모노리스구조를 갖는 다공성고분자화합물, 그 제조방법 및 상기 고분자화합물의 용도
Fibrous, porous, polymer monoliths capable of photocatalytic activity and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 섬유상 메조포러스 유기모노리스 관련 기술에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 이중기능성 시아노스틸벤 기반 화합물과 코어를 이루는 분자구조가 큰 삼중기능성화합물의 화학적 가교를 통해 메조 포어형 다공성을 가질 뿐만 아니라 동시 자가 조립을 통해 형성된 다수의 섬유질구조가 순차적으로 얽혀서 2차원 모노리스구조 또는 3차원 모노리스 구조가 될 수 있는 거대한 섬유질 네트워크를 포함하는 다공성고분자화합물, 그 제조방법 및 상기 고분자화합물의 용도에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
13

제 12 항에 있어서,상기 톨루엔-아세토니트릴 용매는 톨루엔 : 아세토니트릴이 7:1의 부피비로 포함되는 것을 특징으로 하는 모노리스 다공성고분자화합물 제조방법.

1

하기 화학식1로 표시되는 반복단위를 포함하는 다공성고분자화합물.[화학식 1]

2

제 1 항에 있어서,상기 다공성은 다수의 메조포어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

3

제 2 항에 있어서,상기 메조포어의 평균 직경은 12 내지 16nm인 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

4

제 1 항에 있어서,메조포러스 섬유질 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

5

제 4 항에 있어서,상기 메조포러스 섬유질 구조가 다수 얽혀서 형성된 섬유질 네트워크로 이루어진 2차원 또는 3차원 모노리스구조를 갖는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

6

제 5 항에 있어서,상기 섬유질 네트워크는 평균 직경이 53 ± 9 nm 인 다수의 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

7

제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,광촉매 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

8

제 7 항에 있어서,상기 광촉매 활성은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물1과 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물2의 협력 효과로 인해 발생되는 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.[화학식 2][화학식 3]

9

제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,2차원 모노리스구조 중 스트립형으로 제조된 경우 평균 인장 탄성 계수가 28.2 ± 2.2 MPa인 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

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제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,3차원 모노리스구조 중 원통형으로 제조된 경우 압축될 수 있는데, 압축 사이클 동안 탄성계수가 1.44 ± 0.01 MPa인 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

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제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반복단위를 이루는 화학식 1의 분자 간 결합에너지는 -0.301 eV인 것을 특징으로 하는 다공성고분자화합물.

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하기 화학식 2의 화합물 1, 하기 화학식 3의 화합물 2 및 bis(triphenyl phosphine)palladium(II) dichloride를 톨루엔(PhMe)-아세토니트릴 용매에 용해시켜 반응용액1을 준비하는 단계; [화학식 2][화학식 3]구리(I)요오드화물을 트리에틸아민에 용해시켜 반응용액2를 준비하는 단계;상기 반응용액1에 반응용액2를 첨가하여 반응용액3을 준비하는 단계;상기 반응용액3을 원하는 모노리스구조를 갖는 몰드에 넣고, 상기 몰드를 상온에서 일정시간 방치하여 반응생성물을 생성시키는 단계; 상기 몰드에서 상기 반응생성물을 꺼낸 후 세척, 정제 및 건조하여 고분자화합물을 얻는 단계;를 포함하는 모노리스 다공성고분자화합물 제조방법.

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하기 화학식 2의 화합물 1, 하기 화학식 3의 화합물 2 및 bis(triphenyl phosphine)palladium(II) dichloride를 톨루엔(PhMe)-테트라 하이드로 푸란(THF) 용매에 용해시켜 반응용액1을 준비하는 단계; [화학식 2][화학식 3]구리(I)요오드화물을 트리에틸아민에 용해시켜 반응용액2를 준비하는 단계;상기 반응용액1에 반응용액2를 첨가하여 반응용액3을 준비하는 단계;상기 반응용액3을 교반시켜 분말상 반응생성물을 생성시키는 단계; 및상기 반응생성물을 여과한 후 세척 및 정제한 후 건조하여 고분자화합물을 얻는 단계;를 포함하는 분말상 다공성고분자화합물 제조방법.

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제 14 항에 있어서, 상기 PhMe-THF 용매는 PhMe : THF가 1:1의 부피비로 포함되는 것을 특징으로 하는 분말상 다공성고분자화합물 제조방법.

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제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 다공성고분자화합물 또는 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 다공성고분자화합물을 포함하는 광촉매.

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제 16 항에 있어서,상기 다공성고분자화합물은 방향족염료를 자연광 또는 광조사 하에서 분해하는 것을 특징으로 하는 광촉매.

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제 17 항에 있어서,3회 이상 재사용 가능한 것을 특징으로 하는 광촉매.

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제 16 항의 광촉매와 오염수를 접촉시키는 단계;를 포함하는 수처리방법.

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제 19 항에 있어서,상기 광촉매는 2차원 모노리스구조이고 3회 이상 재사용 가능한 것을 특징으로 하는 수처리방법.