전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법
Manufacturing of Calcium Carbonate Films having Aragonite Structure by Electrochemical Process
특허 요약
본 발명은 탄산칼슘 막의 제조방법에 관한 것으로, 특히 기존 화학 합성 방법이 아닌 환경친화적인 전기화학적 프로세스를 통해서 대면적의 막을 제작함은 물론 염화마그네슘의 첨가를 통하여 탄산칼슘 막의 칼사이트(calcite)와 아라고나이트(aragonite) 결정구조의 비율을 용이하게 제어함으로써 균일한 결정구조를 가진 대용량 및 대면적의 탄산칼슘 또는 그 막을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 CaCl 2 , NaHCO 3 , MgCl 2 수용액 중에서 환경친화적인 전기화학적 프로세스를 이용하여 결정구조가 균일한 대면적의 탄산칼슘 막을 제작하고자 하였으며, 이와 같은 전기화학적 프로세스와 MgCl 2 의 농도 조절을 통해서 제작한 탄산칼슘 막이 균일한 탄산칼슘 결정구조를 가지는 대면적의 막이 생성되는 것을 확인하였으며, 그 결과로부터 본 발명을 완성하게 되었다.
청구항
번호청구항
1

NaHCO3, CaCl2, 및 MgCl2 을 첨가하여 반응 용액을 제조하는 제1 단계; 및상기 반응 용액에 음극 및 양극을 설치하고, 상기 음극과 상기 양극에 전원을 연결하여 전기화학적 프로세스를 통해서 상기 음극에 탄산칼슘 막을 형성시키는 제2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

2

제 1항에 있어서, 상기 NaHCO3 또는 상기 CaCl2의 첨가량에 대한 상기 MgCl2 의 첨가량을 조절하여, 상기 음극에서 석출되는 탄산칼슘의 아라고나이트 결정구조의 비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

3

제 1항 또는 제2항에 있어서, 첨가되는 상기 MgCl2 몰수는 상기 NaHCO3 의 몰수, 또는 상기 CaCl2의 몰수의 3~10배인 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

4

제 3항에 있어서, 상기 NaHCO3 의 몰수: 상기 CaCl2의 몰수: 상기 MgCl2 몰수는 1:1:5인 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

5

제 1항에 있어서, 상기 제1 단계에서 최종적으로 상기 음극에 석출되는 탄산칼슘의 량을 증가시키도록 NaCl을 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

6

제 5항에 있어서, 상기 NaCl의 첨가량은 0.3~4M인 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

7

제 1항에 있어서, 상기 음극에 생성된 탄산칼슘을 산업적으로 활용하기 위해 상기 탄산칼슘을 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

8

제 1항에 있어서, 상기 제2 단계에서, 반응온도가 높을수록 석출량이 증가하되, 상기 반응온도는 20~80℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.

9

제 1항에 있어서, 상기 제2 단계에서, 상기 음극과 상기 양극을 일정한 간격을 유지하도록, 상기 음극과 상기 양극은 전극고정장치에 고정된 것을 특징으로 하는 전기화학적 프로세스를 통한 아라고나이트 결정구조의 탄산칼슘 막 제조방법.