KR20180053595A - 카테콜-아민 결합을 이용한 이온 교환막 및 이의 제조방법 - Google Patents

카테콜-아민 결합을 이용한 이온 교환막 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카테콜-아민 결합을 이용한 이온 교환막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카테콜 그룹과 다이아민(diamine)과의 결합을 이용하여 4차 암모늄 그룹을 도입함으로써 이온 선택성을 높일 수 있는 이온 교환막과 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 카테콜 그룹과 다이아민과의 결합을 이용해서 4차암모늄 그룹을 도입함으로써 이온 선택성을 높일 수 있고 부가적으로 지지체와의 접착력을 높일 수 있다. 카테콜 그룹은 아민과의 반응성을 가질 뿐만 아니라, 접착력을 높이는 특성도 있는 바, 이온 선택성 관능기의 도입 및 지지체와의 접착력 강화를 통해 이온 교환막의 내구성도 향상시킬 수 있다.

Description

카테콜-아민 결합을 이용한 이온 교환막 및 이의 제조방법{ION EXCHANGE MEMBRANE USING CATECHOL-AMINE BOND AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 카테콜-아민 결합을 이용한 이온 교환막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카테콜 그룹과 다이아민(diamine)과의 결합을 이용하여 4차 암모늄 그룹을 도입함으로써 이온 선택성을 높일 수 있는 이온 교환막과 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이온 교환막은 전기투석(ED), 확산투석(DD), 전기탈이온(EDI), 축전식탈이온(CDI)와 같은 탈염 분야 또는 연료전지, 산화환원전지와 같은 전지분야 등에 이용되고 있다. 특히 축전식 탈염(capacitive deionization, CDI)은 수자원 확보 및 반도체 산업용 초 순수의 제조 등에 유용하게 사용되는 수처리 기술로서 전기를 통해 음극과 양극에 반대되는 전하를 가진 이온을 흡착시키는 원리를 이용한 것으로, 이온 교환막의 성능이 중요한 역할을 한다. 그러나 아직 이온 선택성을 향상시킬 수 있는 이온 교환막에 대한 연구가 부족한 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0016213호 대한민국 등록특허 제10-1330571호
본 발명은 카테콜 그룹과 다이아민(diamine)과의 결합을 이용하여 4차 암모늄 그룹을 도입함으로써 이온 선택성을 높일 수 있는 이온 교환막과 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 혼합하여 이온 교환 전해질을 제조하는 단계(단계 a); 및 상기 이온 교환 전해질을 다공성 지지체에 함침시킨 후 UV를 조사한 다음 다이아민 용액에 침지시키는 단계(단계 b)를 포함하여 구성되는 이온 교환막 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 화학식 3으로 표시되는 화합물은 1~7: 0.5~1.5: 0.02 ~0.5의 중량부로 혼합될 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물(DMA, 도파민 메타크릴아미드)은 상기 이온 교환 전해질 전체 중량(100중량%) 기준으로 0.02 ~ 0.5중량%로 포함될 수 있다. 더욱 바람직하게는 0.05 ~ 0.2 중량% 일 수 있다. 상기 범위일 때 우수한 이온교환용량을 나타낼 수 있다.
상기 다공성 지지체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)와 같은 불소계 지지체 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 함침은 15~ 30℃에서 1분 ~ 10분 동안 수행할 수 있다. 또한, UV 경화 이후 함침과정을 반복 수행할 수 있다.
상기 다이아민은 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥테인(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane), 피페라진(piperazine, Pi), 1-(2-아미노에틸)피페라진(1-(2-aminoethyl)piperazine), 헥사메틸렌 다이아민(hexamethylene diamine, Hx), N,N'-다이메틸-1,6-헥산다이아민(N,N'-dimethyl-1,6-hexanediamine), N,N'-다이메틸-1,3-프로판다이아민( N,N'-dimethyl-1,3-propanediamine), N,N,N',N'-테트라에틸-1,3-프로판다이아민 (N,N,N',N'-tetraethyl-1,3-propanediamine), N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-프로판다이아민(N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-propanediamine), N,N,N'-트리메틸에틸렌다이아민(N,N,N'-trimethylethylenediamine), N,N-다이메틸-N'-에틸에틸렌다이아민(N,N-dimethyl-N'-ethylethylenediamine), 1,4-다이아미노부탄 (1,4-diaminobutane), 1,8-다이아미노옥탄(1,8-diaminooctane) 및 폴리(에틸렌이민)(poly(ethyleneimine))으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 다이아민 용액은 증류수를 용매로 적용할 수 있다.
상기 다이아민 용액은 5 ~ 15mM의 농도로 구성될 수 있다.
상기 침지는 15 ~ 50℃에서 10분 ~ 1시간 동안 수행할 수 있다.
상기 단계 b는, 다이아민에 침지시키는 단계를 통해 이온 교환 전해질을 구성하는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 다이아민의 반응을 유도할 수 있다.
상기 단계 b는, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 다이아민의 반응을 유도 하여 4차 암모늄 그룹 도입할 수 있다.
또한 본 발명은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서,
A는
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
및
Figure pat00011
로 이루어진 군에서 선택됨.
또한 본 발명은 상기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하여 구성되는 이온 교환막을 제공한다.
도파민 메타크릴아미드(DMA)와 다이아민의 반응으로 생성되는 4차 암모늄은, 상기 화학식 4에서 나타내는 바와 같이 화합물의 양쪽 또는 한쪽에 생길 수 있다.
본 발명은 카테콜 그룹과 다이아민(diamine)과의 결합을 이용해서 4차 암모늄 그룹을 도입함으로써 이온 선택성을 높일 수 있고 부가적으로 지지체와의 접착력을 높일 수 있다. 카테콜 그룹은 아민과의 반응성을 가질 뿐만 아니라, 접착력을 높이는 특성도 있는 바, 이온 선택성 관능기의 도입 및 지지체와의 접착력를 강화시켜 이온 교환막의 내구성도 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 카테콜과 다이아민(diamine)의 화학적 결합을 이용한 4차 암모늄 그룹 생성을 통해 음이온교환 관능기로 이용할 수 있다. 또한, 카테콜 그룹과 diamine과의 결합은 가교제 역할 뿐만 아니라 4차 암모늄을 새롭게 형성시켜 이온교환능력을 높이는 특징을 갖는다.
또한 본 발명에 따른 이온 교환막은 축전식탈염, 전기투석, 역전기투석과 같은 이온 분리가 필요한 시스템에서 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세공충진 및 다이아민(diamine) 처리로 완성된 음이온 교환막 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막의 SEM 이미지이다. (다공성 지지체의 (a) 표면, (d) 단면, 세공충진막 (b) 표면, (e) 단면, DABCO 처리된 막 (c) 표면, (f) 단면, (g) 왼쪽부터 다공성지지체, 세공충진막, DABCO 처리된 세공충진막 사진)
도 3은 실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막의 FT-IR 분석 결과이다.((a) 다공성 지지체 (b) DABCO 처리 전 세공충진막 (c) DABCO 처리 후 세공충진막)
도 4a는 실시예 1(E2C1-DMA0.5, E2C1-DMA1.0, E2C1-DMA2.0)에 따라 제조된 이온 교환막의 TGA(thermogravimetric analysis) 분석 결과이다. 도 4a에서 PE는 다공성 지지체, DMA는 다이아민 처리 전 이온 교환막, DMA-DABCO는 다이아민 처리 전 이온 교환막을 나타낸다.
도 4b는 실시예 1(E2C1-DMA0.5, E2C1-DMA1.0, E2C1-DMA2.0)에 따라 제조된 이온 교환막의 DTG(differential thermal analysis) 분석 결과이다. 도 4b에서 DMA는 다이아민 처리 전 이온 교환막, DMA-DABCO는 다이아민 처리 전 이온 교환막을 나타낸다.
도 4c는 실시예 1(E2C1-DMA0.5), 실시예 2(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막의 DTG(differential thermal analysis) 분석 결과이다. 도 4c에서 PE는 다공성 지지체, E2C1-DMA0.5는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane), PI(piperazine), PEI(poly(ethyleneimine), Hx(hexamethylene diamine)는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막을 나타낸다.
도 5a는 실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 DABCO 처리 전의 이온 교환막과 DABCO 처리 후의 이온 교환막의 저항 및 선택도를 비교한 것이다.
도 5b는 실시예 1, 실시예 2(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 DABCO 처리 전의 이온 교환막과 DABCO 처리 후의 이온 교환막의 저항 및 선택도를 비교한 것이다.
도 5b는 실시예 1, 2에 따라 E2C1-DMA0.5, E4C1-DMA0.5, E6C1-DMA0.5를 이용하여 제조한 음이온 교환막의 열적 안정성을 분석한 결과이다. 도 5b에서 Bare는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO, PI, PEI, Hx는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막을 나타낸다.
도 6은 실시예 1(E2C1-DMA0.5, E2C1-DMA1.0, E2C1-DMA2.0)에 따라 제조된 이온 교환막의 이온교환용량를 분석한 결과이다. CDfix(Fixed Charge Density)는 팽윤된 이온교환막에서 양이온그룹들이 차지하는 밀도. IEC의 경우 건조된 이온교환막에서의 양이온 그룹의 밀도를 의미한다.
도 7은 실시예 1, 2에 따라 E2C1-DMA0.5, E4C1-DMA0.5, E6C1-DMA0.5를 이용하여 제조한 이온 교환막의 접촉각 분석결과이다. 도 7에서 Bare는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO, PI, PEI, Hx는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막을 나타낸다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예를 통하여 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명하는 실시예에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이하의 실시예에 의해 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이온 교환막을 이루는 분자구조의 개념도는 다음과 같다.
Figure pat00012
본 발명은 다공성 지지체 내에 이온교환고분자가 함침된 세공 충진형 이온 교환막을 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용된 이온교환물질은 4차 암모늄 타입의 음이온 교환 단량체, 카테콜 구조의 단량체, 두 구조를 연결하는 difunctional 가교제로 구성될 수 있다.
본 발명에서는 광중합을 이용하여 제막한 다음, diamine 용액에 담지시켜 카테콜과 diamine간의 결합을 유도할 수 있다.
카테콜과 amine 간의 결합은 가교제 역할 뿐만 아니라 4차 암모늄을 새롭게 형성시켜 이온교환능력을 높이는 특징을 갖는다.
본 발명은 이온 교환막이 사용되는 전반적인 수처리 분야, 해수담수화, 전기투석을 이용한 물질분리, 역전기 투석 등에 적용될 수 있다.
실시예 1: 세공충진형 음이온 교환막의 제조 1
재료
(비닐벤질)트리메틸암모늄 클로라이드((Vinylbenzyl)trimethylammonium chloride, VBTMA), 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate, EGDA), 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논(2-hydroxy-2-methylpropiophenone), 피페라진(piperazine, Pi), 1,4-다이아자바이사이클로[2,2,2]옥탄(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane, (DABCO), 헥사메틸렌(hexamethylene diamine, Hx), 폴리(에틸렌이민) 솔루션(poly(ethyleneimine) solution, PEI, Mw ~1,300, 50 wt.% in H2O), 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논(2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 광개시제)는 구매하여 사용하였다. 도파민 메타크릴아미드(dopamine methacrylamide, DMA)는 합성하여 사용하였다. 다공성 지지체로는 폴리에틸렌(polyethylene, PE, porosity 40vol.%, 평균기공지름 70 nm, 두께 22 micron)을 사용하였다.
1) 세공충진형 이온 교환막의 제조
다공성 지지체(기공도 40vol%, 평균기공 지름 70nm, 두께 22 micron)에 이온교환전해질을 함침시킨 후, PET필름 사이에 전해질이 함침된 다공성 지지체를 넣은 후 UV를 조사(1시간, 0.9J/cm2, 365nm)하여 이온 교환막을 완성하였다. 이때 사용된 이온교환전해질은 VBTMA ((Vinylbenzyl)trimethylammonium chloride), EGDA (ethylene glycol diacrylate), DMA (dopamine methacrylamide)로 구성하였고, 각 성분비는 아래 표 1과 같다. 이온교환전해질 용액의 농도는 50wt%로 에탄올에 녹여 만들었고, 광개시제는 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 (2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1wt%) 사용하였다. 제막 후 이온 교환막을 증류수에 담가 지지체 윗면의 고분자층을 제거한 후 건조시켜 보관하였다.
표 1. 이온교환전해질의 구성비 (E: electrolyte, C: crosslinker)
Figure pat00013
A: VBTMA
2) 다이아민(DABCO)처리
다이아민(diamine)으로 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane (DABCO)을 사용하였고, 농도는 10mM (증류수에 혼합하여 제조)로 준비하였다. 위에서 완성된 이온 교환막을 다이아민(diamine) 용액에 담가 DMA와의 반응을 유도하였다(침지시간 1시간, 실온). 반응완료 후 표면에 불안정하게 붙어있는 diamine들을 제거하기 위하여 증류수로로 3차례 이상 세척한 후 건조하여 실온에서 보관하였다(도 1 참조).
실시예 2: 세공충진형 음이온 교환막의 제조 2
실시예 1과 동일한 방법을 적용하되, 다이아민 종류만 각각 피페라진(piperazine, Pi), 헥사메틸렌 다이아민(hexamethylene diamine, Hx), 폴리(에틸렌이민) 솔루션(poly(ethyleneimine) solution, 50 % (w/v) in H2O, PEI)으로 변경하여 이온 교환막을 제조하였다.
실험예 1: SEM 이미지 분석
실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막의 SEM 이미지를 분석하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 1은 다공성 지지체의 (a) 표면, (d) 단면, 세공충진막 (b) 표면, (e) 단면, DABCO 처리된 막 (c) 표면, (f) 단면과 (g) 왼쪽부터 다공성지지체, 세공충진막, DABCO 처리된 세공충진막 사진을 나타낸다. E2C1-DMA0.5로 다공성 지지체가 충진될 경우 불투명한 다공성 지지체가 투명하게 변화는 것을 확인하였다. 이후, DABCO (diamine)으로 처리할 경우, 투명한 노란색 막으로 변하는 것을 확인하였다.
실험예 2: FT-IR 분석
실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막의 FT-IR 분석 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 나타내는 바와 같이, PE(다공성 지지체)에서는 나타나지 않았던 -OH, -C=O 결합에 대응하는 피크들 (3380, 1711 cm- 1)이 E2C1-DMA0.5로 충진된 막에서 확인되었다. 또한 DABCO 처리된 후 1374~1394 cm-1, 1337 cm-1의 새로운 피크를 확인하였다. 이는 2차, 3차 아민그룹의 stretching vibration에 해당한다.
실험예 3: 열적 안적성 분석
실시예 1(E2C1-DMA0.5, E2C1-DMA1.0, E2C1-DMA2.0))에 따라 제조된 이온 교환막의 TGA 분석 결과를 도 4a에, DTG 분석 결과를 도 4b에 나타내었다. PE의 열분해는 400℃ 이후부터 시작되어 500℃에서 끝나지만, E2C1-DMA0.5로 충진된 이온 교환막의 경우, 4차 암모늄의 열분해 온도인 200℃ 이후에서 분해가 시작되는 것으로 확인되었다. 또한 DABCO 처리된 이온 교환막은 150℃ 부근에서 열분해가 시작되는데 이것은 DMA-DABCO 결합에 의해 새로 생긴 암모늄 그룹의 열분해로 판단된다. 일반적으로, 암모늄그룹의 열분해 온도는 130~350℃ 사이에서 일어나는 것으로 알려져 있다.
도 4c는 실시예 1, 2에 따라 E2C1-DMA0.5를 이용하여 제조한 음이온 교환막의 열적 안정성을 분석한 결과이다. 도 4c에서 PE는 다공성 지지체, E2C1-DMA0.5는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO, PI, PEI, Hx는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막이다. 카테콜 그룹의 양에 따라 170℃ 부근에서 열분해 양에 차이가 나는 것으로 확인되었다.
실험예 4: 이온 교환막 특성(이온선택도, 막저항 ) 분석
도 5a에서 실시예 1(E2C1-DMA0.5)에 따라 제조된 이온 교환막에 대한 DABCO처리 전과 후의 저항 및 선택도 분석 결과를 나타내었다. DABCO 처리 전보다 후의 막저항이 현저히 감소되는 것을 확인되었고 이는 DMA-DABCO 간의 결합에 의해 4차 암모늄 비율이 증가되었기 때문으로 판단된다. 또한 선택도에서도 DABCO 처리로 선택도가 88%에서 95%로 증가되는 것으로 확인되었고 이러한 결과 DMA-DABCO간의 결합으로 생긴 4차 암모늄 비율 증가 때문이다.
도 5b는 실시예 1, 2에 따라 E2C1-DMA0.5, E4C1-DMA0.5, E6C1-DMA0.5를 이용하여 제조한 음이온 교환막의 저항 및 선택도를 분석한 결과이다. 도 5b에서 Bare는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO, PI, PEI, Hx는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막이다. 다이아민 처리된 이온 교환막의 경우 처리 전보다 막저항의 감소효과가 나타나는 것으로 확인되었는바, 이는 표면의 친수화로 인해 이온 및 물분자의 이동이 원활하게 되었기 때문이다. 다이아민 종류에 따라 이온선택도 및 막저항 값이 다양하게 구현되는 것으로 확인되었는바, 다이아민의 종류에 달리하여 이온선택도 및 막저항을 제어할 수 있다.
실험예 6: 이온교환용량 분석
도 6에서 DABCO처리 전과 후의 이온교환용량을 분석 결과를 나타내었다. 다이아민 (DABCO) 처리 전에는 카테콜(DMA)의 양이 증가할수록 이온교환용량은 증가하는 경향을 나타내었고, 다이아민 (DABCO) 처리 후에는, 이온교환용량은 DMA 양이 많을수록 감소되는 경향을 보였다. 이는 DABCO와 카테콜(catechol) 그룹간의 입체장해(steric hindrance)에 의해 반응성이 떨어지기 때문으로 판단된다.
실험예 7: 접촉각 분석
도 7은 실시예 1, 2에 따라 E2C1-DMA0.5, E4C1-DMA0.5, E6C1-DMA0.5를 이용하여 제조한 음이온 교환막의 접촉각 분석결과를 나타내는 것이다. 도 7에서 Bare는 다이아민 처리 전 이온 교환막이고 DABCO, PI, PEI, Hx는 각각 DABCO, PI, PEI, Hx로 처리한 이온 교환막이다. 다공성 지지체인 PE의 경우 접촉각이 87°로 확인되었으며, 다이아민 처리전 이온 교환막 (E2C1-DMA0.5)도 이와 비슷한 접촉각을 나타내었다. 이는 표면 고분자층을 제거하여 소수성인 PE가 노출되었기 때문이다. 다이아민 처리를 통해 암모늄기가 새롭게 도입된 이온 교환막의 표면은 접촉각이 80도 이하로 친수화된 것으로 확인되었다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 혼합하여 이온 교환 전해질을 제조하는 단계(단계 a); 및
    상기 이온 교환 전해질을 다공성 지지체에 함침시킨 후 UV를 조사한 다음 다이아민 용액에 침지시키는 단계(단계 b)를 포함하여 구성되는 이온 교환막 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00014

    [화학식 2]
    Figure pat00015

    [화학식 3]
    Figure pat00016

  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다공성 지지체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에테르설폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 함침은 15~ 30℃에서 1분 ~ 10분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이아민은 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥테인, 피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 헥사메틸렌 다이아민, N,N'-다이메틸-1,6-헥산다이아민, N,N'-다이메틸-1,3-프로판다이아민, N,N,N',N'-테트라에틸-1,3-프로판다이아민 , N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-프로판다이아민, N,N,N'-트리메틸에틸렌다이아민, N,N-다이메틸-N'-에틸에틸렌다이아민), 1,4-다이아미노부탄, 1,8-다이아미노옥탄 및 폴리(에틸렌이민)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이아민 용액은 5 ~ 15mM의 농도로 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 침지는 15 ~ 50℃에서 10분 ~ 1시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 b는, 다이아민에 침지시키는 단계를 통해, 이온 교환 전해질을 구성하는 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 다이아민의 반응을 유도하는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 b는, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 다이아민의 반응을 유도 하여 4차 암모늄 그룹 도입하는 것을 특징으로 하는 이온 교환막의 제조방법.
  9. 하기 화학식 4로 표시되는 화합물.
    [화학식 4]
    Figure pat00017


    상기 화학식 4에서,
    A는
    Figure pat00018
    ,
    Figure pat00019
    ,
    Figure pat00020
    ,
    Figure pat00021
    ,
    Figure pat00022
    ,
    Figure pat00023
    및
    Figure pat00024
    로 이루어진 군에서 선택됨.
  10. 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하여 구성되는 이온 교환막.
    [화학식 4]
    Figure pat00025

    상기 화학식 4에서,
    A는
    Figure pat00026
    ,
    Figure pat00027
    ,
    Figure pat00028
    ,
    Figure pat00029
    ,
    Figure pat00030
    ,
    Figure pat00031
    및
    Figure pat00032
    로 이루어진 군에서 선택됨.
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