일반기술

기둥구조를 갖는 액정 물질의 중합을 통하여 얻은 다공성 고분자 및 그 제조방법

종래 다공성 물질의 제조방법에 관한 것으로 주형분자를 이용한 졸-겔(sol-gel)법이 이용되고 있으나, 무기물질로 이루어진 다공성 물질을 제조하는 방법으로 기공의 크기를 결정짓는 주형분자 제거시 고온 고압의 가혹한 조건을 수반한다. 또한 다공성 물질을 박막화시켜 멤브레인으로 사용시 나피온(Nafion)은 기공들의 구조가 잘 배열되어 있지 못한 단점을 지니고 있다. 따라서 주형 분자와 중합성 모노머간의 비공유 결합을 통하여 얻은 기둥 구조(columnar structure)를 갖는 액정 물질로부터 액정 상태에서 중합시켜 그 결과물로부터 유기 용매와 산 용액의 혼합물에 담가 고분자내의 주형 분자를 제거함으로써 상기 고온 고압의 가혹한 조건을 수반하지 않으면서도 육각형의 기둥구조가 잘 배열된 박막화 가능한 다공성 고분자를 제조할 수 있다.박막화 가능하며 고온고압의 가혹한 조건이 불필요한 기둥 구조(columnar structure)를 갖는 다공성 물질의 제조 방법과 이를 이용한 기능성 멤브레인 또는 기공내 금속을 배위시켜 나노(nano)착물을 형성하여 촉매로 사용하거나 반도체 물질의 합성에 이용하는 용도를 제공하며 아래와 같은 단계를 따른다.1)중합성 모노머(3,4,5-트리스(11*-아크릴로일알킬옥시)벤조익산)응 유기용매에 용해해 수소결합 반응 사이트를 갖는 주형분자(원판형 구조를 갖는 2,5,8-트리알킬-4,7-디하이드로-1H-디이미다조〔4*,5*:3,4:4*,5*:5,6〕벤조〔d〕이미다졸)을 가해 교반시켜 얻은 액정물질형성.2)상기 액정물질을 중합시킨다.3)2)에서 얻은 고분자를 메탄올과 HCl수용액의 혼합용액에 넣어 여과 세척해 진공 건조시켜 주형분자를 제거 후에도 육각기둥 구조를 갖는 다공성 고분자를 얻음.상기 단계를 거친 다공성 고분자의 기공에 금속(Ag)을 균일하게 배열시킬 수 있고 중합 전 액정 물질은 유동성을 갖어 스핀 코팅이 가능하고 이 결과물을 중합하면 고분자 박막을 만들기가 용이하다.또한 주형 분자에 따라 특정 물질만을 인지, 분리할 수 있는 기능성 멤브레인으로 응용 가능하다.