고분자-금속유기 단위입자를 코팅한 수정 진동자 센서 및 이의 제조방법
Crystal oscillator sensor coated with metal-organic unit and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 금속화합물, 유기분자 및 유기 연결체를 포함하는 고분자-금속유기 단위입자; 및 수정 진동자를 포함하는 센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 고분자-금속유기 단위입자를 사용하여 감도, 분해능, 출력, 수명 등의 특성에 우수한 효과가 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 금속화합물은 지르코노센 디클로라이드(Cp2ZrCl2), 티타노센 디클로라이드(Cp2TiCl2), 바나도센 디클로라이드(Cp2VCl2), 징크 디클로라이드(Zn2Cl2), 질산코발트(Co(NO3)2) 및 질산구리(Cu(NO3)2) 구성된 그룹으로부터 선택된 1종인, 센서.

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제1항에 있어서,상기 유기분자는 아미노 테레프탈산, 디아미노 테레프탈산, 아미노 프탈산, 아미노 이소프탈산, 디아미노-스틸벤디카르복실산, 및 시아노-벤젠디카르복실산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 센서.

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제1항에 있어서,상기 유기 연결체는 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 도데칸이산, 트리데칸이산, 테트라데칸이산, 펜타데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 노나데칸이산, 사이클로헥산디카르복실산, 노보닐메틸이산, 시클로헥실이산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 것인, 센서.

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금속화합물, 유기분자 및 유기 연결체를 포함하는 고분자-금속유기 단위입자; 및 수정 진동자를 포함하고,여기에서, 고분자-금속유기 단위입자는 금속화합물과 유기분자가 결합하여 내부에 나노기공을 가지는 케이지 입자구조를 형성한 것이며,수정 진동자에 고분자-금속유기 단위입자가 코팅된 것인, 센서.

2

제1항에 있어서,상기 금속화합물은 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au 및 Hg로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 포함하는 것인, 센서.

6

제1항에 있어서,상기 유기 연결체는 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 도데칸이산, 트리데칸이산, 테트라데칸이산, 펜타데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 노나데칸이산, 및 이의 유도체로부터 선택된 것인, 센서.

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제1항에 있어서,상기 고분자-금속유기 단위입자는 금속화합물과 유기분자가 결합에 의한 금속유기 단위입자를 포함하고, 상기 금속유기 단위입자는 아민 작용기를 포함하는 것인, 센서.

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제7항에 있어서,상기 금속유기 단위입자의 아민 작용기와 유기 연결체가 결합하는 것인, 센서.

9

제7항에 있어서,상기 금속유기 단위입자의 금속화합물과 유기분자의 몰 비는 1 : 0.1 내지 2인, 센서.

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제7항에 있어서,상기 금속유기 단위입자와 유기 연결체의 몰 비는 1 : 5 내지 20인, 센서.

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삭제

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제1항에 있어서,상기 센서는 휘발성 유기 화합물(VOC), 방사성 금속, 초미세먼지 또는 가스를 흡착하는 것인, 센서.

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제1항에 있어서,상기 센서는 포름알데히드(formaldehyde)를 흡착하는 것인, 센서.

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제13항에 있어서,상기 센서는 휘발성 유기 화합물 농도 1 ppm 당 5 Hz 이상의 주파수 변화를 나타내는 것인, 센서.

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a) 금속화합물 및 유기분자가 결합된 금속유기 단위입자를 형성하는 단계;b) 상기 단계 a)의 금속유기 단위입자와 유기 연결체가 결합된 고분자-금속유기 단위입자를 제조하는 단계;c) 상기 단계 b)의 고분자-금속유기 단위입자를 유기 용매와 혼합하여 코팅 용액을 제조하는 단계; 및d) 상기 단계 c)의 코팅 용액을 수정 진동자에 코팅하는 단계를 포함하고, 여기에서, 고분자-금속유기 단위입자는 금속화합물과 유기분자가 결합하여 내부에 나노기공을 가지는 케이지 입자구조를 형성한 것인, 센서 제조방법.

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제15항에 있어서,상기 단계 c)의 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 디에틸 에테르, 디메틸 아세트아마이드, 메틸 셀로솔브 및 에틸 셀로솔브로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것인, 센서 제조방법.

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제15항에 있어서,상기 단계 d)는 코팅 용액을 수정 진동자에 도포하고, 30 내지 100 ℃의 온도로 건조하여 코팅하는 것인, 센서 제조방법.

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제15항에 있어서,상기 단계 d)는 코팅 용액을 수정 진동자에 도포하고, 0.5 내지 3 시간 건조하여 코팅하는 것인, 센서 제조방법.