극성 탄소나노튜브 분산액 및 극성 1차원 탄소체를 기반으로 하는 분리막의 제조방법
Method for manufacturing a separation membrane based on a polar carbon nanotube dispersion and a polar one-dimensional carbon body
특허 요약
본 발명은 고농도로 용매에 분산이 가능한 극성 탄소나노튜브 분산액, 이를 통하여 제조된 극성 탄소나노튜브 및 극성 1차원 탄소체를 기반으로 하여 여과 효율이 향상된 분리막에 관한 것이다. 본 발명의 분리막 및 이의 제조방법에 따르면, 계면 활성제나 안정제의 사용 없이도 고농도로 용매에 분산이 가능한 극성 탄소나노튜브 분산액을 제조하고, 이를 통하여 제조된 극성 탄소나노튜브 및 극성 1차원 탄소체를 기반으로 하여 쉽게 박리되지 않고 고압에서도 안정적으로 사용 가능한 분리막을 제조할 수 있는 효과가 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 다공성 제1코팅층은 점탄성 극성 탄소나노튜브 분산액을 도포하여 제조된, 분리막.

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제1항에 있어서,상기 극성 탄소나노튜브의 극성기는 탄소나노튜브의 표면에 위치하는, 분리막.

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제1항에 있어서,상기 제2코팅층의 층간 간격이 5 내지 20 Å인, 분리막.

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제1항에 있어서,상기 다공성 제1코팅층과 제2코팅층의 두께비는 5:1 내지 20:1인, 분리막.

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제1항에 있어서,상기 극성 탄소나노튜브는 그래핀 나노리본보다 낮은 산소/탄소 원자비를 가지는, 분리막.

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제1항에 있어서,10bar의 조건에서 염화나트륨 및 유기 염료를 포함하는 혼합물에 대한 유기 염료 배제율이 80% 이상이고, 염화나트륨 배제율이 20% 이하인, 분리막.

2

제1항에 있어서,상기 극성 탄소나노튜브는 산소/탄소 원자비가 0.1 이상이고, XRD의 2θ=25.6° 위치에서 반치전폭이 2.0 이상인, 분리막.

1

다공성 지지체;상기 다공성 지지체 상에 위치하며 극성 탄소나노튜브를 함유하는 다공성 제1코팅층; 및상기 다공성 제1코팅층 상에 위치하며 그래핀 나노리본을 함유하는 제2코팅층;을 포함하는, 분리막.

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(a) 극성 탄소나노튜브를 포함하는 분산액을 제조하는 단계;(b) 그래핀 나노리본을 포함하는 분산액을 제조하는 단계;(c) 다공성 지지체 상에 상기 극성 탄소나노튜브를 포함하는 분산액을 코팅하여 다공성 제1코팅층을 제조하는 단계; 및(d) 상기 다공성 제1코팅층 상에 상기 그래핀 나노리본을 포함하는 분산액을 코팅하여 제2코팅층을 제조하는 단계;를 포함하는, 분리막의 제조방법.

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제12항에 있어서,상기 (a) 단계에서 극성 탄소나노튜브를 포함하는 분산액을 제조하는 단계는,(a-1) 탄소나노튜브를 부분적으로 산화하여 극성 탄소나노튜브를 제조하는 단계;(a-2) 상기 극성 탄소나노튜브를 기계적으로 밀링하는 단계; 및(a-3) 상기 밀링한 극성 탄소나노튜브를 초음파 처리하는 단계;를 포함하는, 분리막의 제조방법.

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제1항에 따른 분리막을 이용하여 염과 유기 염료의 혼합물로부터 유기 염료를 분리하는 것을 특징으로 하는, 유기 염료의 분리 방법.

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