나노기공을 가지는 고분자 전해질막을 주형기질로 사용한 금속이나 졸-겔의 나노 입자의 합성과 그의 바이오 센서에의 응용
Metal nanoparticles and sol-gel synthesis using nano-porous polyelectrolyte multilayer film as a template and their application for biosensors
특허 요약
본 발명은 나노기공을 가지는 고분자 전해질 막을 제조하고, 이를 금속전구체에 담지한 후 환원함으로써, 나노사이즈의 금속을 담지한 금속촉매를 제조하고 금속 표면에 항체 고정 등을 이용하여 바이오센서에도 적용하는 것에 관한 것이다. 나노기공, 고분자전해질막, 나노금속, 금속촉매, 촉매, 바이오센서
청구항
번호청구항
1

(a) 기판을 세정하는 단계; (b) 세정된 기판상에 양전하와 음전하를 가지는 고분자 전해질 용액을 서로 교대로 적층하여 코팅하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 1회 이상 반복하여 다층막을 제조하는 단계; (d) 상기 제조한 다층막을 상기 (b)단계의 용액과 상이한 pH를 가지는 수용액으로 처리하여 기공을 형성시키는 단계; (e) 가교하는 단계; 를 포함하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

2

제 1항에 있어서, 상기 (e)단계에서 가교는 열가교 또는 가교커플링제를 이용하여 가교하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

3

제 2항에 있어서, 상기 가교커플링제는 DCC(dicyclohexyl carbodiimde) 또는 EDAC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride)인 것을 특징으로 하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

4

제 2항에 있어서, 상기 가교는 60 ~ 150℃에서, 전체구조의 0.1 ~ 10%로 가교하는 것을 특징으로 하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

5

(a) 기판을 세정하는 단계; (b) 세정된 기판상에 양전하와 음전하를 가지는 고분자 전해질 용액을 서로 교대로 적층하여 코팅하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 1회 이상 반복하여 다층막을 제조하는 단계; (d) 상기 제조한 다층막을 상기 (b)단계의 용액과 상이한 pH를 가지는 수용액으로 처리하여 기공을 형성시키는 단계; (e) 가교하는 단계; 를 포함하고, (f) 상기 가교 단계 전 또는 가교 단계 후, 금속전구체 용액과 접촉하여 금속전구체를 미세기공내부에 담지하는 단계; 를 포함하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

6

제 5항에 있어서, 상기 금속전구체는 Hydrogen tetrachloroaurate(Ⅲ) trihydrate (Mw = 393.83)와 tetraamine palladium(Ⅱ) chloride monohydrate (Mw=63.46), Tetraammineplatinum(Ⅱ) chloride hydrate 또는 금속이온착물에서 선택되는 어느 한 성분인 것을 특징으로 하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

7

제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 제조된 금속전구체를 담지한 후 환원제와 접촉하여 금속입자로 환원하는 단계를 더 포함하는 안정한 미세기공을 가지는 다층 고분자 전해질막의 제조방법.

8

(a) 기판을 세정하는 단계; (b) 세정된 기판상에 양전하와 음전하를 가지는 고분자 전해질 용액을 서로 교대로 적층하여 코팅하는 단계; (c) 상기 (b) 단계를 1회 이상 반복하여 다층막을 제조하는 단계; (d) 상기 제조한 다층막을 상기 (b)단계의 용액과 상이한 pH를 가지는 수용액으로 처리하여 기공을 형성시키는 단계; (e) 가교하는 단계; 를 포함하고, (f) 상기 가교 단계 전 또는 가교 단계 후, 금속전구체 용액과 접촉하여 금속전구체를 미세기공내부에 담지하는 단계; (g) 상기 금속전구체를 담지 한 후, 환원제로 처리하여 금속전구체를 환원하는 단계; (h) 상기 환원된 금속을 담지하는 다층 고분자 전해질막을 소결하여 고분자를 제거함으로써 금속성형체를 제조하는 단계; 를 포함하는 금속성형체의 제조방법.

9

제 1항 또는 제 5항에 따른 제조방법으로 제조된 다층 고분자 전해질막을 사용한 바이오센서.

10

(a) 순수 SPR 바이오칩 상에 양전하와 음전하를 가지는 고분자 전해질 용액을 서로 교대로 적층하여 코팅하는 단계; (b) 상기 (b) 단계를 1회 이상 반복하여 다층막을 제조하는 단계; (c) 상기 제조한 다층막을 상기 (b)단계의 용액과 상이한 pH를 가지는 수용액으로 처리하여 기공을 형성시키는 단계; (d) 가교하는 단계; 를 포함하고, (e) 상기 가교 단계 전 또는 가교 단계 후, 금속전구체 용액과 접촉하여 금속전구체를 미세기공내부에 담지하는 단계; (f) 상기 금속전구체를 담지 한 후, 환원제로 처리하여 금속전구체를 환원하는 단계; (g) 활성화한 항체를 고정화하는 단계 를 포함하여 제조하는 바이오센서의 제조방법.

11

제 10항의 제조방법으로 제조된 다층 고분자 전해질막을 사용한 바이오센서.