KR100528688B1 - 전기전도성 고분자, 자기특성 산화철 나노입자와전기전도성 고분자의 나노복합체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음의 화학식 1로 표현되는 단량체 X와 화학식 2로 표현되는 단량체 Y를 단일- 또는 공중합시켜서 얻어지는 가용성의 전기전도성 고분자, 상기 전기전도성 고분자에 자기특성 산화철 나노입자를 고르게 분산시켜서 얻어지며 자기특성과 전기전도성을 동시에 갖는 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

전기전도성 고분자, 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 및 그 제조방법{ELECTROCONDUCTIVE POLYMERS, NANOCOMPLEX COMPRISING ELECTROCONDUCTIVE POLYMERS AND MAGNETIC FERRIC OXIDE NANOPARTICLES, AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 가용성의 전기전도성 고분자, 나노미터 크기의 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

기존의 전기전도성 고분자는 단지 전기전도 특성만을 가지며, 불용성이어서 가공이 용이하지 않다는 단점을 가지고 있다. 또한, 기존의 자성 재료로서 여러 가지가 개발되어 있고, 그 대표적인 예로서 페라이트(산화철)를 들 수 있다. 페라이트는 우수한 자기적 특성으로 인하여 자기적 메모리 디바이스 분야와 전자파 제어 분야에 널리 사용되고 있으나, 입자의 크기가 수 마이크로미터 이상이기 때문에 나노과학 및 나노공학 분야에 응용하기에 적합하지 않다는 단점을 가지고 있다. 게다가, 수 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 자성체 입자의 경우, 이들을 다른 물질에 섞어서 복합체 재료를 제조할 때 분산이 잘 되지 않아서 매트릭스 물질 내에 균일하게 분산시키는 것이 매우 어렵기 때문에 원하는 자기특성을 구현하는데 많은 한계점을 가지고 있다.

그러나, 본 발명은 종래의 침전-산화법 및 레이저 열 분해 등으로 제조된 산화철을 고분자 중합체에 단순히 첨가시켜 분산시키는 방법과는 달리, 가용성을 갖는 전기전도성 고분자에 산화철 나노입자를 첨가한 새로운 전기전도성 고분자 나노 복합 물질 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 나노복합체 물질은 전기전도 특성을 가지고 있어서 전기전도성 재료로서 활용이 가능하며 다른 한편으로는 자기특성을 가지고 있어서 자성 재료로의 활용이 가능하다.

더 나아가, 본 발명의 전기전도 및 자기특성을 함께 가지고 있는 나노복합체는 전기전도 및 자기특성을 모두 필요로 하는 분야, 예컨대, 전자파 관련 분야의 전자파 제어용 소재로서의 활용성이 크다. 특히, 본 발명에 따른 나노복합체는 가용성의 물질이므로 가공성이 우수하여 기존의 여러 가지 방법, 예컨대, 성형, 캐스팅, 패터닝, 밀링 등으로 가공이 용이하고 더 나아가 나노미터 두께의 박막 성형도 가능하다.

본 발명의 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 물질은 상술한 기존의 전기전도성 고분자와 산화철 자성체의 문제점을 극복하여, 우수한 가용성 및 이에 따른 뛰어난 가공성을 나타내고, 우수한 전기전도 특성을 가지며, 산화철 나노입자가 잘 분산되어 있으므로, 우수한 자기 특성을 요하는 자성 메디아, 디바이스 분야, 및 전기 전도와 자기특성을 모두 필요로 하는 전자파 제어 디바이스와 시스템 분야에 널리 활용될 수 있다.

본 발명의 목적은 가용성의 전기전도성 고분자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가용성의 전기전도성 고분자를 용해시킨 염기성 용액에서 산화철 전구체인 철염으로부터 나노미터 크기의 산화철 입자를 합성하여 자기특성 전기전도성 고분자 내에 분산시켜서 얻어지는 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체를 도핑제로 도핑함으로써 전기전도 특성을 향상시키는데 있다.

본 발명은 가용성의 전기전도성 고분자, 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

우선, 본 발명은 가용성의 전기전도성 고분자 및 그의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 전기전도성 고분자 물질은 다음의 화학식 1 및 2에 각각 나타난 화합물 X 및/또는 화합물 Y를 단량체로서 사용하여 이들을 단일- 또는 공-중합 반응시켜서 제조할 수 있다;

[화학식 1]

[화학식 2]

식 중, Z는 이민기 또는 비닐기이고, Q는 S, Se 또는 N-R₇ 이고, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ 및 R₇은, 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택되고,

제조된 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 10,000,000이다.

상기 전기전도성 고분자는 다음과 같은 3 가지 방법에 의하여 제조될 수 있다:

1) 화학식 1의 X 단량체를 단일 중합반응시켜 X의 단일중합체 고분자를 합성하는 방법;

2) 화학식 2의 Y 단량체를 단일 중합반응시켜 Y의 단일중합체 고분자를 합성하는 방법; 및

3) 화학식 1의 단량체 X와 화학식 2의 단량체 Y를 0.01:99.99 ~ 99.99:0.01의 몰비로 공중합 반응시켜 X와 Y의 공중합체 고분자를 합성하는 방법.

상기 3)의 방법으로 제조된 단량체 X 및 Y의 공중합체는 다음과 같은 화학식 3으로 표현될 수 있다:

[화학식 3]

상기 식 중,

이고.

이며,

Z는 이민기 또는 비닐기이고, Q는 S, Se 또는 N-R₇ 이고, R₁, R₂, R₃ , R₄, R₅, R₆ 및 R₇은, 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택되고,

m은 몰분률로서, 0 ≤m ≤1.0 이고,

n은 고분자 중합도로서, 5 ≤n ≤500,000 이고,

제조된 고분자의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 10,000,000이다.

본 발명에 따른 전기전도성 고분자는 가용성이기 때문에, 나노복합체에 우수한 가공성을 제공할 수 있다.

상기 중합반응에 사용되는 용매로는 모든 산 용액과 유기 용매가 가능하며, 황산, 염산, 인산, 질산, 도데실벤젠술폰산, 켐포술폰산, 술포살리실산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 술페믹산, 나프탈렌술폰산, 디메틸술페이트, 디에틸술페이트 디프로필술페이트, 디(2-에틸헥실)술포숙시네이트, 4-술포프탈산, 말론산, 클로로포름 및 메틸렌클로라이드로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 이들 중합반응에는 촉매가 필요한데, 상기 중합반응 촉매로서 모든 산화제를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 산화제는 암모늄퍼설페이트, 염화제이철, 염화제이구리, 불화붕소화구리(II), 염화산화구리(II) 및 중크롬산칼륨으로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 단량체에 대한 산화제의 몰비로서 0.25 내지 1.00 인 것이 후속하는 중합 공정을 단축하기 위하여 바람직하다.

상기 단량체 X 및/또는 Y의 단일- 또는 공-중합 반응은 반응온도를 -20 내지 5 ℃ 범위로 하고, 반응시간을 12 내지 24 시간 범위로 하고, 단량체가 용해되어 있는 용액에 산화제를 0.01 내지 10.00 ml/min의 유속으로 천천히 가하면서 수행하는 것이 바람직하다. 반응 온도가 상기 범위보다 낮으면 용매가 고체화되고, 이보다 높으면 용매가 기화되어 반응이 불가능해지기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 반응 시간이 상기 범위보다 짧으면 반응이 충분히 일어나지 못하며, 상기 범위 내에서 반응이 완결되므로 반응 시간이 이보다 길어도 의미가 없다.

본 발명은 또한 자기특성의 산화철 나노입자를 제공한다. 산화철 나노입자는 염기성 용액에 산화철 전구체로서 모든 종류의 철염을 용해시켜서 제조할 수 있으며, 이 때, 상기 철염으로서 황산철, 염화제일철, 염화제이철, 펜타카보닐철 또는 아세트산철 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 전기전도성 고분자 및 자기특성 산화철 나노입자를 포함하는 나노복합체 및 이의 제조방법을 제공한다. 우선, 상기와 같이 얻어진 전기전도성 고분자 물질이 용해되어 있는 염기성 용액에 황산철, 염화제일철, 염화제이철, 펜타카보닐철 또는 아세트산철 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 철염을 용해시키면, 0.5 내지 100,000 나노미터 크기의 산화철 입자, 바람직하게는, 0.5 내지 5,000 나노미터 크기의 산화철 입자가 생성되고, 이들은 전기전도성 고분자 내에 고르게 분산되어, 본 발명의 전기전도성 고분자 내에 자기특성 산화철이 고르게 분산되어 있는 형태의 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체가 생성된다. 이 때, 철염은 중량을 기준으로 전기전도성 고분자와의 비율(전기전도성 고분자:철염)이 1:0.001 내지 100:1의 범위가 되도록 하여 첨가하는 것이 바람직하다. 철염이 상기 범위보다 많이 첨가되는 경우에는 전기 전도성 고분자에 분산되어 복합체의 분자 크기가 매우 크게 되고, 이 범위보다 적게 첨가되는 경우에는 복합체가 자기적 성질을 나타내지 않게 되어 바람직하지 못하다.

이 때, 상기 염기성 용액으로 모든 무기 및 유기 염기 화합물을 사용할 수 있으며, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수 및 탄산나트륨 용액으로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하고, 용액의 pH는 7.01 내지 14.00 범위인 것이 바람직하다. 이와 같이, 산화철 나노입자를 얻기 위하여 염기성 용액을 사용하는 이유는, 산성 용액에서는 산화철의 합성이 잘 되지 아니하며, 염기성 용액에서 얻어진 산화철은 고르게 분포되는 장점이 있기 때문이다. 전기전도성 고분자 존재하의 염기성 용액에서 철염으로부터 산화철을 합성하는 조건은 반응온도 -40 ℃ 내지 200 ℃, 반응압력 0.5 내지 100 기압, 반응시간 7 일 이내인 것이 바람직하다. 반응온도 및 반응압력이 상기의 범위보다 높거나 낮으면 용매가 고체화되거나, 반대로 기화되어 반응이 불가능하기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명은 또한 상기와 같이 제조한 산화철 나노입자 및 전기전도성 고분자의 나노복합체를 도핑제로 도핑함으로써 나노복합체의 전기 전도 특성을 향상시키는 방법을 제공한다.

산화철 나노입자/전기전도성 고분자 나노복합체는 산성의 수용액이나 유기용매에서 모든 산, 염 및 요오드로 도핑될 수 있다. 이 때, 황산, 염산, 인산, 질산, 도데실벤젠술폰산, 켐포술폰산, 술포살리실산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 술페믹산, 나프탈렌술폰산, 디메틸술페이트, 디에틸술페이트 디프로필술페이트, 디(2-에틸헥실)술포숙시네이트, 4-술포프탈산, 말론산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 엔메틸피롤디니온 및 메타크레졸로 이루어진 군 중에서 한 가지 이상을 선택하여 도핑하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에 의하여 제조되는 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자의 나노복합체는, 기존의 전기전도성 고분자와 달리, 고유의 전기전도 특성에 추가하여 우수한 가용성을 가지고 있어서 뛰어난 가공성을 나타내는 전기전도성 고분자를 포함하고 있고, 내부에 나노미터 크기의 자기특성 산화철 나노입자가 고르게 분산되어 있어 자기특성을 가질 뿐 아니라, 마이크로미터 크기 이상의 기존 산화철로 구현할 수 없는 나노미터 입자 자성체의 새로운 특성을 나타낸다.

최근 각광받는 나노기술의 핵심인 나노복합체, 특히 가공성과 투명성을 보유한 고분자 복합체는 선진국에서도 대전 방지제나 전자파 차폐재 등으로 응용하기 위하여 핵심 소재로서의 다양한 연구가 시도되고 있는 첨단 분야의 기술이다. 특히, 고도의 대전 성능이 요구되는 전자 부품에 필요한 전도성 필러로 사용되는 전도성 고분자는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 그러나, 본 발명은 폴리아닐린계 전기전도성 고분자에 가용성을 부여하기 위한 새로운 공중합체 조성을 설계하였으며, 이에 따라 투명성을 나타냄으로써 윈도우나 디스플레이 같은 시인성을 요구하는 용도에 사용 가능하다.

또한 본 발명에서는 나노입자의 단순 분산 시 입자들의 응집력으로 인하여 분산성이 매우 떨어지는 단점을 보완하기 위하여, 가공성이 부여된 폴리아닐린계 공중합체 화합물에 철염화합물을 첨가하고 pH 및 온도 제어를 통하여 나노 크기의 산화철 입자를 고분자 내에 균질하게 반응 합성시키는 새로운 기술을 적용하였다. 합성된 산화철 입자는 수 십 나노 정도의 크기로서 균질한 분포특성을 나타내어 투명성을 떨어뜨리지 않는 장점이 있다.

본 발명에 따른 전기전도성 고분자 복합체를 전자기장에 노출시킬 때, 분산된 산화철 입자가 자성 손실을 유발하여 전도성 고분자에 의한 도전 손실과 함께 전자파 흡수/차폐 효과를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 가용성에 의한 응용분야 확대 및 투명성 확보에 의한 시인성 향상 뿐 아니라 산화철 나노입자로 인한 자성 손실 효과를 보유한 새로운 나노복합체를 제공한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명할 것이나, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

아닐린 6.65 mL와 안트라닐산 9.59 g을 1 몰의 염산 수용액에 녹여 준비하고, 별도의 산화제로서 암모늄 퍼술페이트를 1 몰의 염산 수용액에 녹여서 준비하였다. 상기의 아닐린과 안트라닐산 수용액을 자석 젓개로 저어주며 산화제 수용액을 5 ℃에서 10 ml/min의 유속으로 유지하면서 천천히 가한 후, 24 시간 동안 중합반응시켜 전기전도성 공중합체 물질을 형성하도록 하였다. 그리고 나서, 이를 감압 플라스크를 이용하여 거른 후, 중합이 진행되지 않은 단량체 및 산화제를 제거하기 위해서 과량의 물로 거른 용액이 무색이 될 때까지 씻어준 다음, 진공오븐에서 48시간 동안 건조시켰다. 그 결과, 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체 고형분을 얻을 수 있었다.

얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 고유 점도는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 용매로 하여 25 ℃에서 측정하였다. 그 결과, 고유 점도는 0.30 dL/g이고, 적외선 분광법(FT-IR)을 통해서 1700 cm^-1 카보닐 그룹 (C=O), 1587 cm^-1 퀴노이드 고리 (N=Q=N), 1510 cm^-1 벤조이드 고리 (N-B-N), 850 cm^-1에서 나타나는 (C-H) 수직 굽힘 운동(out of plane bending) 1,4 치환 벤젠 고리, 759 cm^-1에서 나타나는 (C-H) 수직 굽힘 운동 1,2,4 치환 벤젠 고리로 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 주요 작용기가 있음을 확인할 수 있었다. 핵자기 공명 분광학(¹H NMR)을 통해서 DMSO-d₆을 용매로 하여 TMS에 대한 δ를 측정한 결과, 6.0 ~ 8.5 ppm 사이에서 넓은 분포의 벤젠고리의 피크가 관찰되고, 9.6 ~ 10.9 ppm 사이에서 카르복실산의 수소 피크가 관찰된 것으로써, 이들의 존재를 확인할 수 있었다.

이와 같이 얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체에 2 몰의 수산화나트륨을 첨가하고 자석 젓개를 이용하여 저어주며 pH는 10 내지 12인 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체가 용해된 염기성 용액을 준비하였다. 별도로 0.00251 몰의 염화제일철과 0.0050 몰의 염화제이철을 1:2 몰비로 증류수에 녹여 준비하고, 염기성 용액에 용해된 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 양과 염화제일철의 몰비가 1:0.15가 되도록 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체 용액을 준비하였다.

80 ℃ 및 상압의 반응조건 하에서, 상기의 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체 용액에 염화제일철과 염화제이철의 수용액을 한 방울씩 첨가하면서 자석 젓개로 4 내지 8 시간 동안 강하게 저어준다. 상기 용액을 감압 플라스크를 이용하여 거른 다음 진공 오븐에서 24 시간 동안 건조시킨다. 얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체/산화철 나노입자 복합체를 1 몰의 염산 수용액으로 24 시간 동안 자석 젓개를 이용하여 저어준 다음, 감압 플라스크를 이용하여 거르고, 물로 씻어준 후, 1 몰의 염산 수용액으로 24 시간 도핑하였다. 최종적으로 얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체/산화철 나노입자 복합체를 진공 건조하였다.

건조된 파우더를 XRD (X-Ray Diffraction)를 이용하여 측정한 결과, 2θ값이 30.04°, 35.64°, 43.01°, 56.98° 및 62.50°에서 특성 피크가 나타난 것으로써, γ-Fe₂O₃의 산화철이 형성되었음을 알 수 있었다. 그리고, 특성 피크 중에서 35.64°선폭증가(line broadening width)를 구하고, Scherrer's 식에 대입하여 입자의 평균크기가 생성된 산화철의 15 - 20 nm 임을 알 수 있었다. 상온에서의 전기 전도도는 6.3 ×10^-2 S/cm 였으며, 열 무게 분석법에 의한 결과를 도 1에 나타내었다. 그리고, 자기특성 측정(Vibrating Sample Magnetometer)를 이용하여 17.9 ℃의 조건에서 측정한 결과의 최대 포화 자화율은 1.70 emu/g을 나타내었으며, 이를 도 2에 나타내었다.

실시예 2

폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체와 염화제일철의 몰비를 1:0.25로 한 것을 제외하고 실시예 1의 방법을 반복하였다.

얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 고유 점도는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 용매로 하여 25 ℃에서 측정하였다. 그 결과, 자기적 특성 측정(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 17.9 ℃의 조건에서 측정한 결과의 최대 포화 자화율은 3.63 emu/g이고 상온에서의 전기 전도도는 6.6 ×10^-2 S/cm 이었다.

실시예 3

폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체와 염화제일철의 몰비를 1:0.38로 한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법을 반복하였다.

얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 고유 점도는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 용매로 하여 25 ℃에서 측정하였다. 그 결과, 자기적 특성 측정(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 17.9 ℃의 조건에서 측정한 결과의 최대 포화 자화율은 5.93 emu/g이고 상온에서의 전기 전도도는 6.6 ×10^-2 S/cm 이었다.

실시예 4

염화제일철 3.5 g을 사용하여 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체와 염화제일철의 몰비를 1:0.76로 한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법을 반복하였다.

얻어진 폴리(아닐린-안트라닐산) 공중합체의 고유 점도는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 용매로 하여 25 ℃에서 측정하였다. 그 결과, 자기적 특성 측정(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 17.9 ℃의 조건에서 측정한 결과의 최대 포화 자화율은 8.46 emu/g이고 상온에서의 전기 전도도는 3.6 ×10^-2 S/cm 이었다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 자기특성 산화철 나노입자를 포함하는 전기전도성 고분자 나노복합체를 개발하였다. 따라서, 본 발명에 따른 나노복합체 물질은 그 전기 전도 및 자기특성을 최대한 활용할 수 있는 전기, 전자 및 전파 관련 디바이스와 시스템의 재료로서 응용이 가능하다.

도 1은 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 복합체의 열 무게 분석법의 그래프를 나타낸 것이다.

도 2는 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 나노복합체의 자기적 특성 측정(Vibrating Sample Magnetometer)을 나타낸 것이다.

Claims (24)

1. 다음의 화학식 1로 표현되는 단량체 X와 화학식 2로 표현되는 단량체 Y를 공중합 반응시켜서 얻어지는 중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000,000이고 가용성인 전기전도성 고분자:

   [화학식 1]

   [화학식 2]

   식 중, Z는 이민기 또는 비닐기이고, R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택됨.
2. 제1항에 있어서, 다음 화학식 3으로 표시되는 전기전도성 고분자:

   [화학식 3]

   상기 식 중,

   이고,

   이며,

   Z는 이민기 또는 비닐기이고, R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택되고,

   m은 몰분률로서, 0 ≤m ≤1.0 이고,

   n은 고분자 중합도로서, 5 ≤n ≤500,000 임.
3. 제 2 항에 있어서, 단량체 X와 단량체 Y가 0.01:99.99 내지 99.99:0.01의 몰비로 공중합되어 있는 전기전도성 고분자.
4. 삭제
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전기전도성 고분자 및 상기 고분자가 용해된 염기성 용액에 철염을 용해시켜서 얻은 입자 크기 0.5 내지 100,000 나노미터의 자기특성 산화철 나노입자를 포함하고, 자기특성과 전기전도성을 동시에 가지며, 가용성으로 인하여 우수한 가공성을 갖는 전기전도성 고분자와 자기특성산화철 나노복합체.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 철염을 황산철, 염화제일철, 염화제이철, 펜타카보닐철 및 아세트산철로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용함으로써 얻어지는 자기특성 산화철 나노입자를 포함하는 나노복합체.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 염기성 용액으로서 무기 또는 유기 염기 화합물의 수용액을 사용하여 얻어지는 자기특성 산화철 나노입자를 포함하는 나노복합체.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 염기성 용액을 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수 및 탄산나트륨 용액으로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용함으로써 얻어지는 자기특성 산화철 나노입자를 포함하는 나노복합체.
9. (i) 다음의 화학식 1의 단량체 X 또는 화학식 2의 단량체 Y를 산 또는 유기용매 및 촉매의 존재하에서 공중합시켜서 중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000,000의 전기전도성 고분자를 얻는 단계:

   [화학식 1]

   이고,

   [화학식 2]

   이며,

   (식 중, Z는 이민기 또는 비닐기이고, R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택됨); 및

   (ii) 철염을 상기 단계 (i)에서 제조된 전기전도 고분자가 용해된 염기성 용액에 용해시켜서 입자 크기가 0.5 내지 100,000 나노미터인 자기특성 산화철 나노입자를 얻고 이들을 상기 전기전도성 고분자 내에 골고루 분포시키는 단계를 포함하는, 전기전도성 고분자와 자기특성산화철의 나노복합체의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (i)을 산 또는 유기 용매 및 촉매를 사용하여 다음의 단량체 X와 단량체 Y를 공중합시킴으로써, 다음의 화학식 3으로 표현되며, 중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000,000인, 전기전도성 고분자를 제조함으로써 수행하는 방법.

    [화학식 3]

    상기 식 중,

    이고,

    이며,

    Z는 이민기 또는 비닐기이고, R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 서로 독립적으로, 수소, 하이드록시기, 할로겐 원자, 할라이드, 탄소수 50 이내의 알킬기, 알콕시기, 알킬 카르복시기, 일킬에스테르기, 알킬하이드록시기, 니트로알킬기, 시아노알킬기, 할로알킬기, 옥시할로알킬기, 니트로알킬기, 시아노할로일킬기, 아릴기, 옥시아릴기, 할로아릴기, 니트로아릴기, 시아노아릴기, 옥시할로알킬아릴기, 할로알킬아릴기, 니트로할로알킬아릴기, 및 시아노할로알킬아릴기로 이루어진 군 중에서 선택되고,

    m은 몰분률로서, 0 ≤m ≤1.0 이고,

    n은 고분자 중합도로서, 5 ≤n ≤500,000 임.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 화학식 1의 단량체 X와 화학식 2의 단량체 Y를 0.01:99.99 내지 99.99:0.01의 몰비로 공중합 반응시키는 방법.
12. 삭제
13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합 반응의 용매를 염산, 인산, 질산, 도데실벤젠술폰산, 켐포술폰산, 술포살리실산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 술페믹산, 나프탈렌술폰산, 디메틸술페이트, 디에틸술페이트 디프로필술페이트, 디(2-에틸헥실)술포숙시네이트, 4-술포프탈산, 말론산, 클로로포름 및 메틸렌클로라이드로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용하는 방법.
14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공중합 촉매로서 암모늄퍼설페이트, 염화제이철, 염화제이구리, 불화붕소화구리(II), 염화산화구리(II) 및 중크롬산칼륨으로 이루어진 군 중에서 선택된 산화제를 사용하는 방법.
15. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (ii)의 염기성 용액을 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수 및 탄산나트륨 용액으로 이루어진 군 중에서 선택하여 사용하는 방법.
16. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (i)를 -20 내지 5 ℃ 범위의 반응온도에서 수행하는 방법.
17. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (i)의 촉매를 0.01 내지 10.00 ml/min 범위의 유속으로 가하면서 수행하는 방법.
18. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (i)의 반응시간을 12 내지 24 시간으로 하여 수행하는 방법.
19. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (ii)의 염기성 용액의 pH가 7.01 내지 14.00 범위인 방법.
20. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (ii)를 -40 ℃내지 200 ℃의 반응온도에서 수행하는 방법.
21. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (ii)를 0.5 내지 100 기압의 반응기압 하에서 수행하는 방법.
22. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (ii)를 반응시간을 7 일 이내로 하여 수행하는 방법.
23. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 얻어진 자기특성 산화철 나노입자와 전기전도성 고분자 나노복합체를 산성 수용액이나 유기용매에서 산, 염 및 요오드로 이루어진 군 중에서 선택되는 도핑제를 사용하여 도핑하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 도핑제로서 황산, 염산, 인산, 질산, 도데실벤젠술폰산, 켐포술폰산, 술포살리실산, 톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 술페믹산, 나프탈렌술폰산, 디메틸술페이트, 디에틸술페이트 디프로필술페이트, 디(2-에틸헥실)술포숙시네이트, 4-술포프탈산, 말론산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 엔메틸피롤디니온 및 메타크레졸로 이루어진 군 중에서 한 가지 이상을 선택하여 사용하는 방법.