다이메틸실록세인(PDMS) 스펙트라에서는 확인되지 않는다. 상기 실시예에서 제조된 구조체의 피크인 SCG/PDMS composite 스펙트럼에서는 폐커피 분말에서 유래한 셀룰로오즈 피크가 확인되었다. 이로써, 실시예에서 제조된 구조체에 커피바이오매스가 함유되었다는 것을 알 수 있다.
평가예 2: 구조체의 형태 분석
커피바이오매스가 구조체의 형태에 미치는 영향을 평가하기 위해서, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 구조체를 대상으로 형태, 표면 및 기공을 관찰하였다.
도 4는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 구조체의 주사전자현미경(SEM) 이미지이다. 도 4의 (a)는 비교예에 따라 제조된 구조체 샘플의 SEM 이미지로서, 커피바이오매스가 첨가되지 않은 경우에 기공이 형성되지 않는다. 도 4의 (b), (c), (d), (e) 및 (f)는 각각 실시예에 따라 커피바이오매스 함량별로 제조된 구조체의 SEM 이미지로서, 10 및 20 wt%의 커피바이오매스가 함유된 구조체 샘플(도 4의 (b) 및 (c) 참조)에서는 각각 구형 기공이 존재하는 표면이 관찰되었다. 반면, 60 wt% 이상의 커피바이오매스가 함유된 샘플(도 4의 (e) 및 (f) 참조)에서는 균일한 다공성 구조가 형성되지 않았다. 이는 커피바이오매스의 함량이 지나치게 많아지면서, 커피바이오매스의 응집(aggregation)이 일어났기 때문으로 판단된다. 결국, PDMS 프로폴리머의 점도를 낮추고 커피바이오매스에 흡착되었던 헥산이 경화 과정에서 기화되어 구조체에 기공을 형성하고, 커피바이오매스의 함량이 다공성 구조의 형성에 중요한 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
도 5는 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 기공 분포도이다. 도 5에서도, 커피바이오매스 함량이 10 및 20 wt%일 때에, 균일하고 상대적으로 작은 기공이 형성되는 것을 확인하였다. 반면, 그 함량이 40 wt% 이상인 경우에는 다공성 3차원 PDMS 구조체 내에서 커피바이오매스의 응집 영역이 발생하여 용매 증발에 의한 균일한 기공 형성을 방해하였다.
도 6은 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 형태를 나타내는 사진이다. 도 6을 참고로, 10 wt%의 커비바이오매스가 첨가된 구조체는 기공이 균일하고, 전체적인 형상이 안정적인 큐빅 형태를 이루었으나, 커피바이오매스 함량이 60 wt%인 샘플에서는 커피바이오매스의 심한 응집으로 인해 거대 기공이 형성되었고 전체적으로 불안정한 형태로 이루었다.
평가예 3: 구조체의 오일 및 유기용매 흡수능 평가
실시예에 따라 제조된 다공성 PDMS 구조체의 다공성 구조는 흡착질의 침투가 용이하고 흡착 공간을 제공할 수 있는바, 이를 흡착제로 사용할 수 있는지 확인하기 위해서 오밀 및 유기용매에 대한 흡수능을 평가하였다.
도 7은 실시예에 따른 구조체 재료 및 구조체의 접촉각을 나타내는 사진이다. 도 7의 (a) 및 (b)을 참고로, 소수성인 PDMS에 soybean oil 방울을 떨어뜨려 접촉각이 59°임을 확인하였고, 증류수 방울을 떨어뜨려 접촉각이 104°임을 확인하였다. 이에 100% PDMS의 유수별 친화도가 확인되었다. 도 7의 (c)는 폐커피 찌꺼기 분말을 펠렛화하여 표면을 평평하게 준비하여 증류수 방울을 떨어뜨리고, 폐커피 찌꺼기 분말에 내재하는 오일의 영향으로 물방울 접촉각이 90°에 이름을 파악할 수 있다. 도 7의 (d)에서는 상기 실시예에서 제조된 다공성 3차원 PDMS 구조체에 증류수 방울을 떨어뜨려 105°의 접촉각을 확인하였다. 이에 상기 다공성 3차원 PDMS 구조체가 소수성을 띄고 있음을 알 수 있다.
도 8은 실시예에 따라 제조된 구조체를 흡착제로 이용한 흡착 실험 과정을 나타내는 사진이고, 도 9 내지 도 10은 도 8의 흡착 실험에 따른 흡착능 결과이다.
도 8은 heptane과 soybean oil을 실시예에 따라 제조된 구조체를 이용하여 제거한 실험 사진으로, 오염물로 설정한 각 액체는 oil red O로 붉게 염색하여 물과 함께 두어 흡착하여 제거됨을 시각적으로 나타냈다.
도 9는 toluene, heptane, silicone oil 그리고 soybean oil로 각 2종의 유기용매와 오일의 1회 흡착량을 나타낸다.
도 10에서는 5회에 걸친 반복 흡착 실험을 통해 실시예에 따라 제조된 구조체를 흡착제로 사용하는 경우 그 재활용성을 확인하였다. toluene은 최대 흡착량 대비 91% 이상 유지했고, heptane은 최대흡착량 대비 81% 이상 유지하였으며, silicone oil은 최대 흡착량 대비 87% 이상을, 그리고 soybean oil은 90%를 유지하였다.
상기 결과를 종합하면, 실시예에 따라 제조된 다공성 3차원 PDMS 구조체는 물과 화학적으로 분리되어 존재하는 모든 소수성 용매를 선택적으로 흡착할 수 있으므로 흡착제로의 적용이 가능하다.
평가예 4: 구조체의 기계적 강도 평가
커피바이오매스를 포함하는 다공성 3차원 PDMS 구조체의 이용 가능성을 확인함에 있어서, 구조체의 기계적 강도가 고려되어야 한다. 특히, 흡착제로 활용하는 경우 매 회의 재사용시 압착하여 흡착한 오염물을 제거하므로 복합체의 압축 강도가 중요하다. 이에 일정량의 PDMS에 분산된 커피바이오매스 비율에 따른 경화 후 기계적 강도를 측정하기 위해, 60% 변형률(strain)에서의 압축 응력 테스트를 실시하고, 그 결과를 도 11에 나타냈다. 도 11은 실시예에 따라 제조된 구조체의 커피바이오매스 함량별 압축강도 측정 결과 그래프이다.
도 11에 나타난 바와 같이, 10 wt%의 커피바이오매스를 함유한 다공성 PDMS 구조체의 응력은 약 0.496 MPa이고, 60 wt% 커피바이오매스를 함유한 다공성 구조체의 응력은 0.096 MPa이었다. 즉, 다공성 PDMS 구조체의 응력은 커피바이오매스의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 참고로, 커피바이오매스의 함량이 60 wt%를 초과한 구조체 샘플은 쉽게 붕괴되었다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (8)

  1. (a) PDMS 프리폴리머(Polydimethylsiloxane pre-polymer) 및 경화제를 용매에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    (b) 상기 혼합물에 커피바이오매스를 첨가하고, 교반하여 단계; 및
    (c) 상기 커피바이오매스가 첨가된 상기 혼합물을 소정의 온도로 경화하는 단계;를 포함하는 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는, 프롤로포름(chloroform), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane), 디클로로메탄(dichloromethane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 헵탄(heptane), 톨루엔(toluene), 및 에탄올(ethanol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커피바이오매스는, 상기 PDMS 프리폴리머의 전체 질량 대비 10 ~ 20 wt%로 첨가되는 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 경화 온도는 80 ~ 150℃인 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 경화 시간은 10 ~ 60분인 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는, 상기 (b) 단계에서 상기 커피바이오매스에 흡수되는 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는, 상기 (c) 단계의 경화 온도 이하에서 기화되어 기공을 형성하는 다공성 3차원 구조체 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 다공성 3차원 구조체는, 소수성 용매를 흡착하는 다공성 3차원 구조체 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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남경목, 박성민, 김종훈, 윤상희. 물리화학적 처리에 따른 PDMS 특성 조절. Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 40, No. 8, pp. 737~742, 2016

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