다공성 금속-유기 골격체의 제조방법 및 이에 따른 금속 유기 골격체
Method for preparing a porousmetal-organic framework and metal-organic framework prepared by the same
특허 요약
본 발명은 부분 가수분해를 이용하여 새로운 메조 기공을 도입한 금속-유기 골격체의 제조방법 및 이에 따른 금속-유기 골격체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금속-유기 골격체는 부분 가수분해를 이용하여 메조 기공을 도입함으로써, 결정구조, 비표면적, 및 기공 크기를 제어할 수 있고, 천연 가스 등의 게스트 분자를 저장하는 다양한 분야에 적용될 수 있는 효과가 있다.
청구항
번호청구항
1

(1) 2종의 금속이온 및 방향족 디올 화합물에 용매를 가하는 단계;(2) 상기 혼합용액을 80 내지 115℃에서 가열하여 금속-유기 골격체를 제조하는 단계;(3) 상기 금속-유기 골격체를 산 또는 염기하에서 가수분해하는 단계;를 포함하고,상기 2종의 금속이온 중, 가수분해에 상대적으로 약한 금속이온 대비 가수분해에 상대적으로 강한 금속이온의 몰 비율은 1:0.1 내지 1:5.0이고,상기 몰 비율에서 가수분해에 상대적으로 약한 금속이온의 성분 비율이 증가할수록 가수분해 후의 금속-유기 골격체에 평균크기 2 ~ 6nm의 기공의 수가 증가하는 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 2종의 금속이온은 Cu, Zn, Cd, Ni, Co, Mn, Ca, 및 Mg로 이루어진 군으로부터 선택된 2종인 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법.

3

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4

제 1항에 있어서, 상기 방향족 디올 화합물은 2,5-디하이드록시벤젠-1,4-다이카복실산, 하이드로퀴논, 비스페놀A, 바이페놀, 1,5-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법

5

제 1항에 있어서, 상기 용매는 디메틸폼아마이드(DMF), 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 아세토니트릴, 메틸렌클로라이드, 클로로폼, 톨루엔, 벤젠,아세톤, 테트라히드로퓨란(THF), 물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법

6

제 1항에 있어서, 상기 염기는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화리튬(LiOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 제1인산나트륨(Na2HPO4),암모니아수(NH4OH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법.

7

제 1항에 있어서, 상기 염기의 농도는 0.01 ~ 10 M 농도인 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법.

8

제 1항에 있어서, 상기 3)단계에서 가수분해는 1 내지 25시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 금속-유기 골격체의 제조방법.

9

제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된, 금속-유기 골격체.

10

제 9항에 있어서, 상기 금속-유기 골격체는 기공의평균 부피가 0.4 내지 0.6cm3/g이고, 평균 BET 표면적이 1100 내지 1400 ㎡/g인 금속-유기 골격체.

11

제 9항의 금속-유기 골격체를 포함하는 기체 센서용 장치, 기체 저장체, 및 기체 분리 장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 기체 장치.