KR101722992B1 - 금나노유체, 은나노유체 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금나노입자 또는 은나노입자를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 염화금산(HAuCl₄)과 구연산나트륨(Sodium Citrate) 분말을 용기에 혼합하고, 상기 용기를 물의 온도가 70~90℃로 유지된 초음파 수조에 넣은 다음, 상기 초음파 수조에 초음파 에너지를 가하면서 교반하는 금나노유체의 제조방법과, 질산은(AgNO₃) 및 프로필렌글리콜 용액을 용기에 담고, 폴리비닐피로리돈(Polyvinylpyrrolidone,PVP)를 첨가하고, 상기 용기를 20 내지 30℃ 사이로 유지된 초음파 수조에 담고, 초음파 에너지를 가하고, 상기 제2 단계 이후 용기 내의 혼합액에 소듐 보로하이드라이드(sodium borohydride,NaBH₄)을 용기 내에 투입한 다음, 상기 제3 단계 이후 초음파 수조에 초음파 에너지를 가하면서 상기 용기를 교반하는 은나노유체의 제조방법에 관한 것이다.

Description

금나노유체, 은나노유체 및 이들의 제조 방법{GOLD NANOFLUIDS, SILVER NANOFLUIDS AND PRODUCTION METHODS THEREOF}

본 발명은 금나노입자 또는 은나노입자를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파에너지를 이용하는 화학적 환원법으로 제조되는 금나노입자 또는 은나노입자가 포함된 나노유체의 제조방법에 관한 것이다.

나노단위의 크기를 지닌 금(Au: gold)은 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance)효과에 의해 입자크기 및 형상에 따라 다른 색을 나타내는 광학적 특성을 지니고 있으며, 전기전도도 및 열전도도가 우수하여 다양한 과학기술 연구 분야에서 사용되고 있다. 또한, 은(Ag: Silver)은 다른 금속물질과는 달리 대기 및 유체 속에서 산화반응이 발생하지 않는다는 특성을 지니고 있기 때문에, 나노 과학기술분야에서 많은 주목을 받고 있으며, 현재까지 많은 기술적 발전을 보이고 있다.

금나노유체 및 은나노유체의 화학적 제조방법으로는 Citrate Reduction(구연산염 환원) 방법, Brust-Schiffrin 방법(2상 합성법), Phosphine, Phosphine oxide, amine, and carboxylate 리간드를 사용하는 방법, Seeding growth 방법 등이 알려져 있으며, 물리적인 합성방법으로는 광환원법, 초음파법, 방사선분해법, 열분해법, 물리적 기상 증착법, 전기분해를 이용하는 방법 등이 알려져 있다.

금나노유체 및 은나노유체는 현재 냉각유체 및 냉매로 사용되고 있는 물, 에틸렌글리콜 프로필렌 글리콜 및 오일 등에 비해 높은 열전도도와 우수한 대류 열전달 특성을 지니고 있기 때문에 차세대 냉각유체로서의 가능성을 시사하며, 다양한 과학 기술 분야의 주목을 받고 있다.

현재까지 개발된 금나노입자의 제조 방법 중 가장 대중적으로 사용되고 있는 방식은 Citrate Reduction(구연산염 환원) 방법이며, 이는 제작 방법이 복잡하지 않고, Sodium Citrate의 양 조절만으로 생성되는 금나노입자의 크기를 조절할 수 있기 때문이다.

그러나, 상기 종래방식에 의한 금나노유체 제조방법은 가열과 교반 방식을 각각 독립적으로 수행해야 주어야 하는 불편함이 있으며, 열에 의한 금나노유체의 증발이 야기된다. 또한, 원하는 금나노입자의 크기를 얻기 위해서는 화학약품의 양을 조절해야 하는 불편함을 수반한다.

또한, 종래방식에 의한 금나노입자 및 금나노유체의 제조방법들은 많은 화학시료 및 잔여물질들이 금나노유체에 포함되어 있다는 문제가 있다.

현재까지 개발된 은나노입자의 제조 방법 중 가장 대중적으로 사용되고 있는 방식은 Chemical Reduction(화학적 환원) 방법이며, 이는 제작 방법이 비교적 간단하며, 낮은 온도에서 제조할 수 있다.

그러나, 상기 종래방식에 의한 은나노유체 제조방법은 한 번의 제작을 수행하는데 약 2시간 혹은 그 이상의 시간이 소모된다는 특징을 가지고 있으며, 이러한 시간적 인 문제 외에도 물리적 교반기를 사용하는 방식으로 인해 환원물질과 분산제의 분산 정도를 증가시키는 데에 한계를 가지고 있으며, 이로 인하여 제작된 나노유체는 매우 낮은 부피비를 가지고 있다는 단점을 지니고 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 화학적 환원 방법을 바탕으로 초음파 발생 수조 내에서 금나노유체 및 은나노유체를 제작하는 방법으로서, 초음파 발생 수조는 환원반응을 활성화시키기 위한 열에너지를 공급할 뿐만 아니라 화학 반응이 국부적으로 발생하는 것을 방지하여 금/은 나노입자들을 전반적으로 균일하게 생성시켜주는 분산 에너지원으로 사용함으로써 상기 문제점을 해결하고자 하였다.

또한, 본 발명은 화학반응의 국부 발생을 방지하여 환원물질과 분산제의 분산성을 향상시킴으로써 기존 방법의 문제점으로 부각되었던 제작에 소요되는 많은 시간의 소모성을 해결하고자 하였다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 염화금산(HAuCl4)과 구연산나트륨(Sodium Citrate)의 몰비율이 1:2~6이 되도록 염화금산 수용액(HAuCl4)과 구연산나트륨(Sodium Citrate) 분말을 용기에 혼합하는 제1 단계와, 상기 용기를 물의 온도가 80~90℃로 유지된 초음파 수조에 넣는 제2 단계와, 상기 초음파 수조에 초음파 에너지를 가하는 제3 단계, 및 초음파를 가하면서 상기 염화금산 수용액을 교반하는 제4 단계를 포함하는 금나노유체의 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 단계에서 초음파 에너지는 350 ~ 1000W의 범위를 갖고, 주파수는 45 ~ 100kHz의 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3 단계에서 20 내지 100rpm으로 혼합할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3 단계에서의 초음파 에너지가 10분 내지 20분 가하여질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 방법 중 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 금나노유체가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 질산은(AgNO₃) 및 프로필렌글리콜 용액을 용기에 담고, 폴리비닐피로리돈(Polyvinylpyrrolidone,PVP)를 첨가하는 제1 단계와, 상기 용기를 20℃ 내지 30℃ 사이로 유지된 초음파 수조에 담고, 초음파 에너지를 가하는 제2 단계와, 상기 제2 단계 이후 용기 내의 혼합액에 소듐 보로하이드라이드(sodium borohydride,NaBH₄)을 용기 내에 투입하는 제3 단계, 및 상기 제3 단계 이후 초음파 수조에 초음파 에너지를 가하면서 상기 용기를 교반하는 제4 단계를 포함하는 은나노유체의 제조방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3 단계에서의 초음파 에너지는 350 ~ 1000W의 범위를 갖고, 주파수는 45 ~ 100kHz의 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 단계에서 상기 프로필렌글리콜에 첨가되는 AgNO₃ 의 부피비는 0.01 vol.% 내지 0.09 vol.% 일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 단계에서 PVP를 0.33g 내지 0.66g 첨가할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제4 단계에서의 초음파 에너지가 10분 내지 50분 동안 가하여질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제4 단계에서는 20 내지 100rpm으로 교반할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 방법 중 어느 하나의 방법에 의하여 제조되는 은나노유체가 제공될 수 있다.

본 발명은 일 실시예에 의하면, 금나노유체 제작시 초음파 발생수조를 이용하여 가열과 분산을 동시에 수행함으로써 대량생산이 가능하며, 유체의 손실을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 일 실시예에 의하면, 초음파 에너지를 가하는 시간 조절만으로 제작되는 금나노입자 및 은나노입자의 크기를 조절할 수 있다.

나아가, 본 발명은 일 실시예에 의하면, 나노유체 제작시 초음파 발생수조를 이용하여 교반 방법을 충족시킴으로써 이에 따라 정량적인 에너지를 빠른 시간 내에 가하여 줄 수 있어서 기존 화학적 환원방법에 비해 제작시간을 단축할 수 있으며, 대량생산이 가능하다는 장점을 지니고 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVP 첨가량에 따른 제작된 은나노유체에 포함된 은나노입자 크기의 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응시간에 따른 제작된 금/은 나노유체에 포함된 금/은 나노입자 크기의 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 금나노유체의 열전도도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 은나노유체의 열전도도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금나노유체의 제조공정도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 은나노유체의 제조공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 금나노입자 및 은나노입자는 높은 열전도도 및 전기전도도, 광열(光熱)효과, 입자크기 및 형태에 따른 광학특성의 변화, 생체 적합성 등의 특이한 물리적 화학적 특성을 지니고 있기 때문에 재료과학분야, 촉매제, 생물(생체)의학 등의 분야에서 광범위하게 적용 가능하다.

또한, 금나노유체 및 은나노유체는 차세대 냉각유체로써 주목 받고 있으며, 금나노입자는 약물 전달 등에 널리 사용되고 있다. 이러한 다양한 분야에 적용시킬 수 있는 주요인자는 금/은 나노유체와 금/은 나노입자의 생산성 및 입자의 균일성을 들 수 있는데, 본 발명은 상기 두 가지 요소를 모두 만족시킬 수 있는 특성을 지니고 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 금나노유체 제조시 물과 구연산나트륨만을 사용하여 화학적 잔여물을 최소화하였기 때문에 적용분야의 범위가 다양한 특성을 갖는다. 또한, 기존방법에 비해 제작된 나노입자의 응집이 발생하지 않으며, 분산성이 좋다는 특성을 지니고 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 초음파 발생 수조를 사용하여 금나노유체 및 은나노유체를 제작할 경우 생성되는 제작되는 나노입자의 크기를 조절할 수 있기 때문에, 사용 용도에 적합한 크기의 나노입자를 지닌 금나노유체 및 은나노유체를 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 화학적 환원반응을 발생시키기 위해 요구되는 열원과 금나노입자와 은나노입자를 분산시켜주기 위해 사용되는 교반 방법을 초음파 세척기를 이용하여 동시에 충족시칼 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 나노유체 제작시 정량적인 에너지를 가하여 줄 수 있어 나노유체의 제작 조건을 일정하게 할 수 있다는 특징을 지니고 있다. 더불어 동일한 조건으로 한 번 제작시 대량생산이 가능하다는 장점을 지니고 있으며, 초음파 에너지를 가하여 주는 시간에 따라 입자 크기가 다른 금/은 나노입자가 포함된 금/은 나노유체를 제조할 수 있다는 특징을 지니고 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 나노유체 제작시 정량적인 에너지를 빠른 시간 내에 가하여 줄 수 있어서 기존 화학적 환원방법에 비해 제작시간을 단축할 수 있으며, 동일한 조건으로 한 번 제작시 대량생산으로 생산이 가능하여 나노유체의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 지니고 있다.

먼저, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 금나노유체의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금나노유체의 제조공정도인데, 이하에서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 염화금산(HAuCl₄)과 구연산나트륨(Sodium Citrate) 분말을 용기에 혼합(S11)하고, 이를 초음파 수조에 넣는다(S12). 본 발명의 일 실시예에서는, 초음파 수조 내부의 물의 온도를 80~90℃로 맞추어 주는데, 그 이유는 상기 반응온도에서 금나노유체를 제작하였을 경우 가장 작은 입자크기를 얻을 수 있기 때문이다. 이때, 상기 초음파 수조 안에 0.25mM의 몰농도로 이루어진 HAuCl₄(염화금산)수용액과 HAuCl₄(염화금산) 수용액 대비 구연산나트륨(Sodium Citrate)을 1 : 2~6의 몰분율로 맞추어 담긴 플라스크(용기)를 초음파 수조에 넣는다. 본 발명의 일 실시예에서는 몰비율(Molar Ratio)를 1:4이하 또는 이상의 비로 사용할 경우 나노유체 내부에 화학적 잔여물이 생성되고, 입자의 크기가 고르지 못한 단점이 있으므로, 잔여물 최소화와 입자 분포를 위해서는 1:4의 Molar Ratio를 사용하는 것이 바람직하다.

초음파 수조를 이용하여 10분 내지 20분 동안 초음파 에너지가 350 ~ 1,000W로 조정되도록 가한다.(S13) 초음파에 의한 방법과 교반기를 동시에 사용하여 금 및 은 나노유체를 제작 할 경우 제작 시간이 10 ~ 20분으로 기존의 방법인 초음파 에너지를 가한 후 교반 하는 방법에 비하여 매우 단축되어 대량생산에 유리한 장점이 있다.

이때, 상기 초음파 에너지를 10분, 350W로 조정하여 가하는 것이 바람직하다.

만약, 상기 초음파 에너지가 350W 미만의 경우에는 조사된 초음파 에너지가 작기 때문에 환원반응이 충분히 가속될 수 없다. 즉, 상기 초음파(Sonication) 에너지를 350W이하로 사용할 경우 나노입자 생성에 있어서 입자 크기가 크고, 제작 시간이 1시간 이상으로 걸려 350W 이상의 에너지를 사용하는 것이 바람직하고, 1,000W를 초과하는 에너지를 조사할 경우 공업적으로 적용하기 어렵기 때문에 본 발명의 일 실시예에서의 초음파 에너지의 세기는 상기 범위로 한정한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서 조사하는 초음파의 주파수는 30 내지 100 kHz 사이, 바람직하게는 45kHz가 적합하다. 만약, 초음파 주파수가 100kHz 보다 높게 되면 액체 중의 캐비테이션(cavitation)이 일어나기 어렵기 때문에 본 발명의 일 실시에에서의 초음파 주파수를 상기 범위로 한정한다. 특히, 초음파의 주파수를 45kHz이하로 사용할 경우 생성된 입자의 분산성이 떨어지게 된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 제작된 나노유체의 분산성 증대를 위하여 교반기를 이용하여 20~100RPM의 속도로 혼합하여 준다.(S14)

교반기의 회전속도가 20rpm이하일 경우 교반이 원활하게 이루어지지 않아 제작된 나노유체의 분산성이 떨어지고, 100rpm이상일 경우에는 제작된 나노유체 내부의 입자가 서로 뭉치게 되어 분산성이 이 떨어지게 되므로, 본 발명의 일 실시예에서의 교반기의 속도는 20~100rpm을 사용하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응시간에 따른 제작된 금/은 나노유체에 포함된 금/은 나노입자 크기의 그래프인데, 도 2를 참조하면, 상기 제조된 금/은 나노유체의 초음파 에너지를 가하는 시간을 달리하여 제조한 두 금나노유체에 포함된 금나노입자 크기가 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 10분 동안 초음파 에너지를 가하여 제조한 금나노유체의 입자 크기는 약 20nm로 입자가 작고, 금나노유체 모두 분산성이 우수한 것을 알 수 있다.

본 발명은 기존의 화학적 환원방법을 이용한 금나노유체의 제작방법에 비해 제작과정이 간편하며, 기존의 열원인 열반(Heating Plate) 및 버너(Burner)를 이용한 방법보다 정량적인 에너지를 가하여 줄 수 있어, 금나노유체의 제작조건을 일정하게 할 수 있다는 특징을 지니고 있다.

더불어, 초음파 에너지 및 교반기를 이용하여 전구체인 HAuCl₄(염화금산)과 첨가제인 구연산나트륨을 한번에 첨가하여 혼합이 가능하므로, 제작 공정을 두 단계로 나누는 기존의 방법들에 비해 제작시간이 획기적으로 감소하여 한 번 제작시 대량생산이 가능하다는 장점을 지니고 있다. 또한, 초음파 에너지를 가하여 주는 시간 및 첨가제의 양에 따라 금나노입자의 크기를 조절할 수 있기 때문에, 원하는 크기의 금나노입자 및 금나노입자가 포함된 금나노유체를 제조할 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는 은나노유체의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 은나노유체의 제조공정도인데, 이하에서는 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 질산은(AgNO₃) 및 프로필렌글리콜 용액을 용기에 담고, 폴리비닐피로리돈(Polyvinylpyrrolidone,PVP)를 첨가(S21)한다. 이후, 상기 용기를 초음파 수조에 넣고, 초음파 에너지를 공급(S22)한다. 이때, 상기 초음파 수조 내부의 프로필렌 글리콜의 온도를 20~30℃로 맞추어 주는데, 그 이유는 상기 반응온도에서 은나노유체를 제작하였을 경우 가장 작은 입자크기를 얻을 수 있기 때문이다. 이와 같은 초음파 수조 안에 프로필렌 글리콜 200 ml 에 일정 부피비의 질산은(AgNO₃)과 일정량의 폴리비닐피로리돈(Polyvinylpyrrolidone,PVP)를 첨가한 플라스크를 넣어 주고 환원물질과 PVP가 잘 분산되도록 5분 내지 10분 동안, 바람직하게는 10분 동안 초음파 에너지를 가해준다. 이 때, 프로필렌글리콜에 첨가해 주는 AgNO₃ 의 부피비는 바람직하게는 0.01 vol.% 내지 0.09 vol.% 사이로 조정되도록, PVP 의 양을 0.1g 내지 0.8g 사이로 첨가한다.

환원물질과 PVP를 분산시키는 10분 동안 초음파 에너지가 350W 내지 1,000 W로 조정되도록 하되, 바람직하게는 350 내지 450 W로 조정하여 초음파 에너지를 가한다. 이때, 상기 초음파 에너지가 350W 미만의 경우에는 조사된 초음파 에너지가 작기 때문에 환원반응이 충분히 가속될 수 없고, 1,000W를 초과하는 에너지를 조사할 경우 공업적으로 적용하기 어렵기 때문에 본 발명의 일 실시예에서의 초음파 에너지는 상기 범위로 한정한다. 나아가, 더욱 바람직하게는 350W로 조정하여 가한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서 조사하는 초음파의 주파수는 30 내지 100 kHz 사이, 바람직하게는 45kHz가 적합한데, 초음파 주파수가 100kHz 보다 높게 되면, 액체 중의 캐비테이션이 일어나기 어렵기 때문이다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 나노유체의 분산성 증대를 위하여 교반기를 이용하여 20~100RPM의 속도로 혼합(S24)하여 준다.

AgNO3 와 PVP 혼합액에 상기와 같이 초음파 에너지를 가해준 후 화학적 환원반응을 발생시키기 위해 환원제로서 소듐 보로하이드라이드(sodium borohydride,NaBH₄) 1~5g을 첨가(S23)시켜 준다. 소듐 보로하이드라이드를 첨가한 후 5분 내지 45분간 재차 상기와 동일한 초음파 에너지를 가하여 주고 일정시간이 경과하면 은나노유체가 제조된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVP 첨가량에 따른 제작된 은나노유체에 포함된 은나노입자 크기의 그래프이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응시간에 따른 제작된 금/은 나노유체에 포함된 금/은 나노입자 크기의 그래프인데, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제조된 은나노유체의 입도를 분석할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 은나노입자의 크기는 반응 시간 및 PVP의 첨가양에 따라 달라지는 것을 알 수 있으며, 평균적으로 약 20±10nm 의 크기를 가지고 최대 20nm보다 크지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명은 기존의 화학적 환원방법을 이용한 은나노유체의 제작방법에 많은 시간을 단축할 수 있으며, 동일한 조건으로 한 번 제작시 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 금나노유체의 열전도도 측정 결과를 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 은나노유체의 열전도도 측정 결과를 나타내는 그래프인데, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 금/은 나노유체는 매우 낮은 부피비에도 열전도도가 금나노유체의 경우 최대 4.5%, 은나노유체의 경우 3.5% 증가한 것을 알 수 있다. 따라서, 상기의 방법으로 제작된 나노유체가 기존에 사용되고 있는 냉각유체를 대체할 수 있는 가능성을 보여준다.

본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 금/은 나노유체는 제작 후 원심분리 방법을 통해 제작된 금/은 나노입자를 세척한 후 금/은 나노입자만을 수집하여 순수한 물에 재분산시키는 과정을 통해 화학적 환원반응시 발생되는 잔류 화학물질들을 제거하여, 순수한 물과 금/은 나노입자만으로 이루어진 금/은 나노유체를 제작할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 질산은(AgNO₃) 및 프로필렌글리콜 용액을 용기에 담고, 폴리비닐피로리돈(Polyvinylpyrrolidone,PVP)를 첨가하는 제1 단계;
   상기 용기를 20℃ 내지 30℃ 사이로 유지된 초음파 교반기에 담고, 초음파 에너지를 가하는 제2 단계;
   상기 제2 단계 이후 용기 내의 혼합액에 소듐 보로하이드라이드(sodium borohydride,NaBH₄)을 용기 내에 투입하는 제3 단계; 및
   상기 제3 단계 이후 초음파 교반기에 상기 소듐 보로하이드라이드와 상기 PVP가 잘 분산되도록 350W, 주파수는 45 kHz를 갖는 초음파 에너지를 가하면서 상기 용기를 20~100RPM의 속도로 교반하는 제4 단계를 포함하고,
   상기 제4 단계는 10분 내지 50분 이내에 이루어지는 것을 특징으로 하는 은나노유체의 제조방법.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1 단계에서 상기 프로필렌글리콜에 첨가되는 AgNO₃ 의 부피비는 0.01 vol.% 내지 0.09 vol.% 인 것을 특징으로 하는 은나노유체의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 단계에서 PVP를 0.33g 내지 0.66g 첨가하는 것을 특징으로 하는 은나노유체의 제조방법.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 하나의 항의 방법에 의하여 제조되는 은나노유체.

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