KR102410707B1 - Method for manufacturing antiviral copper nanoparticles using radiation and antiviral copper nanoparticles manufactured thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 항바이러스성 구리나노입자에 관한 것으로, 상기 구리나노입자의 제조방법은 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 일정비율로 혼합한 구리 전구체 조성물에 전자빔을 조사함으로써 공정이 단순하면서도 빠르며 대량생산이 가능한 이점이 있고, 기존의 구리나노입자와 비교하여 훨씬 작은 직경을 가지는 구리나노입자를 제조할 수 있고, 이에 의해 제조된 구리나노입자는 우수한 항바이러스성을 나타내는 이점이 있다.The present invention relates to a method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation and to antiviral copper nanoparticles prepared thereby, the method for producing copper nanoparticles comprising: a copper precursor; menstruum; By irradiating an electron beam to a copper precursor composition in which a dispersant and a radical scavenger are mixed in a certain ratio, the process is simple, fast, and has the advantage of mass production. Thereby, copper nanoparticles prepared by this have the advantage of exhibiting excellent antiviral properties.

Description

방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 항바이러스성 구리나노입자{Method for manufacturing antiviral copper nanoparticles using radiation and antiviral copper nanoparticles manufactured thereby}Method for manufacturing antiviral copper nanoparticles using radiation and antiviral copper nanoparticles manufactured thereby

본 발명은 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 항바이러스성 구리나노입자에 관한 것으로서, 구체적으로는 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 혼합한 구리 전구체 조성물에 방사선을 조사하여 제조한 항바이러스성 구리나노입자에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation and to antiviral copper nanoparticles prepared thereby, and specifically, to a copper precursor; menstruum; It relates to antiviral copper nanoparticles prepared by irradiating a copper precursor composition in which a dispersing agent and a radical scavenger are mixed with radiation.

최근 코로나 바이러스로 인해 감염 및 전염을 예방하기 위한 방법으로 항균성을 나타내는 물질을 포함하는 제품에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, the demand for products containing substances exhibiting antibacterial properties as a method to prevent infection and transmission due to the corona virus is increasing.

특히 최근 공동주택, 다중 이용 시설 등의 문 손잡이와 승강기 버튼 같은 곳에 항균 필름이 부착된 것을 본 적이 있을 것입니다. 항균 필름에 함유된 구리(Cu) 성분이 바이러스와 박테리아 서식을 어렵게 해 코로나 바이러스를 차단하는 효과를 기대하는 것이다.In particular, you may have seen recently antibacterial films attached to door handles and elevator buttons in apartments, multi-use facilities, etc. The copper (Cu) component contained in the antibacterial film makes it difficult for viruses and bacteria to grow, so it is expected to have the effect of blocking the corona virus.

항균제로서의 구리는 나노입자의 형태로서 그 기능을 발휘하게 된다. 종래의 구리나노입자의 합성 방법은 물리적 합성방법과 화학적 합성방법이 있는데, 상기 방법들은 공정이 복잡하고 비용이 비싸기 때문에 양산성이 낮은 문제점이 있다.Copper as an antibacterial agent exerts its function in the form of nanoparticles. Conventional methods for synthesizing copper nanoparticles include a physical synthesis method and a chemical synthesis method, but these methods have a problem of low mass productivity because the process is complicated and expensive.

이에, 본원출원인은 기존의 구리나노입자 제조 기술들과 비교하여 제조공정이 단순하고 빠르며 친환경적으로 구리나노입자를 제조하는 기술을 이하에 제안하려고 하며, 특히 방사선을 이용하여 구리나노입자를 제조하는 기술을 제안하려고 한다.Accordingly, the applicant of the present application intends to propose a technology for producing copper nanoparticles in an environment-friendly manner, with a simpler, faster and more environmentally friendly manufacturing process compared to existing copper nanoparticle manufacturing technologies, and in particular, a technology for manufacturing copper nanoparticles using radiation try to propose

대한민국 공개특허 제10-2011-0084003호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0084003

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 구리 전구체를 포함하는 구리 전구체 조성물에 전자빔 조사하여 간단한 공정으로 고순도 및 작은 직경의 항바이러스성 구리나노입자를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 구리나노입자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of and solving the conventional problems described above, and a method for manufacturing high-purity and small-diameter antiviral copper nanoparticles in a simple process by irradiating an electron beam to a copper precursor composition containing a copper precursor, and An object of the present invention is to provide copper nanoparticles prepared by

본 발명은 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 혼합하는 구리 전구체 조성물 제조단계; 및The present invention relates to a copper precursor; menstruum; A copper precursor composition preparation step of mixing a dispersant and a radical scavenger; and

상기 제조된 구리 전구체 조성물에 10 내지 30 kW의 에너지를 갖는 방사선을 5 내지 100초 동안 조사하여 전자빔 조사단계;를 포함하고,Including the; electron beam irradiation step by irradiating the prepared copper precursor composition with radiation having an energy of 10 to 30 kW for 5 to 100 seconds;

상기 구리 전구체는 황산구리(CuSO4), 염화구리(CuCl2), 질산구리(Cu(NO3)2) 및 초산구리((CH3COO)2Cu) 중 어느 하나 이상을 포함하고,The copper precursor is copper sulfate (CuSO 4 ), Copper chloride (CuCl 2 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ) and copper acetate ((CH 3 COO) 2 Cu) containing any one or more,

상기 용매는 증류수 및 에틸렌글리콜을 3:7~7:3의 비율로 포함하는 구리나노입자의 제조방법을 제공한다.The solvent provides a method for producing copper nanoparticles comprising distilled water and ethylene glycol in a ratio of 3:7 to 7:3.

또한, 본 발명은 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 포함하는 구리 전구체 조성물에 방사선 조사하여 구비되고,In addition, the present invention is a copper precursor; menstruum; It is provided by irradiating a copper precursor composition comprising a dispersant and a radical scavenger, and

구의 형태를 갖고 98wt% 이상의 구리를 포함하는 구리나노입자를 제공한다.It provides copper nanoparticles having a spherical shape and containing 98 wt% or more of copper.

본 발명에 따르면, 상기 구리나노입자의 제조방법은 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 일정비율로 혼합한 구리 전구체 조성물에 전자빔을 조사함으로써 공정이 단순하면서도 빠르며 대량생산이 가능한 이점이 있다.According to the present invention, the method for producing the copper nanoparticles is a copper precursor; menstruum; By irradiating an electron beam to a copper precursor composition in which a dispersing agent and a radical scavenger are mixed in a certain ratio, the process is simple and fast, and there is an advantage in that it can be mass-produced.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 구리나노입자의 제조방법은 기존의 구리나노입자와 비교하여 훨씬 작은 직경을 가지는 구리나노입자를 제조하고, 이에 제조된 구리나노입자는 우수한 항바이러스성을 나타내는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, the method for producing copper nanoparticles prepares copper nanoparticles having a much smaller diameter than that of conventional copper nanoparticles, and the copper nanoparticles prepared therefor have the advantage of exhibiting excellent antiviral properties. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리나노입자의 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 개략적 공정도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 구리나노입자를 전계방사 주사전자 현미경(FE-SEM)으로 촬영한 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리나노입자에 대해 X선 회절 분석(XRD) 결과 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리나노입자에 대해 에너지 분산 X선 분광분석(EDS) 결과 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구리나노입자의 항바이러스성 효과를 평가한 결과 이미지이다.
1 is a schematic process diagram illustrating a method for manufacturing copper nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
2 to 6 are images taken with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) of copper nanoparticles according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
7 is a graph of X-ray diffraction analysis (XRD) results of copper nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph of energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) results for copper nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
9 is an image as a result of evaluating the antiviral effect of copper nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the purpose and configuration of the present invention and its features will be better understood through such detailed description.

본 발명은 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 구리나노입자를 제공한다.The present invention provides a method for producing antiviral copper nanoparticles and copper nanoparticles prepared thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법은 도 1에 나타낸 바와 같이, 구리 전구체 조성물 제조단계(S100)와 전자빔 조사단계(S200)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1 , the method for manufacturing antiviral copper nanoparticles according to an embodiment of the present invention may include a copper precursor composition preparation step (S100) and an electron beam irradiation step (S200).

구체적으로, 본 발명은 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 혼합하는 구리 전구체 조성물 제조단계; 및 제조된 상기 구리 전구체 조성물에 10 내지 30 kW의 파워를 갖는 방사선을 5 내지 100초 동안 조사하여 전자빔 조사단계;를 포함하는 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법을 제공한다.Specifically, the present invention provides a copper precursor; menstruum; A copper precursor composition preparation step of mixing a dispersant and a radical scavenger; and electron beam irradiation by irradiating the prepared copper precursor composition with radiation having a power of 10 to 30 kW for 5 to 100 seconds.

상기 구리 전구체는 황산구리(CuSO4), 염화구리(CuCl2), 질산구리(Cu(NO3)2) 및 초산구리((CH3COO)2Cu) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The copper precursor is copper sulfate (CuSO 4 ), Copper chloride (CuCl 2 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ), and copper acetate ((CH 3 COO) 2 Cu) may include any one or more.

상기 용매는 증류수 및 에틸렌글리콜 중 하나 이상을 포함하고, 상기 증류수 및 에틸렌 글리콜은 3:7~7:3, 4:6~6:4 또는 4.5:5.5~5.5:4.5의 비율로 혼합될 수 있다. 상기와 같은 비율의 용매를 사용함으로써 구리나노입자 제조가 용이할 수 있다. 만일 용매로 증류수만을 사용하는 경우 제조과정에서 모두 산화되어 구리나노입자를 얻을 수 없고, 에틸렌글리콜만을 사용하는 경우 구리나노입자는 제조되나 용매의 점도가 높아 용해시키는데 어려움이 있다.The solvent may include at least one of distilled water and ethylene glycol, and the distilled water and ethylene glycol may be mixed in a ratio of 3:7 to 7:3, 4:6 to 6:4, or 4.5:5.5 to 5.5:4.5. . Copper nanoparticles can be easily prepared by using the solvent in the same ratio as described above. If only distilled water is used as a solvent, copper nanoparticles cannot be obtained because they are all oxidized in the manufacturing process.

상기 분산제는 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(PVP, polyvinyl pyrrolidone), 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, cetyltrimethyl ammonium bromide), 소듐도데실 설페이트(SDS, sodium dodecyl sulfate), 소듐 폴리포스페이트(SPP, sodium polyphosphate) 및 셀룰로스 유도체(cellulose derivatives) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The dispersant is polyvinyl alcohol (PVA, polyvinyl alcohol), polyvinyl pyrrolidone (PVP, polyvinyl pyrrolidone), cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB, cetyltrimethyl ammonium bromide), sodium dodecyl sulfate (SDS, sodium dodecyl sulfate), sodium It may include any one or more of polyphosphate (SPP, sodium polyphosphate) and cellulose derivatives.

구체적으로, 상기 분산제는 평균 분자량이 100,000Da~900,000Da, 200,000Da~800,000Da 또는 300,000Da~500,000Da일 수 있다.Specifically, the dispersant may have an average molecular weight of 100,000Da to 900,000Da, 200,000Da to 800,000Da, or 300,000Da to 500,000Da.

상기와 같은 분산제를 포함함으로써, 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법은 구리 전구체 용액의 분산이 용이하면서도 전자빔 제조시에 입자크기가 작은 구리나노입자를 제조할 수 있다.By including the dispersing agent as described above, the method for producing copper nanoparticles according to the present invention can produce copper nanoparticles having a small particle size during electron beam production while easily dispersing the copper precursor solution.

상기 라디칼 제거제는 이소프로필 알코올, 메틸 알코올 및 에틸 알코올 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The radical scavenger may include any one or more of isopropyl alcohol, methyl alcohol, and ethyl alcohol.

상기 구리 전구체 조성물 제조단계(S100)는 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 혼합하여 구리나노입자를 제조하기 위한 구리 전구체 조성물을 제조하는 단계이다.The copper precursor composition preparation step (S100) includes a copper precursor; menstruum; This is a step of preparing a copper precursor composition for preparing copper nanoparticles by mixing a dispersant and a radical scavenger.

구체적으로, 상기 구리 전구체 조성물 제조단계(S100)는 구리 전구체 0.5 내지 2중량부를 기준으로 하여 용매 80 내지 95중량부, 분산제 0.5 내지 1.5중량부 및 라디칼 제거제 0.5 내지 1.5 중량부로 혼합할 수 있다.Specifically, in the copper precursor composition preparation step (S100), 80 to 95 parts by weight of a solvent, 0.5 to 1.5 parts by weight of a dispersant, and 0.5 to 1.5 parts by weight of a radical scavenger may be mixed based on 0.5 to 2 parts by weight of the copper precursor.

상기와 같은 비율로 혼합하여 구리나노입자를 제조함으로써, 본 발명에 따른 구리나노입자는 순도가 높고 작은 직경을 가질 수 있다.By mixing the copper nanoparticles in the same ratio as described above, the copper nanoparticles according to the present invention may have a high purity and a small diameter.

상기 구리 전구체 조성물 제조단계(S100)는 용매에 구리 전구체, 분산제, 라디칼 제거제를 한번에 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법은 별도의 분산제 또는 구리 전구체를 다른 용매에 용해시킨 후 혼합하는 과정을 포함하지 않아 제조공정이 단순한 이점이 있다.The copper precursor composition preparation step (S100) is characterized in that a copper precursor, a dispersant, and a radical scavenger are added to a solvent at once and mixed. Accordingly, the manufacturing method of copper nanoparticles according to the present invention does not include a process of dissolving a separate dispersing agent or copper precursor in another solvent and then mixing, so the manufacturing process is simple.

상기 구리 전구체 조성물 제조단계(S100)는 30℃ 내지 90℃ 또는 30℃ 내지 60℃의 온도에서 1 내지 5 시간, 1 내지 4 시간 또는 2 내지 4 시간 동안 혼합할 수 있다.The copper precursor composition preparation step (S100) may be mixed at a temperature of 30° C. to 90° C. or 30° C. to 60° C. for 1 to 5 hours, 1 to 4 hours, or 2 to 4 hours.

상기 전자빔 조사단계(S200)는 상기 구리 전구체 조성물에 일정 크기의 에너지를 갖는 전자빔을 조사하여 구리나노입자를 제조하는 단계이다.The electron beam irradiation step ( S200 ) is a step of preparing copper nanoparticles by irradiating an electron beam having a predetermined energy to the copper precursor composition.

상기 전자빔 조사단계(S200)는 상기 상기 제조된 구리 전구체 조성물에 10 내지 30 kW 또는 15 내지 25 kW의 파워를 갖는 방사선을 5 내지 100초, 10 내지 80초 또는 10 내지 60초 동안 조사할 수 있다.In the electron beam irradiation step (S200), the prepared copper precursor composition may be irradiated with radiation having a power of 10 to 30 kW or 15 to 25 kW for 5 to 100 seconds, 10 to 80 seconds, or 10 to 60 seconds. .

상기 전자빔 조사단계(S200)는 상기 제조한 구리 전구체 조성물에 1kGy/s 내지 10kGy/s 또는 2kGy/s 내지 5kGy/s의 선량률로 20kGy 내지 100kGy, 20kGy 내지 80kGy 또는 30kGy 내지 50kGy의 흡수선량으로 방사선을 조사할 수 있다.In the electron beam irradiation step (S200), radiation is applied to the prepared copper precursor composition at an absorbed dose of 20 kGy to 100 kGy, 20 kGy to 80 kGy, or 30 kGy to 50 kGy at a dose rate of 1 kGy/s to 10 kGy/s or 2 kGy/s to 5 kGy/s. can be investigated

상기와 같은 조건의 전자빔을 조사하여 구리나노입자를 제조함으로써 짧은 시간에 간단한 공정을 통해 구리나노입자를 효율적으로 제조하여 대량생산이 가능한 이점이 있고, 산화되지 않은 높은 순도의 구리입자를 제조할 수 있다.By manufacturing copper nanoparticles by irradiating electron beams under the above conditions, copper nanoparticles can be efficiently manufactured through a simple process in a short time, which has the advantage of being able to mass-produce copper particles of high purity that are not oxidized. have.

상기 전자빔 조사단계(S200)를 거쳐 제조된 구리나노입자는 평균 직경이 5 내지 200nm, 20 내지 200nm 또는 50 내지 150nm을 나타낼 수 있다. 상기와 같은 크기의 구리나노입자를 제조함으로써 항바이러스성을 나타내는 구리나노입자를 제공할 수 있다.The copper nanoparticles prepared through the electron beam irradiation step (S200) may have an average diameter of 5 to 200 nm, 20 to 200 nm, or 50 to 150 nm. By preparing copper nanoparticles of the same size as described above, it is possible to provide copper nanoparticles exhibiting antiviral properties.

또한, 본 발명은 상술한 구리나노입자의 제조방법에 의해 제조된 구리나노입자로서, 구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 포함하는 구리 전구체 조성물에 방사선 조사하여 구비된 것일 수 있다.In addition, the present invention as copper nanoparticles prepared by the above-described method for producing copper nanoparticles, a copper precursor; menstruum; It may be provided by irradiating a copper precursor composition including a dispersant and a radical scavenger.

상기 구리나노입자는 황산구리(CuSO4), 염화구리(CuCl2), 질산구리(Cu(NO3)2) 및 초산구리((CH3COO)2Cu) 중 어느 하나 이상을 포함하는 구리 전구체를 포함하는 구리 전구체 조성물에 10 내지 30 kW의 파워를 갖는 전자빔 조사하여 제조한 것으로 높은 순도와 작은 직경을 가질 수 있다.The copper nanoparticles are copper sulfate (CuSO 4 ), 10 to 30 kW of copper precursor composition comprising a copper precursor comprising at least one of copper chloride (CuCl 2 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ), and copper acetate ((CH 3 COO) 2 Cu) Manufactured by irradiating an electron beam with power, it can have high purity and small diameter.

구체적으로, 상기 구리나노입자는 구의 형태를 갖고 98wt% 이상 또는 99wt% 이상의 구리를 포함할 수 있다. 이는 전자빔 조사를 통해 산화되지 않은 구리를 제조한 것임을 나타내는 것이다.Specifically, the copper nanoparticles may have a spherical shape and contain 98 wt% or more or 99 wt% or more of copper. This indicates that non-oxidized copper was prepared through electron beam irradiation.

또한, 상기 구리나노입자는 평균 직경이 5 내지 200nm, 20 내지 200nm 또는 50 내지 150nm일 수 있다. 이와 같은 직경을 가짐으로써 본 발명의 구리나노입자는 우수한 항균성 또는 바이러스의 증식을 억제하는 항바이러스성을 나타낼 수 있다.In addition, the copper nanoparticles may have an average diameter of 5 to 200 nm, 20 to 200 nm, or 50 to 150 nm. By having such a diameter, the copper nanoparticles of the present invention can exhibit excellent antibacterial properties or antiviral properties that inhibit the proliferation of viruses.

상기 구리나노입자의 전자빔 흡수선량은 20kGy 내지 100kGy, 20kGy 내지 80kGy 또는 30kGy 내지 50kGy일 수 있다.The electron beam absorbed dose of the copper nanoparticles may be 20 kGy to 100 kGy, 20 kGy to 80 kGy, or 30 kGy to 50 kGy.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.Examples of the present invention will be described below. However, the following examples are only preferred examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

하기 표 1 및 표 2와 같은 조건으로 구리전구체, 분산제, 라디칼제거제 및 용매를 혼합한 혼합물에 전자빔을 조사하여 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared by irradiating an electron beam to a mixture of a copper precursor, a dispersing agent, a radical scavenger and a solvent under the conditions shown in Tables 1 and 2 below.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 전구체precursor 황산구리(Ⅱ)Copper sulfate (II) 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 분산제dispersant 폴리 비닐 피롤리돈 (PVP)Polyvinylpyrrolidone (PVP) 1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
1.2g
(분자량: 10,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 10,000 Da)
1.2g
(분자량: 40,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 40,000 Da)
1.2g
(분자량: 1,300,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 1,300,000 Da)
1.2g
(PVA 사용, 분자량: 50,000Da)
1.2g
(using PVA, molecular weight: 50,000 Da)
라디칼제거제radical scavenger 이소프로필 알코올isopropyl alcohol 12g12g 12g12g 12g12g 12g12g 12g 12g 용매menstruum 증류수Distilled water 50g50g 50g50g 50g50g 50g50g 50g50g 에틸렌글리콜ethylene glycol 50g50g 50g50g 50g50g 50g50g 50g50g 용해 온도melting temperature 50℃50℃ 50℃50℃ 50℃50℃ 50℃50℃ 90℃90℃ 전자빔
(E-beam)
electron beam
(E-beam)
PowerPower 20kW20kW 20kW20kW 20kW20kW 20kW20kW 20kW20kW
dosedose 40kGy40 kGy 40kGy40 kGy 40kGy40 kGy 40kGy40 kGy 40kGy40 kGy

비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 비교예 8Comparative Example 8 비교예 9Comparative Example 9 전구체precursor 황산구리(Ⅱ)Copper sulfate (II) 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 1.2g1.2g 분산제dispersant 폴리 비닐 피롤리돈 (PVP)Polyvinylpyrrolidone (PVP) 1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
1.2g
(분자량: 360,000Da)
1.2g
(Molecular weight: 360,000 Da)
라디칼제거제radical scavenger 이소프로필 알코올isopropyl alcohol 12g12g 12g12g 12g12g 12g12g 12g 12g 용매menstruum 증류수Distilled water 50g50g 50g50g 50g50g 100g100g -- 에틸렌글리콜ethylene glycol 50g50g 50g50g 50g50g -- 100g100g 용해 온도melting temperature 50℃50℃ 50℃50℃ 50℃50℃ 50℃50℃ 50℃50℃ 전자빔
(E-beam)
electron beam
(E-beam)
PowerPower 8kW8kW 20kW20kW 20kW20kW 20kW20kW 20kW20kW
dosedose 40kGy40 kGy 80kGy80 kGy 120kGy120 kGy 40kGy40 kGy 40kGy40 kGy

실시예 1Example 1

용매로 Ethylene glycol 50중량부와 증류수 50중량부를 혼합한 후 50℃로 승온시킨 후 구리전구체와 분산제(Polyvinyl pyrrolidone; Mw 360,000 Da), 알코올을 한번에 투입하여 혼합물을 제조하였다. 이렇게 제조 한 혼합액을 방사선 환원 공정(흡수선량 : 40 kGy / 선량률 : 5 kGy/s)을 통해 구리나노입자를 제조하였다.After mixing 50 parts by weight of ethylene glycol and 50 parts by weight of distilled water as a solvent, the temperature was raised to 50° C., and a copper precursor, a dispersing agent (polyvinyl pyrrolidone; Mw 360,000 Da), and alcohol were added at once to prepare a mixture. Copper nanoparticles were prepared from the prepared mixture through a radiation reduction process (absorbed dose: 40 kGy / dose rate: 5 kGy/s).

비교예 1Comparative Example 1

상기 분산제의 분자량이 10,000Da인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the molecular weight of the dispersant was 10,000 Da.

비교예 2Comparative Example 2

상기 분산제의 분자량이 40,000Da인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the molecular weight of the dispersant was 40,000 Da.

비교예 3Comparative Example 3

상기 분산제의 분자량이 1,300,000Da인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the molecular weight of the dispersant was 1,300,000 Da.

비교예 4Comparative Example 4

상기 분산제의 종류가 PVA(Polyvinyl alcohol; Mw 50,000 Da)인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the dispersant was PVA (Polyvinyl alcohol; Mw 50,000 Da).

비교예 5Comparative Example 5

상기 혼합물에 조사되는 방사선 선량률이 2kGy/s인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the radiation dose rate irradiated to the mixture was 2 kGy/s.

비교예 6Comparative Example 6

상기 혼합물에 조사되는 방사선 흡수선량이 80kGy인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the radiation absorbed dose irradiated to the mixture was 80 kGy.

비교예 7Comparative Example 7

상기 혼합물에 조사되는 방사선 흡수선량이 120kGy인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the absorbed radiation dose irradiated to the mixture was 120 kGy.

비교예 8Comparative Example 8

용매로 증류수 100 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of distilled water was used as a solvent.

비교예 9Comparative Example 9

용매로 에틸렌글리콜 100 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 구리나노입자를 제조하였다.Copper nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of ethylene glycol was used as a solvent.

비교예 10Comparative Example 10

Join M사의 Spherical Copper Powder(구형 구리분말)을 구매하여 사용하였다.Spherical Copper Powder (spherical copper powder) from Join M was purchased and used.

비교예 11Comparative Example 11

Join M사의 Flake Copper Powder(플레이크 구리분말)을 구매하여 사용하였다.Flake Copper Powder (flake copper powder) from Join M was purchased and used.

[실험예][Experimental example]

실험예 1Experimental Example 1

본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어, 이러한 방법에 의해 제조한 구리나노입자의 형태를 확인하기 위해, 실시예 및 비교예에서 제조한 구리나노입자를 전계방사 주사전자 현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope, FE-SEM)으로 촬영하였으며, 그 결과는 도 2 내지 도 6에 나타내었다.In the manufacturing method of copper nanoparticles according to the present invention, in order to confirm the shape of the copper nanoparticles prepared by this method, the copper nanoparticles prepared in Examples and Comparative Examples were subjected to field emission scanning electron microscopy (Field Emission Scanning). Electron Microscope, FE-SEM), and the results are shown in FIGS. 2 to 6 .

도 2는 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 분산제의 종류(분자량 차이)에 따른 구리나노입자의 특성을 확인하기 위해 실시예 1, 비교예 1 내지 비교예 4의 나노입자를 전계방사 주사전자 현미경으로 촬영한 이미지이다. 구체적으로, 도 2의 (a)는 실시예 1의 구리나노입자 이미지이고, (b)는 비교예 1의 구리나노입자의 이미지이고, (c)는 비교예 2의 구리나노입자의 이미지이고, (d)는 비교예 3의 구리나노입자의 이미지이고, (e)는 비교예 4의 구리나노입자의 이미지이다.2 is an electric field for the nanoparticles of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 in order to confirm the characteristics of the copper nanoparticles according to the type (molecular weight difference) of the dispersant in the manufacturing method of the copper nanoparticles according to the present invention; This is an image taken with a radiation scanning electron microscope. Specifically, (a) of FIG. 2 is an image of copper nanoparticles of Example 1, (b) is an image of copper nanoparticles of Comparative Example 1, (c) is an image of copper nanoparticles of Comparative Example 2, (d) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 3, (e) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 4.

도 2를 살펴보면, 실시예 1의 구리나노입자는 분자량이 360,000Da인 분산제를 사용한 것으로 약 20~50nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. 비교예 1의 분자량이 10,000Da인 분산제를 사용한 것으로 약 50~100nm 직경의 구 형태의 구리나노입자이나 산화된 것을 확인하였고, 비교예 2의 분자량이 40,000Da인 분산제를 사용한 것으로 약 50~150nm 직경의 구 형태의 구리나노입자이나 산화된 것을 확인하였고, 비교예 3의 분자량이 1,300,000Da인 분산제를 사용한 것으로 약 50~200nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였고, 비교예 4의 폴리비닐 알코올(PVA, Mw 50,000Da)인 분산제를 사용하고 90℃의 온도에서 용해시킨 것으로 약 50~150nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다.Referring to FIG. 2 , the copper nanoparticles of Example 1 used a dispersant having a molecular weight of 360,000 Da, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 20 to 50 nm were confirmed. The dispersing agent having a molecular weight of 10,000 Da of Comparative Example 1 was used, and it was confirmed that spherical copper nanoparticles with a diameter of about 50 to 100 nm were oxidized, and the dispersant having a molecular weight of 40,000 Da of Comparative Example 2 was used, and about 50 to 150 nm in diameter It was confirmed that the spherical copper nanoparticles of (PVA, Mw 50,000Da) was used and dissolved at a temperature of 90 ℃, it was confirmed that the copper nanoparticles in the form of a sphere with a diameter of about 50 ~ 150nm.

이를 통해, 본 발명의 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 분산제의 분자량이 너무 낮은 경우 분자량이 작아 전구체 용액이 합성은 용이하나 나노입자 제조 후 산화되어 분산이 용이하지 않은 문제점이 있고, 분산제의 분자량이 너무 큰 경우는 분자량이 커서 전구체 용액 합성이 어려운 문제점이 있고, 분산제로 폴리비닐 알코올을 사용하는 경우 폴리비닐 알코올의 특성상 90℃ 이상의 고온에서 용해가 되기 때문에 고온으로 용해시키고 50℃로 냉각시킨 후 구리 전구체 또는 라디칼 제거제를 혼합하시 때문에 제조공정이 복잡해지는 문제가 있다.Through this, in the method for producing copper nanoparticles of the present invention, when the molecular weight of the dispersant is too low, the molecular weight is small and the precursor solution is easy to synthesize, but there is a problem in that the dispersion is not easy due to oxidation after the nanoparticles are prepared, and the molecular weight of the dispersant If this is too large, the molecular weight is large, so it is difficult to synthesize a precursor solution. When polyvinyl alcohol is used as a dispersant, it is dissolved at a high temperature of 90°C or higher due to the characteristics of polyvinyl alcohol, so after dissolving at a high temperature and cooling to 50°C Since the copper precursor or radical scavenger is mixed, there is a problem in that the manufacturing process is complicated.

도 3은 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 조사되는 방사선의 선량률에 따른 구리나노입자의 특성을 확인하기 위해 실시예 1 및 비교예 5의 나노입자를 전계방사 주사전자 현미경으로 촬영한 이미지이다. 구체적으로, 도 3의 (a)는 실시예 1의 구리나노입자 이미지이고, (b)는 비교예 5의 구리나노입자의 이미지이다.3 is a method for manufacturing copper nanoparticles according to the present invention, in order to confirm the characteristics of the copper nanoparticles according to the dose rate of the irradiated radiation, the nanoparticles of Examples 1 and 5 were photographed with a field emission scanning electron microscope. is one image. Specifically, (a) of Figure 3 is an image of the copper nanoparticles of Example 1, (b) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 5.

도 3을 살펴보면, 실시예 1의 구리나노입자는 5kGy/s 선량률의 방사선을 조사한 것으로 약 20~50nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. 비교예 5의 구리나노입자는 2kGy/s 선량률의 방사선을 조사한 것으로 약 50~150nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. Referring to FIG. 3 , the copper nanoparticles of Example 1 were irradiated with radiation at a dose rate of 5 kGy/s, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 20 to 50 nm were confirmed. The copper nanoparticles of Comparative Example 5 were irradiated with radiation at a dose rate of 2 kGy/s, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 50 to 150 nm were confirmed.

이를 통해, 본 발명의 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 같은 선량에서 방사선의 선량률이 증가할수록 제조되는 구리나노입자의 크기가 감소하는 것을 알 수 있다.Through this, it can be seen that in the method for manufacturing copper nanoparticles of the present invention, the size of the copper nanoparticles produced decreases as the dose rate of radiation increases at the same dose.

도 4는 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 방사선의 흡수선량에 따른 구리나노입자의 특성을 확인하기 위해 실시예 1, 비교예 6 및 7의 나노입자를 전계방사 주사전자 현미경으로 촬영한 이미지이다. 구체적으로, 도 4의 (a)는 실시예 1의 구리나노입자 이미지이고, (b)는 비교예 6의 구리나노입자의 이미지이고, (c)는 비교예 7의 구리나노입자의 이미지이다.4 is a field emission scanning electron microscope for the nanoparticles of Examples 1, 6 and 7 in order to confirm the characteristics of the copper nanoparticles according to the absorbed dose of radiation in the method for manufacturing copper nanoparticles according to the present invention; It is a photographed image. Specifically, (a) of FIG. 4 is an image of the copper nanoparticles of Example 1, (b) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 6, and (c) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 7.

도 4를 살펴보면, 실시예 1의 구리나노입자는 40kGy 흡수선량의 방사선을 조사한 것으로 약 20~50nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. 비교예 6의 구리나노입자는 80kGy 흡수선량의 방사선을 조사한 것으로 약 100~150nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. 또한, 비교예 7의 구리나노입자는 120kGy 흡수선량의 방사선을 조사한 것으로 약 100~200nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다.Referring to FIG. 4 , the copper nanoparticles of Example 1 were irradiated with radiation having an absorbed dose of 40 kGy, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 20 to 50 nm were confirmed. The copper nanoparticles of Comparative Example 6 were irradiated with radiation at an absorbed dose of 80 kGy, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 100 to 150 nm were confirmed. In addition, the copper nanoparticles of Comparative Example 7 were irradiated with radiation at an absorbed dose of 120 kGy, and copper nanoparticles having a spherical shape with a diameter of about 100 to 200 nm were confirmed.

이를 통해, 본 발명의 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 방사선의 흡수선량이 증가할수록 제조되는 구리나노입자의 크기가 증가하는 것을 알 수 있다.Through this, it can be seen that in the method for manufacturing copper nanoparticles of the present invention, the size of the copper nanoparticles produced increases as the absorbed dose of radiation increases.

도 5는 본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 용매의 종류에 따른 구리나노입자의 특성을 확인하기 위해 실시예 1, 비교예 8 및 비교예 9의 나노입자를 전계방사 주사전자 현미경으로 촬영한 이미지이다. 구체적으로, 도 5의 (a)는 실시예 1의 구리나노입자 이미지이고, (b)는 비교예 9의 구리나노입자의 이미지이다.5 is a field emission scanning electron microscope of the nanoparticles of Examples 1, 8 and 9 in order to confirm the characteristics of the copper nanoparticles according to the type of solvent in the method for producing copper nanoparticles according to the present invention; It is an image taken with Specifically, Fig. 5 (a) is an image of the copper nanoparticles of Example 1, (b) is an image of the copper nanoparticles of Comparative Example 9.

도 5를 살펴보면, 실시예 1의 구리나노입자는 증류수와 에틸렌글리콜을 1:1의 비율로 혼합한 용매를 사용한 것으로 약 20~50nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다. 비교예 8는 증류수를 용매로 하여 구리나노입자를 제조하려 했으나, 모두 산화되어 나노입자를 얻지 못하였다. 또한, 비교예 9의 구리나노입자는 용매로 에틸렌글리콜을 사용한 것으로 약 100~200nm 직경의 구 형태의 구리나노입자를 확인하였다.Referring to FIG. 5 , the copper nanoparticles of Example 1 were obtained by using a solvent in which distilled water and ethylene glycol were mixed in a 1:1 ratio, and copper nanoparticles having a diameter of about 20 to 50 nm were confirmed. In Comparative Example 8, copper nanoparticles were prepared using distilled water as a solvent, but all were oxidized, and nanoparticles were not obtained. In addition, as the copper nanoparticles of Comparative Example 9, ethylene glycol was used as a solvent, and spherical copper nanoparticles having a diameter of about 100 to 200 nm were confirmed.

이를 통해, 본 발명의 구리나노입자의 제조방법에 있어서, 용매에서 에틸렌글리콜의 비율이 증가하면 용매의 점도가 높아서 구리나노입자는 수득되지만 입자의 직경이 커지는 것을 알 수 있고, 증류수의 비율이 증가하면 나노입자 형태로 구리를 제조하기 어려운 것을 알 수 있다.Through this, in the method for producing copper nanoparticles of the present invention, when the ratio of ethylene glycol in the solvent is increased, the viscosity of the solvent is high, so that copper nanoparticles are obtained, but it can be seen that the diameter of the particles is increased, and the ratio of distilled water is increased It can be seen that it is difficult to manufacture copper in the form of nanoparticles.

도 6은 상업적으로 판매하는 구리나노입자의 형태를 확인하기 위해 비교예 10 및 비교예 11의 구리분말을 전계방사 주사전자 현미경으로 촬영한 이미지이다. 도 6의 (a)는 비교예 10의 구형의 구리분말의 이미지이고, (b)는 비교예 11의 플레이크 구리분말의 이미지이다. 상용적으로 판매하고 있는 구리분말 중 구형의 구리분말은 2~7㎛의 입자크기를 가져, 본 발명의 구리나노입자와 비교하여 현저하게 큰 것을 확인하였고, 플레이크 구리분말은 크기가 랜덤한 것을 확인하였다.6 is an image taken with a field emission scanning electron microscope of the copper powders of Comparative Examples 10 and 11 in order to confirm the form of commercially available copper nanoparticles. 6 (a) is an image of the spherical copper powder of Comparative Example 10, (b) is an image of the flake copper powder of Comparative Example 11. Among the commercially available copper powders, the spherical copper powder had a particle size of 2 to 7 μm, and it was confirmed that it was significantly larger than that of the copper nanoparticles of the present invention, and it was confirmed that the flake copper powder had a random size. did

실험예 2Experimental Example 2

본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어, 이러한 방법에 의해 제조한 구리나노입자의 상 및 구성 성분을 확인하기 위해, 실시예 1에서 제조한 구리나노입자를 X선 회절 분석(X-ray Diffraction, XRD) 및 에너지 분산 X선 분광분석(Energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 수행하였으며, 그 결과는 도 7 및 도 8에 나타내었다.In the method for producing copper nanoparticles according to the present invention, in order to confirm the phase and constituent components of the copper nanoparticles prepared by this method, the copper nanoparticles prepared in Example 1 were subjected to X-ray diffraction analysis (X-ray analysis). Diffraction, XRD) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were performed, and the results are shown in FIGS. 7 and 8 .

도 7을 살펴보면, XRD 분석 결과로 본 발명의 구리나노입자는 2θ 값이 약 55(degree)에서 (111)상의 구리를 확인하였고, (111)상의 구리가 대부분을 차지하는 것을 확인하였다. 이와 더불어, (200)상의 구리, (220)상의 구리, (311)상의 구리가 존재함을 확인하였다.Referring to FIG. 7 , as a result of XRD analysis, it was confirmed that (111) phase copper was found in the copper nanoparticles of the present invention at a 2θ value of about 55 (degree), and (111) phase copper occupies most of it. In addition, it was confirmed that the copper phase (200), the copper phase (220), and the copper phase (311) were present.

도 8을 살펴보면, EDS 분석 결과로 본 발명의 구리나노입자는 약98wt%의 구리로 이루어진 것을 확인하였고, 아주 미량(0.1~0.5wt%)의 탄소, 산소 및 황으로 이루진 것을 확인하였다.Referring to FIG. 8, as a result of EDS analysis, it was confirmed that the copper nanoparticles of the present invention consisted of about 98 wt% copper, and it was confirmed that very trace amounts (0.1-0.5 wt%) of carbon, oxygen and sulfur were composed.

이를 통해, 본 발명의 구리나노입자는 98wt%의 높은 함량의 구리로 이루어진 것을 알 수 있다.Through this, it can be seen that the copper nanoparticles of the present invention are made of copper with a high content of 98 wt%.

실험예 3Experimental Example 3

본 발명에 따른 구리나노입자의 제조방법에 있어, 이러한 방법에 의해 제조한 구리나노입자의 항바이러스의 특성을 확인하기 위해, 실시예 1에서 제조한 구리나노입자를 항바이러스 효과(antiviral effect) 실험을 수행하였으며, 그 결과는 도 9에 나타내었다.In the method for producing copper nanoparticles according to the present invention, in order to confirm the antiviral properties of the copper nanoparticles prepared by this method, the copper nanoparticles prepared in Example 1 were tested for antiviral effect. was performed, and the results are shown in FIG. 9 .

상기 항바이러스 효과 실험은 MDCK cell을 influenza virus로 감염시켜 Virus 감염된 MDCK cell 모양을 확인하여 수행하였다.The antiviral effect test was performed by infecting MDCK cells with influenza virus and confirming the shape of virus-infected MDCK cells.

도 9를 살펴보면, 구리 전구체 용액(선량을 조사하지 않은 실험군)을 처리한 세포는 바이러스 감염으로 인해 대부분 사멸하였으나, 선량 40kGy 또는 120kGy의 방사선을 조사하여 제조한 구리나노입자를 처리한 세포는 인플루엔자 바이러스에 감염되지 않은 정상세포와 같은 모양을 유지하면서 자라는 것을 확인하였다.Referring to FIG. 9, most of the cells treated with the copper precursor solution (experimental group not irradiated with dose) died due to virus infection, but the cells treated with copper nanoparticles prepared by irradiating radiation with a dose of 40 kGy or 120 kGy were influenza virus It was confirmed that they grow while maintaining the same shape as normal cells that are not infected.

이를 통해, 본 발명에 따른 구리나노입자는 바이러스가 증식되는 것을 억제하는 효과를 가짐을 알 수 있다.Through this, it can be seen that the copper nanoparticles according to the present invention have an effect of inhibiting virus proliferation.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.The embodiments described above are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention and are not limited to these embodiments, and various modifications and variations or modifications by those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be said that the substitution of steps may be made, and this will be said to be within the technical scope of the present invention.

S100: 조성물 제조단계
S200: 전자빔 조사단계
S100: composition preparation step
S200: electron beam irradiation step

Claims (12)

구리 전구체; 용매; 분산제 및 라디칼 제거제를 혼합하는 구리 전구체 조성물 제조단계와 상기 제조된 구리 전구체 조성물에 방사선을 조사하는 전자빔 조사단계를 포함하는 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법에 있어서,
상기 구리 전구체 조성물 제조단계는,
구리 전구체 0.5 내지 2중량부를 기준으로 하여 용매 80 내지 95중량부, 분산제 0.5 내지 1.5중량부 및 라디칼 제거제 0.5 내지 1.5 중량부로 혼합하되,
상기 구리 전구체는 황산구리(CuSO4), 염화구리(CuCl2), 질산구리(Cu(NO3)2) 및 초산구리((CH3COO)2Cu) 중 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 용매는 증류수 및 에틸렌글리콜을 3:7~7:3의 비율로 포함하고,
상기 분산제는 평균 분자량이 300,000Da~500,000Da이며;
상기 전자빔 조사단계는,
10 내지 30 kW의 파워를 갖는 방사선을 5 내지 100초 동안 조사하되,
1kGy/s 내지 10kGy/s의 선량률로 20kGy 내지 100kGy의 흡수선량으로 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법.
copper precursor; menstruum; In the manufacturing method of antiviral copper nanoparticles using radiation comprising a copper precursor composition preparation step of mixing a dispersing agent and a radical scavenger and an electron beam irradiation step of irradiating the prepared copper precursor composition with radiation,
The copper precursor composition preparation step,
Based on 0.5 to 2 parts by weight of the copper precursor, 80 to 95 parts by weight of a solvent, 0.5 to 1.5 parts by weight of a dispersant, and 0.5 to 1.5 parts by weight of a radical scavenger are mixed,
The copper precursor is copper sulfate (CuSO 4 ), Copper chloride (CuCl 2 ), copper nitrate (Cu(NO 3 ) 2 ) and copper acetate ((CH 3 COO) 2 Cu) containing any one or more,
The solvent contains distilled water and ethylene glycol in a ratio of 3:7 to 7:3,
The dispersant has an average molecular weight of 300,000 Da to 500,000 Da;
In the electron beam irradiation step,
Radiation having a power of 10 to 30 kW is irradiated for 5 to 100 seconds,
A method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation, comprising irradiating radiation with an absorbed dose of 20 kGy to 100 kGy at a dose rate of 1 kGy/s to 10 kGy/s.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 라디칼 제거제는 이소프로필 알코올, 메틸 알코올 및 에틸 알코올 중 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 구리 전구체 조성물 제조단계는 용매에 구리 전구체, 분산제, 라디칼 제거제를 한번에 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The radical scavenger includes any one or more of isopropyl alcohol, methyl alcohol and ethyl alcohol,
The copper precursor composition preparation step is a method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation, characterized in that the copper precursor, a dispersing agent, and a radical scavenger are added and mixed in a solvent at once.
제1항에 있어서,
상기 구리 전구체 조성물 제조단계는 30℃ 내지 90℃의 온도에서 1 내지 5 시간 동안 혼합하는 것인 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The copper precursor composition preparation step is a method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation to be mixed at a temperature of 30 ℃ to 90 ℃ for 1 to 5 hours.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 분산제는 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(PVP, polyvinyl pyrrolidone), 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB, cetyltrimethyl ammonium bromide), 소듐도데실 설페이트(SDS, sodium dodecyl sulfate), 소듐 폴리포스페이트(SPP, sodium polyphosphate) 및 셀룰로스 유도체(cellulose derivatives) 중 어느 하나 이상을 포함하는 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The dispersant is polyvinyl alcohol (PVA, polyvinyl alcohol), polyvinyl pyrrolidone (PVP, polyvinyl pyrrolidone), cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB, cetyltrimethyl ammonium bromide), sodium dodecyl sulfate (SDS, sodium dodecyl sulfate), sodium A method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation comprising at least one of polyphosphate (SPP, sodium polyphosphate) and cellulose derivatives.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전자빔 조사단계를 거쳐 제조된 구리나노입자는 평균 직경이 5~200nm인 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation, characterized in that the copper nanoparticles prepared through the electron beam irradiation step have an average diameter of 5 to 200 nm.
청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 6, 청구항 8 중 어느 한 항에 의한 방사선을 이용한 항바이러스성 구리나노입자의 제조방법에 의해 제조되며,
구의 형태를 갖고 98wt% 이상의 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 항바이러스성 구리나노입자.
It is produced by the method for producing antiviral copper nanoparticles using radiation according to any one of claims 1, 3, 4, 6, and 8,
Antiviral copper nanoparticles having a spherical shape and comprising 98 wt% or more of copper.
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