KR100656985B1 - 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치 - Google Patents

나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100656985B1
KR100656985B1 KR1020040088396A KR20040088396A KR100656985B1 KR 100656985 B1 KR100656985 B1 KR 100656985B1 KR 1020040088396 A KR1020040088396 A KR 1020040088396A KR 20040088396 A KR20040088396 A KR 20040088396A KR 100656985 B1 KR100656985 B1 KR 100656985B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nano
reactor
gas
filter media
particles
Prior art date
Application number
KR1020040088396A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060039276A (ko
Inventor
박석주
이시훈
정순관
박현설
최호경
임영준
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020040088396A priority Critical patent/KR100656985B1/ko
Priority to DE602005022661T priority patent/DE602005022661D1/de
Priority to EP05023437A priority patent/EP1652573B1/en
Priority to JP2005317988A priority patent/JP2006136878A/ja
Priority to US11/264,099 priority patent/US20060093740A1/en
Publication of KR20060039276A publication Critical patent/KR20060039276A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100656985B1 publication Critical patent/KR100656985B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2055—Carbonaceous material
    • B01D39/2065—Carbonaceous material the material being fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2082—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being filamentary or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/16—Preparation
    • C01B32/162—Preparation characterised by catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C23C16/0281—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating of metallic sub-layers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/10—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material by decomposition of organic substances
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
    • D01F9/1271—Alkanes or cycloalkanes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
    • D01F9/133—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0258—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanoparticles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0613—Woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 기존 마이크론 필터 여재를 지지체(substrate)로 하여 상기 지지체 상에 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시킴으로써 상기 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 기공체(porous media)가 상기 지지체 상에 형성된 나노필터 여재 제조 방법과 그 제조 장치에 관한 것으로,
반응기 내에 설치된 마이크론 필터 여재를 지지체로 사용하여 상기 지지체 상에 나노 촉매입자를 상기 반응기 내로 유입시켜 부착시키는 단계; 상기 나노 촉매입자 상에 소오스 가스 및 반응 가스를 공급하는 단계; 및 상기 반응기를 가열하여 상기 나노 촉매입자 상으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조방법과,
상기의 나노필터 여재 제조방법를 이용한 나노필터 여재 제조 장치로써, 나노 촉매입자를 발생시키는 나노 촉매입자 발생 공급부, 상기 나노 촉매입자가 부착될 지지체인 마이크론 필터 여재가 도입되는 반응기, 상기 반응기에 소오스 가스와 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급부, 상기 반응기에 도입된 상기 나노 촉매입자를 가열하기 위한 가열부를 포함하는 나노필터 여재 제조 장치이다.
나노필터, 나노 촉매입자, 나노튜브, 나노섬유

Description

나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치{Nano-filter media production process and device}
도 1은 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장에 의한 나노필터 여재 제조장치 개략도
도 2는 마이크론 섬유상(fibrous or fabric) 필터 여재 위에 부착되어 있는 나노 촉매입자를 가열하는 방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 마이크론 멤브레인 필터 여재 위에 부착되어 있는 나노 촉매입자를 가열하는 방법을 설명하기 위한 도면
도 4는 마이크론 섬유상 필터 여재 상에서의 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 설명하기 위한 도면
도 5는 마이크론 멤브레인 필터 여재 상에서의 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 설명하기 위한 도면
도 6은 나노필터 여재 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 반응기 110: 지지체 장착부
111,112: 지지체 120: 나노 촉매입자
130: 나노튜브(나노섬유) 200: 가열장치
210: 마이크로 웨이브 발생기 220: 마이크로 웨이브 가이드
300: 가스공급부 311,312,313,314: 질량유량계
321,322,323,324: 개폐 밸브 400: 나노 촉매입자 발생 공급부
410: 나노 촉매입자 발생기 420: 나노입자 분급기
430: 나노입자 농도조절기
본 발명은 기존 마이크론 필터 여재를 지지체(substrate)로 하여 상기 지지체 상에 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시킴으로써 상기 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 기공체(porous media)가 상기 지지체 상에 형성된 나노필터 여재 제조 방법과 그 제조 장치에 관한 것이다.
기존 마이크론 필터 여재 상에 나노섬유를 부착시켜 제조된 나노필터 여재는 필터의 투과율(permeability)에 큰 변화 없이 여과효율(filtration efficiency)을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
즉, 나노섬유를 필터 여재 제조에 적용할 경우 기존 마이크론 필터와 동등한 여과효율을 유지하면서 더 낮은 압력손실(pressure drop)의 특성을 가지는 필터 여 재를 제작할 수 있다.
또한, 나노섬유로 제조된 필터는 초미세오염입자, 즉 나노입자의 여과 특성이 아주 우수한 것으로 알려져 있다. 나노섬유가 마이크론 필터 여재 표면에 코팅된 필터의 경우 미세오염입자들이 필터 여재 표면에 집진되고, 지지체인 마이크론 필터 영역까지 깊숙이 침투하지 못하기 때문에 집진필터의 탈진(cleaning, regeneration) 성능도 향상되는 것으로 알려져 있다.
그 결과, 필터의 수명 연장도 가능하다.
현재 전기방사(electrospinning) 기술을 이용하여 나노섬유를 지지체인 마이크론 섬유 필터 상에 방사하여 나노섬유가 코팅된 나노필터 여재가 제조되고 있다.
상기 전기방사 기술은 모세관 끝단과 지지체 사이에 전기장을 인가하여 폴리머 용액(polymer solution)으로부터 나노섬유를 뽑아내는 탑-다운(Top-Down) 방식의 기술이기 때문에 나노섬유의 직경 크기를 줄이는데 한계가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 지지체인 마이크론 필터 여재에 버텀-업(Bottom-Up) 방식으로 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시켜 기존 나노섬유 제조 방식으로 제조할 수 없는 직경 크기의 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 나노필터 여재 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 상기 나노필터 여재의 제조 장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반응기 내에 설치된 마이크론 필터 여재를 지지체로 사용하여 상기 지지체 상에 나노 촉매입자를 상기 반응기 내로 유입시켜 부착시키는 단계; 상기 나노 촉매입자 상에 소오스 가스 및 반응 가스를 공급하는 단계; 및 상기 반응기를 가열하여 상기 나노 촉매입자 상으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조방법이다.
상기 지지체인 마이크론 필터는 섬유(fibrous) 필터, 부직포(fabric) 필터 또는 멤브레인(membrane) 필터로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 마이크론 필터 여재의 재질은 폴리머(polymer), 실리콘 산화물(SiO2), 알루미나(Al2O3) 또는 세라믹 및 금속산화물로 이루어질 수 있다.
나노 촉매입자는 저항 가열법, 플라즈마 가열법, 유도 가열법 및 레이저 가열법과 같은 증발응축법, 또는 저항코일 반응기, 화염 반응기, 레이저 반응기 및 플라즈마 반응기를 이용한 기상화학반응법, 또는 직접 침전법, 공침법, 냉동건조법 및 분무열분해법에 의한 액상법에 의하여 제조되어 제공될 수 있다.
그리고, 상기 나노 촉매입자는 전이금속, 또는 전이금속의 금속 황화물, 금속 탄화물, 금속 산화물, 금속 염, 또는 상기 전이금속을 함유하는 유기화합물로 이루어질 수 있다.
상기에서 전이금속으로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속의 전구체 가 상기 지지체인 마이크론 필터 여재에 담지된 후, 환원, 소성, 황화 또는 탄화 반응에 의하여 상기 전이금속 상으로 전환되어 상기 반응기 내에 도입될 수 있다.
상기에서 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속의 상기 나노 촉매입자를 황화수소(H2S) 또는 디오핀(thiophene)으로 황화시킨 금속 황화물을 포함할 수 있다.
또, 상기에서 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속과 황이 혼합된 고체 입자상 혼합물로 이루어진 나노입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기에서 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속과 황이 이온 상으로 함유되어 있는 용액으로 이루어진 액적(droplet)상 나노입자를 포함할 수 있다.
상기에서 유기화합물로 이루어지는 나노 촉매입자는 나노 액적(droplet) 상의 촉매 전구체로 이루어진 액적(droplet)상 나노입자를 포함할 수 있다.
상기의 촉매 전구체는 페로신(ferrocene), 철-펜타카보닐(iron-pentacarbonyl), 코발트-옥타카보닐(dicobalt-octacarbonyl), 니켈-카보닐(nickel-carbonyl)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노 촉매입자는 고체상 또는 액체상으로 이루어질 수 있다.
또, 나노 촉매입자는 하나(single)의 나노 촉매입자, 또는 나노 촉매입자들이 서로 결합된 응집체(aggregate)로 이루어질 수 있다.
상기 소오스 가스는 제조하고자 하는 상기 나노튜브 또는 나노섬유의 재질에 따라 탄화수소(hydrocarbon) 가스 또는 수소화규소(silane) 가스 등으로 이루어질 수 있다.
상기 반응 가스는 불활성 가스, 수소 가스, 산소 가스, 또는 그 혼합 가스 등으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 황화수소(H2S) 및 디오핀(thiophene)과 같은 조촉매가 추가될 수 있다.
상기의 불활성 가스는 상기 나노 촉매입자를 운반하거나 상기 반응 가스를 희석하기 위하여 공급되는 헬륨(He) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 나노튜브 또는 나노섬유는 그 재질이 탄소 또는 규소 또는 규소산화물로 이루어질 수 있다.
상기 나노필터 여재는 기존 마이크론 필터를 지지체로 사용하여 상기 지지체상에 버텀-업(Bottom-up) 방식으로 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시킨 필터 여재로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 나노필터 여재는 집진과 가스 흡착이 동시에 이루어지는 필터 여재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 나노필터 여재는 상기 나노튜브 또는 나노섬유 상에 추가로 나노금속입자를 고착시켜 VOC 제거, 공기 살균, 탈취 기능을 보유한 촉매 필터, 항균 필터, 탈취 필터 여재를 포함할 수 있다.
상기 반응기는 상기 마이크론 필터 여재가 도입 설치되는 필터홀더(filter holder), 또는 석영관(quartz tube)을 포함할 수 있다.
또는, 상기 반응기는 상기 마이크론 필터 여재가 연속적으로 이송되는 컨베이어(conveyor) 라인을 포함할 수 있다.
또 다른 발명은, 상기의 나노필터 여재 제조방법를 이용한 나노필터 여재 제조 장치로써, 나노 촉매입자를 발생시키는 나노 촉매입자 발생 공급부, 상기 나노 촉매입자가 부착될 지지체인 마이크론 필터 여재가 도입되는 반응기, 상기 반응기에 소오스 가스와 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급부, 상기 반응기에 도입된 상기 나노 촉매입자를 가열하기 위한 가열부를 포함하는 나노필터 여재 제조 장치이다.
상기 나노 촉매입자 발생 공급부는 나노 촉매입자 발생기와 필요에 따라 나노입자 분급기 또는 나노입자 농도 조절기를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한 추가로 상기 나노 촉매입자의 전구체(precursor)를 상기 반응기에 증기상(vapor phase)으로 제공하는 증기상 촉매 전구체 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 가열부는 상기 반응기 주위에 설치된 저항코일로 구성된 저항발열체에 전류를 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
상기 가열부는 마이크로 웨이브를 발생시키는 마이크로 웨이브 발생기 및 상기 반응기에 연결되는 상기 마이크로 웨이브를 가이드하기 위한 마이크로 웨이브 가이드를 포함할 수 있다.
상기 가열부는 상기 반응기 주위에 설치되는 고주파 코일 및 상기 고주파 코일에 고주파 전류를 인가하는 전원부를 포함할 수 있다.
상기 가열부는 상기 반응기 주위에 설치되는 RF 발생기를 포함할 수 있다.
상기 가열부는 상기 반응기 주위에 설치되는 레이저 발생기 및 상기 레이저 발생기에서 발생되는 레이저 광선을 집속하는 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.
상기의 나노필터 여재 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같은 나노필터 여재 제조 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
도 1의 나노필터 여재 제조 장치는 본 발명의 실시예에서 제시하는 지지체인 마이크론 필터 여재 상에 분산 부착된 나노크기의 촉매입자를 통하여 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시켜 나노필터 여재를 제조하는 개념을 구현하기 위한 수단으로 제시된다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 나노필터 여재 제조 장치는 전이금속 등으로 이루어진 나노 촉매입자(120)를 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재의 섬유 표면 또는 멤브레인 고체 표면 상에 분산 부착시켜 나노 촉매입자(120)가 부착된 지지체(111,112)인 마이크론 필터 여재 등이 도입되는 반응기(100)를 구비한다.
상기 지지체(111,112)는 반응기(100) 내의 지지체 장착부(110)에 부착된다.
상기 반응기(100)로는 석영 튜브 또는 필터 홀더 또는 지제체 이송 컨베이어 라인 등으로 구성될 수 있다.
그리고, 이러한 반응기(100)에 도입된 나노 촉매입자(120)와 지지체(111, 112)를 동시에, 또는 나노 촉매입자 만을 선택적으로 가열하기 위한 가열장치(200)가 설치된다.
반응기(100)에 열에너지를 공급하기 위하여 사용되는 가열장치(200)는 반응기(100) 내부의 지지체(111, 112)의 재질에 따라 상기 지지체를 열로부터 보호할지의 여부에 따라 적절히 선택될 수 있다.
반응기(100)에 열에너지를 공급하기 위한 가열장치(200)로는 저항코일 가열기, 마이크로 웨이브 방사 가열기, 전자기 유도 가열기, 레이저 가열기, RF 가열기가 이용될 수 있다.
본 실시예에서는 마이크로 웨이브 발생을 위한 마이크로 웨이브 발생기(210)와 발생된 마이크로 웨이브를 반응기로 가이드하는 마이크로 웨이브 가이드(220)를 포함하여 이루어진다.
또한, 반응기(100)에서 나노튜브 또는 나노섬유의 합성에 요구되는 소오스 가스 및 반응 가스를 공급하는 가스 공급부(300)와 나노 촉매입자를 반응기에 공급하기 위한 나노 촉매입자 발생 공급부(400), 그리고 반응기(100)로부터 배출되는 가스를 처리하기 위한 배출부(500)가 더 설치된다.
상기 가스 공급부(300)는 소오스 가스인 탄화수소 가스 또는 수소화규소 가스, 그리고 반응 가스인 황화수소 가스 및 디오핀(thiophene)과 같은 조촉매 가스, 수소 가스와 같은 환원성 가스, 산소와 같은 산화 가스, 불활성 가스인 운반 가스(carrier gas) 등을 공급하기 위하여 가스 봄베(bombe)와 이와 같은 가스 봄베와 반응기(100)간의 배관에 설치되어 가스의 유량을 조절하는 질량유량계(MFC, mass flow controller, 311,312,313,314) 및 개폐 밸브(on/off valve, 321,322,323,334) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 필요에 따라 상기의 봄베 및 질량유량계(311,312,313,314), 개폐 밸브(321,322,323,334) 등은 다수의 세트(set)로 구성되어 설치될 수 있다.
한편, 나노 촉매입자(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지체(111, 112)에 전이금속, 전이금속 전구체(precursor), 또는 전이금속과 황과 같은 조촉매 성분이 혼합된 형태로 제공될 수 있다.
이를 위해서, 반응기(100)와 연결하여 나노 촉매입자 발생 공급부(400)가 설치된다.
상기 나노 촉매입자 발생 공급부(400)는 고체상 또는 액체상의 촉매 또는 촉매 전구체를 에어로졸(aerosol) 상으로 공급할 수 있는 모든 방법으로 이루어질 수 있다.
또한, 나노 촉매입자 발생 공급부(400)는 나노 촉매입자 발생기(410)와 필요에 따라 나노입자 분급기(420) 또는 나노입자 농도 조절기(430)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
나노 촉매입자 발생기(410)에서 발생된 나노 촉매입자(120)는 그대로 반응기(100)에 유입되거나, 필요할 경우 나노입자 분급기(420)에 의하여 원하는 직경 크기의 나노 촉매입자(120)로 분급되어 반응기(100)에 유입될 수 있다.
또한, 나노 촉매입자 발생기(410)에서 발생된 나노 촉매입자(120)는 필요할 경우 나노입자 농도 조절기(430)에서 소오스 가스 또는 반응 가스 또는 상기 가스 의 혼합 가스의 추가 혼합 및 배출에 의하여 나노 촉매입자(120)의 농도가 제어된 상태로 반응기(100)에 유입될 수 있다.
이와 같이, 먼저 나노입자 발생 공급부(400)에서 발생된 나노 촉매입자(120)가 반응기(100) 내로 유입되어, 반응기(100) 내부에 사전에 설치되어 있던 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재 상에 부착된다(S1100).
또는 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재 상에 나노 촉매입자(120)가 사전에 부착된 상태로 반응기(100)에 도입될 수도 있다.
또한 나노 촉매입자 발생기(410)에서 발생된 나노 촉매입자(120)는 나노입자 분급기(420)에 의하여 원하는 직경의 나노 촉매입자(120)로 분급되어 반응기(100) 내의 지지체(110, 111)인 마이크론 필터 여재 상에 분산 부착될 수도 있다.
나노 촉매입자 발생기(410)에서 발생된 나노 촉매입자(120), 또는 나노입자 분급기(420)에 의하여 분급된 나노 촉매입자(120)들은 나노입자 농도 조절기(430)에서 추가로 유입되는 소오스 가스 또는 반응 가스 또는 상기 가스의 혼합 가스에 의하여 나노 촉매입자의 농도가 제어된 상태로 반응기(100) 내로 유입되어 지지체(110, 111)인 마이크론 필터 여재 상에 분산 부착될 수도 있다.
그 결과, 지지체 상에 일정한 분산도로 특정 크기의 나노 촉매입자를 분산 부착시킬 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 마이크론 필터 여재의 섬유 또는 멤브레인 표면상에 나노크기의 촉매입자들을 적절한 분산도를 유지한 상태로 부착시킨 후 가열하는 방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 마이크론 필터 여재 상에서의 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체 마이크론 필터 여재 상에 나노튜브 또는 나노섬유가 합성 성장된 나노필터 여재의 제조 방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이다.
나노필터 여재를 제조하는 방법을 도 6에 도시된 공정 흐름도를 참조하여 설명하면, 먼저 나노 촉매입자(120)를 발생시킨다(S1000).
나노 촉매입자 발생 방법은 기존에 알려져 있는 모든 나노입자 합성 방법들, 또는 상기 나노입자 합성 방법의 수정된 방법들, 또는 상기 합성 방법들의 조합된 방법들로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 증발응축법(Inert Gas Condensation, IGC), 기상화학반응법(Chemical Vapor Condensation, CVC) 또는 에어로졸 분무법(aerosol spraying) 등이 있을 수 있다.
나노입자 발생 공급부(400)에서 발생된 나노 촉매입자(120)가 반응기(100) 내로 유입되어, 반응기(100) 내부에 사전에 설치되어 있던 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재 상에 부착된다(S1100).
이와 같이 나노 촉매입자(120)가 일정한 분산도로 부착된 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재가 반응기(100) 내에 준비가 완료되면, 반응기(100) 내에 소오스 가스 또는 반응 가스를 공급한다(S1200).
상기 소오스 가스는 지지체(111, 112) 상에 합성 성장시키고자하는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 재질에 따라 결정되어지며, 예로써 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 성장시키기 위해서는 아세틸렌 가스, 메탄 가스, 프로판 가스 또는 벤젠 등과 같은 탄화수소 가스가 소오스 가스로 선정될 수 있다.
상기 반응 가스는 조촉매 가스, 환원 가스, 산화 가스, 운반 가스(carrier gas), 또는 상기 가스의 혼합 가스로 이루어질 수 있다.
상기 조촉매 가스는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 나노 촉매입자(120) 상에서의 합성 성장을 촉진시키기 위하여 추가되는 보조 촉매로써, 예를 들면 황화수소(H2S) 가스와 디오핀(thiophene) 증기가 사용될 수 있다.
상기 황화수소 가스와 상기 디오핀 증기는 일정한 열에너지(thermal energy)가 반응기(100)에 공급되는 조건하에서 전이금속의 나노 촉매입자(120)와 반응하여 전이금속 황화물의 나노 촉매입자로 전환되어 나노 촉매입자의 융점을 저하시키는 역할을 한다.
그 결과, 융점이 낮은 전이금속 황화물의 나노 촉매입자를 사용하여 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 합성 성장 온도를 낮출 수 있기 때문에, 지지체의 열화에 의한 변형 및 파괴를 억제시킬 수 있다.
상기 환원 가스는 일정한 열에너지가 반응기(100)에 공급되는 조건하에서 사전에 산화되었을 수 있는 전이금속의 나노 촉매입자(120)를 환원시키는 가스로써, 수소 가스가 사용될 수 있다.
상기 산화 가스는 필요할 경우 반응기(100) 내부의 합성 중 또는 합성 후의 생성물 또는 부산물의 산화에 이용될 수 있다.
상기 운반 가스(carrier gas)는 필요할 경우 반응기(100) 내로 유입되는 상기 가스들과 함께 유입되어 상기 가스들의 농도를 조절하거나 반응기(100) 내의 가스 유속을 조정하기 위한 가스로써, 헬륨(He) 가스, 아르곤(Ar) 가스와 같은 불활성 가스 또는 질소 가스가 이용될 수 있다.
그 다음 공정으로, 반응기(100) 내의 지지체(111, 112) 또는 나노 촉매입자(120) 또는 소오스 가스 및 반응 가스에 열에너지를 공급하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 지지체(111, 112)에 부착되어 있는 나노 촉매입자(120) 상에 나노튜브 또는 나노섬유(130)를 합성 성장시킨다(S1300).
반응기(100) 내의 지지체(111, 112), 나노 촉매입자(120), 또는 소오스 가스 및 반응 가스는 동시에 함께 가열될 수도 있고, 필요에 따라 각각 선택적으로 가열될 수도 있다.
최종적으로, 나노 촉매입자(120)의 크기 및 농도를 포함한 나노필터 여재 제조의 공정 조건을 조절하여 지지체(111, 112)인 마이크론 필터 여재 상에 나노튜브 또는 나노섬유(130)를 일정한 기공 특성을 유지한 상태로 합성 성장시킨 나노필터 여재를 제조한다(S1400).
나노필터 여재에 합성되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 직경은 나노 촉매입자(120)의 크기 조절에 의하여 제어가 가능하다.
나노필터 여재 상에서의 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 분포도, 즉 밀도는 나노 촉매입자(120)의 분포 농도, 소오스 가스의 농도, 합성 시간, 합성 온도 등과 같은 합성 조건의 조정에 의하여 제어가 가능하다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
상술한 본 발명에 따르면, 나노 촉매입자를 지지체인 마이크론 필터 여재 상에 분산 부착시켜, 임의의 가열장치로부터 합성 반응이 일어나게 하기 위하여 요구되어지는 임의의 형태의 에너지가 공급되는 조건 하에서 소오스 가스 및 반응 가스의 합성을 통하여 부착된 나노 촉매입자로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 버텀-업(Bottom-Up) 방식으로 나노필터 여재를 제조할 수 있다.
그리고 나노필터 여재에 합성 성장된 나노튜브 또는 나노섬유의 직경과 충진밀도(solidity)는 나노 촉매입자의 크기 및 부착농도 그리고 이외 합성 공정 조건에 의하여 조절될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존 마이크론 필터 여재 상에 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시킴으로서, 기존 마이크론 필터에 비하여 여과효율이 월등히 우수한, 특히 초미세입자인 나노입자의 여과효율이 우수한 고효율 나노필터 여재를 제조할 수 있다.
또한 압력손실이 적고 여과효율이 낮은 마이크론 필터 여재를 지지체로 사용 하여 적절히 나노튜브 또는 나노섬유를 상기 지지체 상에 합성 성장시켜 기존 타사의 필터 여재보다 여과효율은 우수하면서, 압력손실이 적은, 즉 필터 성능 지수(filter quality, FQ)가 높은 필터 여재를 제조할 수 있다.
또한 나노튜브 또는 나노섬유를 탄소 재질의 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 합성 성장시킨 나노필터 여재를 제조하여, 입자상 물질(particulate matter)을 여과함과 동시에 오염 가스를 흡착 제거할 수 있는 케미컬 필터 여재(chemical filter media)를 제조할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 합성된 나노튜브 또는 나노섬유 상에 추가로 나노금속입자를 고착시킴으로써, VOC 제거, 공기 살균, 탈취 기능을 보유한 촉매 필터, 항균 필터, 탈취 필터의 여재를 제조할 수 있다.

Claims (30)

  1. 반응기 내에 설치된 마이크론 필터 여재를 지지체로 사용하여 상기 지지체 상에 나노 촉매입자를 상기 반응기 내로 유입시켜 부착시키는 단계;
    상기 나노 촉매입자 상에 소오스 가스 및 반응 가스를 공급하는 단계; 및
    상기 반응기를 가열하여 상기 나노 촉매입자 상으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 마이크론 필터 여재는 섬유 필터, 부직포 필터, 또는 멤브레인 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 마이크론 필터 여재는 그 재질이 폴리머, 규소산화물, 알루미나, 또는 세라믹 및 금속산화물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 저항 가열법, 플라즈마 가열법, 유도 가열 법 및 레이저 가열법과 같은 증발응축법, 또는 저항코일 반응기, 화염 반응기, 레이저 반응기 및 플라즈마 반응기를 이용한 기상화학반응법, 또는 직접 침전법, 공침법, 냉동건조법 및 분무열분해법에 의한 액상법에 의하여 제조되어 제공되는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 전이금속, 또는 전이금속의 금속 황화물, 금속 탄화물, 금속 산화물, 금속 염, 또는 상기 전이금속을 함유하는 유기화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 고체상 또는 액체상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 상기 반응기 내에 설치되어 있는 지지체인 마이크론 필터 여재로 유입되어 분산 부착되는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 나노입자 분급기에 의하여 특정한 직경의 나노 촉매입자로 분급되어 상기 반응기 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 나노입자 농도조절기에 의하여 특정한 수농도(number concentration)로 조절되어 상기 반응기 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 나노 촉매입자는 하나(single)의 나노 촉매입자, 또는 나노 촉매입자들이 서로 결합된 응집체(aggregate)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 소오스 가스는 탄화수소 가스를 포함하는 탄소 소오스 가스, 또는 수소화규소(silane) 가스를 포함하는 규소 소오스 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법
  12. 제1항에 있어서, 반응 가스는 조촉매 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스 또는 상기 가스의 혼합 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법
  13. 제1항에 있어서, 반응기는 상기 마이크론 필터 여재가 도입 설치되는 필터 홀더(holder), 또는 석영관(quartz tube)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 반응기는 상기 마이크론 필터 여재가 연속적으로 이송되는 컨베이어(conveyor) 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 나노튜브는 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서, 나노섬유는 탄소나노섬유, 또는 규소(Si) 섬유, 또는 이산 화규소(SiO2) 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서, 나노필터 여재는 상기 마이크론 필터 여재 내에 상기 탄소나노튜브가 버텀-업(Bottom-up) 방식으로 합성 성장되어 있는 필터 여재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  18. 제1항에 있어서, 나노필터 여재는 집진과 가스 흡착이 동시에 이루어지는 필터 여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  19. 제1항에 있어서, 나노필터 여재는 상기 나노튜브 또는 나노섬유 상에 추가로 나노금속입자를 고착시켜 VOC 제거, 공기 살균, 탈취 기능을 보유한 촉매 필터, 항균 필터, 탈취 필터 여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  20. 제5항에 있어서, 전이금속으로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속의 전구체가 상기 지지체인 마이크론 필터 여재에 담지된 후, 환원, 소성, 황화 또는 탄화 반응에 의하여 상기 전이금속 상으로 전환되어 상기 반응기 내에 도입되는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  21. 제5항에 있어서, 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속의 상기 나노 촉매입자를 황화수소(H2S) 또는 디오핀(thiophene)으로 황화시킨 금속 황화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  22. 제5항에 있어서, 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속과 황이 혼합된 고체 입자상 혼합물로 이루어진 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  23. 제5항에 있어서, 금속 황화물로 이루어지는 나노 촉매입자는 상기 전이금속과 황이 이온 상으로 함유되어 있는 용액으로 이루어진 액적(droplet)상 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  24. 제5항에 있어서, 유기화합물로 이루어지는 나노 촉매입자는 나노 액적(droplet) 상의 촉매 전구체로 이루어진 액적(droplet)상 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  25. 제12항에 있어서, 조촉매 가스는 황화수소(H2S) 가스 또는 디오핀(thiophene) 증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  26. 제12항에 있어서, 불활성 가스는 상기 나노 촉매입자를 운반하거나 상기 반응 가스를 희석하기 위하여 공급되는 헬륨(He) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  27. 제24항에 있어서, 촉매 전구체는 페로신(ferrocene), 철-펜타카보닐(iron-pentacarbonyl), 코발트-옥타카보닐(dicobalt-octacarbonyl), 니켈-카보닐(nickel-carbonyl)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 방법.
  28. 나노튜브 또는 나노섬유가 합성 성장되는 지지체인 마이크론 필터 여재가 설치되는 반응기;
    상기 반응기에 상기 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 위하여 유입되는 나노 촉매입자 밸생 공급부;
    상기 반응기에 상기 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 위한 소오스 가스 및 반응 가스 공급부; 및
    상기 반응기를 가열하기 위한 가열 장치를 포함하고,
    상기 가열 장치는 저항코일 가열기, 마이크로 웨이브 방사 가열기, 전자기 유도 가열기, 레이저 가열기, 또는 RF 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 장치.
  29. 삭제
  30. 제28항에 있어서, 가열 장치는 상기 나노 촉매입자, 상기 지지체, 또는 상기 소오스 가스 및 반응 가스 각각을 선택적으로 가열하거나 또는 상기 반응기 전체를 가열하는 것을 특징으로 하는 나노필터 여재 제조 장치.
KR1020040088396A 2004-11-02 2004-11-02 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치 KR100656985B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040088396A KR100656985B1 (ko) 2004-11-02 2004-11-02 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치
DE602005022661T DE602005022661D1 (de) 2004-11-02 2005-10-26 Herstellungsverfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Nanofiltermediums
EP05023437A EP1652573B1 (en) 2004-11-02 2005-10-26 Method and device for manufacturing nanofilter media
JP2005317988A JP2006136878A (ja) 2004-11-02 2005-11-01 ナノフィルター濾材の製造方法及びその製造装置
US11/264,099 US20060093740A1 (en) 2004-11-02 2005-11-02 Method and device for manufacturing nanofilter media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040088396A KR100656985B1 (ko) 2004-11-02 2004-11-02 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060039276A KR20060039276A (ko) 2006-05-08
KR100656985B1 true KR100656985B1 (ko) 2006-12-13

Family

ID=35810250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040088396A KR100656985B1 (ko) 2004-11-02 2004-11-02 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060093740A1 (ko)
EP (1) EP1652573B1 (ko)
JP (1) JP2006136878A (ko)
KR (1) KR100656985B1 (ko)
DE (1) DE602005022661D1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100816508B1 (ko) 2007-01-15 2008-03-24 연세대학교 산학협력단 기능성 나노입자 발생을 이용한 유해가스 제거 방법
WO2011068266A1 (ko) * 2009-12-04 2011-06-09 한국기계연구원 지용성 용매 분리 장치
KR101249799B1 (ko) 2011-05-02 2013-04-03 한국과학기술연구원 탄소나노튜브와 금속 나노입자의 항균 복합나노구조체를 이용한 항균 필터여재 제조장치 및 방법
KR101618173B1 (ko) 2014-12-31 2016-05-04 전자부품연구원 무전원 정전식 공기청정 필터 및 그 제조방법
WO2017116140A1 (ko) * 2015-12-28 2017-07-06 영남대학교 산학협력단 다기능성 여재, 그의 제조방법 및 제조장치
KR20180023932A (ko) * 2018-02-26 2018-03-07 영남대학교 산학협력단 다기능성 여재 및 그 제조방법
WO2020036473A1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-20 영남대학교 산학협력단 다기능성 망 및 이의 제조방법
KR20200020561A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 영남대학교 산학협력단 다기능성 망 및 이의 제조방법

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138468B2 (en) * 2002-03-27 2006-11-21 University Of Southern Mississippi Preparation of transition metal nanoparticles and surfaces modified with (CO)polymers synthesized by RAFT
US7927567B2 (en) 2004-12-20 2011-04-19 Sharp Kabushiki Kaisha Adsorbent, porous filter, air cleaning device, method of cleaning air, and method of manufacturing porous filter
CN100418876C (zh) * 2005-08-19 2008-09-17 清华大学 碳纳米管阵列制备装置及方法
US9771264B2 (en) 2005-10-25 2017-09-26 Massachusetts Institute Of Technology Controlled-orientation films and nanocomposites including nanotubes or other nanostructures
KR100832300B1 (ko) * 2006-03-22 2008-05-26 한국에너지기술연구원 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율금속필터의 제조방법
US8337979B2 (en) 2006-05-19 2012-12-25 Massachusetts Institute Of Technology Nanostructure-reinforced composite articles and methods
JP2009537439A (ja) * 2006-05-19 2009-10-29 マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー ナノチューブを含むナノ構造の生成のための連続処理
US7776303B2 (en) * 2006-08-30 2010-08-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Production of ultrafine metal carbide particles utilizing polymeric feed materials
KR100793172B1 (ko) * 2006-08-30 2008-01-10 세메스 주식회사 탄소나노튜브 제조 설비 및 이를 이용한 탄소나노튜브의제조 방법
KR100802182B1 (ko) * 2006-09-27 2008-02-12 한국전자통신연구원 나노선 필터, 그 제조방법 및 흡착물 제거방법, 이를구비한 필터링 장치
WO2008112755A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 University Of Florida Research Foundation, Inc. Ceramic nanofibers for liquid and gas filtration and other high temperature (>1000 °c) applications
US7897529B2 (en) 2007-03-23 2011-03-01 Lydall, Inc. Substrate for carrying catalytic particles
FI20075482L (fi) 2007-06-25 2008-12-26 Canatu Oy Kuituverkostot sekä menetelmä ja laite kuituverkostojen jatkuvasti tai erinä tapahtuvaan tuotantoon
KR100924945B1 (ko) * 2007-11-12 2009-11-05 한국과학기술연구원 항균 여재 제조장치
CN101450288B (zh) * 2007-11-30 2012-08-29 清华大学 过滤膜及其制备方法
CN102089077A (zh) 2008-03-20 2011-06-08 阿克隆大学 包含纳米尺寸金属触媒微粒的纳米纤维及其介质
JP2010221210A (ja) * 2009-02-27 2010-10-07 Sintokogio Ltd 表面濾過方式集塵機用帯電防止濾布
KR101118473B1 (ko) * 2009-03-27 2012-03-12 (주)바이오니아 나노다공막 및 이의 제조방법
US8058321B2 (en) * 2009-07-27 2011-11-15 Trelleborg Offshore Boston, Inc. Syntactic foam incorporating vapor-grown carbon fibers
KR20130057973A (ko) * 2010-03-02 2013-06-03 스텔렌보쉬 유니버시티 정수 필터어셈블리 및 필터요소
CN101891292B (zh) * 2010-07-27 2011-06-29 北京师范大学 一种快速吸附去除水中微量多环芳烃的方法
JP5997173B2 (ja) * 2011-10-25 2016-09-28 パナソニック株式会社 フィルターデバイス及びそれを用いた分析デバイス
WO2014134484A1 (en) 2013-02-28 2014-09-04 N12 Technologies, Inc. Cartridge-based dispensing of nanostructure films
US11071946B2 (en) 2013-03-29 2021-07-27 Korea University Research And Business Foundation Nano-catalyst filter and production method for same
KR101460437B1 (ko) * 2013-03-29 2014-11-12 고려대학교 산학협력단 나노촉매 필터 및 그의 제조방법
JP6418690B2 (ja) * 2015-02-20 2018-11-07 学校法人早稲田大学 カーボンナノチューブの製造装置
CZ2015329A3 (cs) * 2015-05-18 2016-07-07 Miloš Heršálek Nanofotokatalytické filtrační zařízení
BR112018072800A2 (pt) 2016-05-31 2019-03-12 Massachusetts Inst Technology artigos compósitos compreendendo nanoestruturas alongadas não lineares e métodos associados
CN106925134B (zh) * 2017-04-10 2020-09-29 黑龙江省农业科学院农村能源研究所 一种有机-无机复合沼气脱硫膜及其制备方法
US20190085138A1 (en) 2017-09-15 2019-03-21 Massachusetts Institute Of Technology Low-defect fabrication of composite materials
US11031657B2 (en) 2017-11-28 2021-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Separators comprising elongated nanostructures and associated devices and methods, including devices and methods for energy storage and/or use
KR101993604B1 (ko) * 2018-05-04 2019-06-27 주식회사 화인카보텍 화학기상증착법을 이용한 탄소나노튜브를 포함하는 금속 필터의 제조방법
KR102135516B1 (ko) * 2018-12-21 2020-07-20 (주)쓰리에이씨 상압 건식 에어로졸 기반의 탈취필터 건식 코팅장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020023522A (ko) * 2000-09-22 2002-03-29 최규술 탄소 나노튜브 합성 방법 및 이에 이용되는 탄소 나노튜브합성장치.

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2936291A (en) * 1957-09-05 1960-05-10 Standard Oil Co Catalysts and catalytic preparations
US4687753A (en) * 1985-10-25 1987-08-18 Exxon Research And Engineering Company Laser produced iron carbide-based catalysts
US7056479B2 (en) * 2000-05-11 2006-06-06 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Process for preparing carbon nanotubes
US6913789B2 (en) * 2001-01-31 2005-07-05 William Marsh Rice University Process utilizing pre-formed cluster catalysts for making single-wall carbon nanotubes
AUPR421701A0 (en) 2001-04-04 2001-05-17 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Process and apparatus for the production of carbon nanotubes
WO2003056078A1 (en) 2001-12-14 2003-07-10 Midwest Research Institute Hot wire production of single-wall carbon nanotubes
US6713519B2 (en) 2001-12-21 2004-03-30 Battelle Memorial Institute Carbon nanotube-containing catalysts, methods of making, and reactions catalyzed over nanotube catalysts
US6835311B2 (en) * 2002-01-31 2004-12-28 Koslow Technologies Corporation Microporous filter media, filtration systems containing same, and methods of making and using
US20030189202A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-09 Jun Li Nanowire devices and methods of fabrication
GB2399092B (en) * 2003-03-03 2005-02-16 Morgan Crucible Co Nanotube and/or nanofibre synthesis

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020023522A (ko) * 2000-09-22 2002-03-29 최규술 탄소 나노튜브 합성 방법 및 이에 이용되는 탄소 나노튜브합성장치.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020020023522 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100816508B1 (ko) 2007-01-15 2008-03-24 연세대학교 산학협력단 기능성 나노입자 발생을 이용한 유해가스 제거 방법
WO2011068266A1 (ko) * 2009-12-04 2011-06-09 한국기계연구원 지용성 용매 분리 장치
KR101249799B1 (ko) 2011-05-02 2013-04-03 한국과학기술연구원 탄소나노튜브와 금속 나노입자의 항균 복합나노구조체를 이용한 항균 필터여재 제조장치 및 방법
KR101618173B1 (ko) 2014-12-31 2016-05-04 전자부품연구원 무전원 정전식 공기청정 필터 및 그 제조방법
WO2017116140A1 (ko) * 2015-12-28 2017-07-06 영남대학교 산학협력단 다기능성 여재, 그의 제조방법 및 제조장치
US10688425B2 (en) 2015-12-28 2020-06-23 Research Cooperation Foundation Of Yeungnam University Multifunctional filter medium, and method and apparatus for manufacturing same
KR20180023932A (ko) * 2018-02-26 2018-03-07 영남대학교 산학협력단 다기능성 여재 및 그 제조방법
KR101891277B1 (ko) * 2018-02-26 2018-08-27 영남대학교 산학협력단 다기능성 여재 및 그 제조방법
WO2020036473A1 (ko) * 2018-08-17 2020-02-20 영남대학교 산학협력단 다기능성 망 및 이의 제조방법
KR20200020561A (ko) * 2018-08-17 2020-02-26 영남대학교 산학협력단 다기능성 망 및 이의 제조방법
KR102095778B1 (ko) * 2018-08-17 2020-04-01 영남대학교 산학협력단 다기능성 망 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1652573A1 (en) 2006-05-03
KR20060039276A (ko) 2006-05-08
JP2006136878A (ja) 2006-06-01
US20060093740A1 (en) 2006-05-04
EP1652573B1 (en) 2010-08-04
DE602005022661D1 (de) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100656985B1 (ko) 나노필터 여재 제조 방법과 제조 장치
KR100832300B1 (ko) 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율금속필터의 제조방법
US7611579B2 (en) Systems and methods for synthesis of extended length nanostructures
KR101365716B1 (ko) 동시기화법을 이용하는 수소 제조 공정용 금속-탄소 복합체 담지 촉매의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 수소 제조 공정용 금속-탄소 복합체 담지 촉매
US7431965B2 (en) Continuous growth of single-wall carbon nanotubes using chemical vapor deposition
AU2010236807B2 (en) Method for producing solid carbon by reducing carbon oxides
JP2010526009A (ja) β−ＳｉＣ発泡体上のナノチューブまたはナノファイバ複合材
JP4380248B2 (ja) カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置
JP5364904B2 (ja) カーボンナノファイバー集合体の製造方法
JP2008050239A (ja) ナノ炭素材料複合体及びその製造方法
JP2011241104A (ja) ナノカーボンの製造方法、ナノカーボン製造用多孔質複合金属酸化物及びナノカーボンの製造装置
CN111094178B (zh) 附着于基材的碳纳米管的制造方法
CN111094179B (zh) 由排列碳纳米管制成的电缆的制造方法
CN104418318A (zh) 碳纳米管连续生长装置
Kariim et al. Studies on the suitability of alumina as bimetallic catalyst support for MWCNTs growth in a CVD reactor
KR101891277B1 (ko) 다기능성 여재 및 그 제조방법
CN113896183A (zh) 一种利用太阳能驱动生长碳纳米材料的方法
JP4048138B2 (ja) コイン積層型ナノグラファイト、その製造方法及びその製造用触媒
KR102059337B1 (ko) 화학기상증착법을 이용한 아세틸렌 가스의 분해장치 및 분해방법
JP2007181766A (ja) カーボンナノ構造体の製造方法、触媒金属粒子複合材料およびその製造方法
Tyczkowski et al. Cold plasma in the nanotechnology of catalysts
CN104418317A (zh) 一种碳纳米管连续生长装置
KR20170077456A (ko) 다기능성 여재 및 그 제조방법
CN102421704A (zh) 用于碳纳米管合成的紧密接近催化的方法和***
KR100844115B1 (ko) 클라도포라형 탄소와 그 제조 방법 및 그 제조 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100830

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131203

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141205

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161107

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171204

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190909

Year of fee payment: 14