KR101789529B1 - Nanofiltration Membrane for water treatment containing Porous carbon structure using polymers of intrinsic microporosity and preperation method thereof - Google Patents

Nanofiltration Membrane for water treatment containing Porous carbon structure using polymers of intrinsic microporosity and preperation method thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 내재적 기공성 고분자로 제조된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 내재적 기공성 고분자로 제조된 다공성 고분자 필름을 탄화시켜, 다공성 구조의 높은 표면적을 갖고, 수투과성이 좋은 다공성 탄소 구조체를 가짐으로써, 우수한 수투과성과 염제거율을 나타내므로 주요 수처리 과정에서 역삼투압여과 또는 나노여과용 등으로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a water treatment membrane comprising a porous carbon structure made of an intrinsic porous polymer and a method for producing the same. The water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention carbonizes the porous polymer film made of the intrinsic porous polymer to form a porous carbon structure having a porous structure with a high surface area and a good water permeability , It exhibits excellent water permeability and salt removal rate and can be usefully used for reverse osmosis filtration or nanofiltration in the main water treatment process.

Description

내재적 기공성 고분자로 제조된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막 및 이의 제조방법{Nanofiltration Membrane for water treatment containing Porous carbon structure using polymers of intrinsic microporosity and preperation method thereof}[0001] The present invention relates to a membrane for water treatment comprising a porous carbon structure made of an intrinsic porous polymer and a method for producing the same,

본 발명은 내재적 기공성 고분자로 제조된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment membrane comprising a porous carbon structure made of an intrinsic porous polymer and a method for producing the same.

세계적으로 물 부족 문제가 심화되면서, 지구상에 가장 많이 존재하는 자원인 해수를 담수화하여 사용 가능한 물로 생산하는 기술과 산업이 주목을 받고 있다. 여러 가지 수처리 기술 중에서도 고분자 막을 기반으로 하는 기술은 용이성, 효율성 등의 장점들 때문에 연구가 지속되어 왔다(비특허문헌 1 참조). As the global water shortage problem becomes more serious, technologies and industries that desalinate seawater as the most abundant resource on the planet and produce it as usable water are attracting attention. Among various water treatment techniques, the technology based on a polymer membrane has been studied for its merits such as ease and efficiency (see Non-Patent Document 1).

이러한 고분자 막 기반의 수처리 기술은 그 용도와 막 크기에 따라 MF(Microfiltration)막, UF(Ultrafiltration)막, NF(Nanofiltration)막, RO(Reverse osmosis)막으로 구분된다. MF막 및 UF막은 주로 콜로이드 계 분산상들을 정수하는 데 사용되며, MF막은 박테리아와 부유물을 거를 수 있으며, UF막은 그보다 조금 더 작은 바이러스(Virus)를 포함하여 거를 수 있다. 또한, NF막 및 RO막은 주로 수용액 내에 녹아있는 이온들을 거르는 데 사용된다. 이러한 원리는 막 내의 기공(pore)의 크기와 표면의 전하(charge)를 조절함으로써 조절이 가능하다고 알려져 있다.This polymer membrane-based water treatment technology can be classified into MF (Microfiltration) membrane, UF (Ultrafiltration) membrane, NF (Nanofiltration) membrane and RO (reverse osmosis) membrane depending on its application and membrane size. MF membranes and UF membranes are mainly used to purify colloidal dispersions, MF membranes can float bacteria and suspended solids, and UF membranes can contain viruses that are slightly smaller. In addition, the NF membrane and the RO membrane are mainly used to filter ions dissolved in an aqueous solution. It is known that this principle can be controlled by adjusting the size of the pores in the film and the charge of the surface.

또한, 상술한 물 부족 문제와 더불어, 에너지 문제 역시 최근 큰 이슈 중 하나이다. 따라서 해수를 이용하여 담수화하는 과정에서 적은 에너지 (압력) 혹은 같은 압력에서 많은 양의 담수를 얻는 기술을 개발하고자 하는 연구가 많이 이루어지고 있다.In addition to the above-mentioned water shortage problem, the energy problem is also one of recent big issues. Therefore, many studies have been conducted to develop a technique of obtaining a large amount of fresh water at a low energy (pressure) or the same pressure in the course of desalination using seawater.

이 중에서도 최근 탄소나노물질을 함유하는 고투수-고분자 막이 주목을 받고 있다. 탄소나노물질의 소수 채널은 가압 시스템에서 물 분자의 진입될 때 물 분자를 밀어내어 투수율을 높인다 것이 보고된 바 있다(비특허문헌 2 내지 4 참조). Among them, high permeability-polymer membranes containing carbon nanomaterials are attracting attention. It has been reported that minority channels of carbon nanomaterials push water molecules out of the pressurized system when they enter the water system, thereby increasing the permeability (see Non-Patent Documents 2 to 4).

그러나, 이러한 연구들은 대면적화가 어렵고 탄소나노물질의 직경 및 기공을 줄이는 데 한계가 있어, 기존 사용되던 고분자 매질을 이용하지 않고서는 수용액 내의 이온을 거를 수 없는 문제가 있다.However, these studies have a problem in that it is difficult to make a large area, and there is a limitation in reducing the diameter and pore size of the carbon nanomaterial, and ions in the aqueous solution can not be removed without using the polymer medium.

이에, 본 발명자들은 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막이 높은 표면적을 갖고, 우수한 수투과성과 염제거율을 나타내므로 주요 수처리 과정에서 역삼투압여과 또는 나노여과용 등으로 유용하게 사용될 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention have found that a water treatment membrane comprising a porous carbon structure having an intrinsic porous polymer according to the present invention has a high surface area and exhibits excellent water permeability and salt removal rate. Therefore, in the main water treatment process, reverse osmosis filtration or nano filtration The present invention has been accomplished on the basis of these findings.

한국 등록특허 제10-1485867Korean Patent No. 10-1485867

Energy Environ. Sci., 2011, Vol.4, pp.1946-1971.Energy Environ. Sci., 2011, Vol.4, pp.1946-1971. Science, 2006, Vol.312, pp.1003-1004.Science, 2006, Vol.312, pp.1003-1004. Science, 2006, Vol.312, pp.1034-1037.Science, 2006, Vol.312, pp.1034-1037. Science, 2012, Vol.335, pp.413-414.Science, 2012, Vol.335, pp.413-414.

본 발명의 목적은 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a water treatment membrane wherein the intrinsic porous polymer comprises a carbonized porous carbon structure.

본 발명의 다른 목적은 상기 수처리용 막의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the water treatment membrane.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물이 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제공한다:The present invention provides a water treatment film comprising a porous carbon structure in which a homopolymer or a copolymer of a compound represented by the following formula (1), or a mixture containing at least one thereof, is carbonized:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016088429114-pat00001
Figure 112016088429114-pat00001

상기 화학식 1에서, X는 In Formula 1, X is

Figure 112016088429114-pat00002
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Figure 112016088429114-pat00003
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Figure 112016088429114-pat00004
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Figure 112016088429114-pat00005
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Figure 112016088429114-pat00006
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Figure 112016088429114-pat00007
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Figure 112016088429114-pat00008
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Figure 112016088429114-pat00009
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Figure 112016088429114-pat00010
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Figure 112016088429114-pat00011
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Figure 112016088429114-pat00012
,
Figure 112016088429114-pat00013
,
Figure 112016088429114-pat00014
,
Figure 112016088429114-pat00015
,
Figure 112016088429114-pat00016
,
Figure 112016088429114-pat00017
,
Figure 112016088429114-pat00018
Figure 112016088429114-pat00019
으로 이루어진 군에서 선택된다.
Figure 112016088429114-pat00002
,
Figure 112016088429114-pat00003
,
Figure 112016088429114-pat00004
,
Figure 112016088429114-pat00005
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Figure 112016088429114-pat00006
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Figure 112016088429114-pat00007
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Figure 112016088429114-pat00008
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Figure 112016088429114-pat00009
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Figure 112016088429114-pat00012
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Figure 112016088429114-pat00013
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Figure 112016088429114-pat00015
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Figure 112016088429114-pat00016
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Figure 112016088429114-pat00017
,
Figure 112016088429114-pat00018
And
Figure 112016088429114-pat00019
≪ / RTI >

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계(단계 1); 및The present invention also provides a process for producing a film (step 1) using a homopolymer or a copolymer of a compound represented by the following formula (1), or a mixture containing at least one of these polymers; And

상기 단계 1에서 제조된 필름을 탄화시켜 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 상기 수처리용 막의 제조방법을 제공한다.And carbonizing the film produced in the step 1 to prepare a water treatment film containing the porous carbon structure (step 2).

본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 내재적 기공성 고분자로 제조된 다공성 고분자 필름을 탄화시켜, 다공성 구조의 높은 표면적을 갖고, 수투과성이 좋은 다공성 탄소 구조체를 가짐으로써, 우수한 수투과성과 염제거율을 나타내므로 주요 수처리 과정에서 역삼투압여과 또는 나노여과용 등으로 유용하게 사용될 수 있다.The water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention carbonizes the porous polymer film made of the intrinsic porous polymer to form a porous carbon structure having a porous structure with a high surface area and a good water permeability , It exhibits excellent water permeability and salt removal rate and can be usefully used for reverse osmosis filtration or nanofiltration in the main water treatment process.

도 1은 본 발명에 따른 비교예 1,실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 막의 사진이다.
도 2a는 본 발명에 따른 비교예 1의 탄화율에 따른 초순수 투과 실험 결과를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 MgSO4 용액(2,000 ppm) 투과시의 탄화율에 따른 비교예 1의 막의 수투과 및 염 제거 실험 결과를 나타낸 그래프이고, 도 2c는 MgSO4 용액(2,000 ppm) 투과시의 탄화율 37.5%의 비교예 1의 막 및 본 발명에 따른 실시예 1의 막 두께에 따른 수투과 및 염 제거 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 표면이 산소 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1, 실시예 2)의 제조과정을 도식화 한 것이고, 도 3b는 본 발명의 비교예 2 및 두께 20 μm, 탄화율 60%의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 각 막의 초순수 투과, 수투과 및 염 제거율을 측정한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 3c는 BSA 용액(bovine serum albumin)(1 g/L)를 투과시킬 동안의 본 발명의 비교예 2 및 두께 20 μm, 탄화율 60%의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 각 막의 시간 의존적인 규격화된 물 투과 변화를 나타낸 나타낸 그래프이고, 도 3d는 본 발명에 따른 비교예 2, 실시예 1 및 실시예 2의 막이 가지는 최적화된 MgSO4 제거 및 수투과 성능을 나타낸 그래프이다.
Fig. 1 is a photograph of the membrane prepared in Comparative Example 1, Example 1 and Example 2 according to the present invention.
FIG. 2A is a graph showing the results of ultrapure water permeation test according to the carbonization ratio of Comparative Example 1 according to the present invention. FIG. 2B is a graph showing the permeation rate of the membrane of Comparative Example 1 according to the carbonization rate upon permeation of MgSO 4 solution (2,000 ppm) FIG. 2C is a graph showing the results of the water permeation and salt removal experiments according to the membrane of Comparative Example 1 with a carbonization rate of 37.5% at the time of permeation of MgSO 4 solution (2,000 ppm) and the membrane thickness of Example 1 according to the present invention The results are shown.
FIG. 3A is a graphical representation of the production process of a carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1, Example 2) having a surface of the present invention treated with oxygen plasma, FIG. 3B is a graph showing the process of Comparative Example 2 of the present invention, FIG. 3C is a graph showing the results of measurement of penetration of ultrapure water, water permeation, and salt removal ratio of each membrane according to Example 1 and Example 2 with a carbonization rate of 60%, and FIG. 3C is a graph showing the results of measurement of bovine serum albumin (1 g / L) And FIG. 3B is a graph showing time-dependent normalized water permeation change of each membrane according to Example 1 and Example 2 with a thickness of 20 μm and a carbonization rate of 60% in Comparative example 2, examples 1 and 2 of the film is shown having the optimized remove MgSO 4 and the number of transmission performance graphs.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물이 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제공한다.The present invention provides a water treatment film comprising a porous carbon structure in which a homopolymer or copolymer of a compound represented by the following general formula (1), or a mixture containing at least one thereof, is carbonized.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016088429114-pat00020
Figure 112016088429114-pat00020

상기 화학식 1에서, X는 In Formula 1, X is

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Figure 112016088429114-pat00022
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Figure 112016088429114-pat00027
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으로 이루어진 군에서 선택된다.
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And
Figure 112016088429114-pat00038
≪ / RTI >

이하, 본 발명에 따른 상기 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물이 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a water treatment membrane comprising a carbonized porous carbon structure in which a homopolymer or a copolymer of the compound represented by the formula (1) according to the present invention or a mixture containing at least one thereof is carbonized will be described in detail.

본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물은 내재적 기공성 고분자를 의미한다. 상기 내재적 기공성 고분자(Polymers of Intrinsic Microporosity; PIM)는 뒤틀린 구조의 골격을 가짐으로써, 고체상으로 밀집하여 쌓아지지 않아 중합체의 표면에 마이크로 기공성(microporosity)(미세 다공성)이 초래되는 고분자이다.In the water treatment membrane comprising the intrinsically porous carbon-based porous structured polymer according to the present invention, the homopolymer or copolymer of the compound represented by the formula (1), or a mixture containing at least one thereof, it means. Polymers of Intrinsic Microporosity (PIM) have a skeleton of a twisted structure and are not densely packed in a solid phase, resulting in microporosity (microporosity) on the surface of the polymer.

또한, IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)의 정의에 따르면, 다공성 탄소 재료는 기공의 크기에 따라서 마이크로기공(micropore, 기공크기 < 2 nm), 메조기공(mesopore, 2 nm < 기공크기 < 50 nm), 매크로기공(macropore, 기공크기 > 50 nm)으로 분류될 수 있는데, 본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자를 포함하는 다공성 탄소 구조체는 마이크로 기공과 메조 기공이 공존할 수 있으나, 주로 2nm 미만의 마이크로 기공이 주를 이룬다. According to the definition of IUPAC, the porous carbon material may be a micropore (pore size <2 nm), a mesopore (2 nm <pore size <50 nm, and macropores (pore size> 50 nm). The porous carbon structure including the intrinsic porous polymer according to the present invention may have micropores and mesopores, Of micropores.

따라서, 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 2nm 이하의 마이크로 기공을 가지고 있기 때문에 수용액 내에 녹아있는 이온들을 제거할 수 있다.Accordingly, the water treatment membrane containing the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention has micropores of 2 nm or less, so that ions dissolved in the aqueous solution can be removed.

나아가, 본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막에서, 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체는, 내재적 기공성 고분자에 의해 마이크로 다공성 구조를 가지며, 탄화에 의해 표면적이 증가한다. 본 발명에 따른 상기 탄화된 다공성 탄소 구조체 특히 한정되는 것은 아니나, 약 300 m2/g 이상의 표면적을 가질 수 있다. 바람직하게는 300 m2/g 이상 2000 m2/g 이하의 표면적을 가질 수 있고, 보다 바람직하게는 300 m2/g 이상 1500 m2/g 이하의 표면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 수처리용 막의 탄화도는 30 - 65%인 것이 바람직하다.
Further, in the water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention, the porous carbon structure in which the intrinsic porous polymer is carbonized has a microporous structure by the intrinsic porous polymer, The surface area is increased by carbonization. The carbonized porous carbon structure according to the present invention may have a surface area of not less than about 300 m 2 / g, but is not limited thereto. Preferably from 300 m 2 / g to 2000 m 2 / g, and more preferably from 300 m 2 / g to 1500 m 2 / g.
The degree of carbonization of the water treatment film is preferably 30 to 65%.

또한, 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체는 필름 형태를 가질 수 있으며, 상기 필름 형태로는 특히 한정되는 것은 아니나, 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터의 두께를 가지는 다공성 탄소필름일 수 있다. In addition, the porous carbon structure in which the intrinsic porous polymer is carbonized may have a film form, and the film form is not particularly limited, but may be a porous carbon film having a thickness of several micrometers to several hundreds of micrometers.

또한, 본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막에서, 상기 기공은 탄화공정을 통하여 기공 표면을 수투과도를 높일 수 있는 소수표면으로 개질될 수 있고, 이로 인하여 수처리용 막에 사용될 수 있다.In addition, in the water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention, the pore may be modified to a minor water surface through which the water permeability can be increased through the carbonization process, Can be used for water treatment membranes.

나아가, 본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 막의 표면이 산소 플라즈마 처리될 수 있다.In addition, the water treatment membrane comprising the porous carbonaceous structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention may be subjected to oxygen plasma treatment on the surface of the membrane.

따라서, 본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 상술한 바와 같이 구조적, 형태적 특성 및 탄화에 의해 높은 표면적을 가짐에 따라, 수투과성을 높일 수 있고, 염 수용액과의 접촉면적을 높여 염 제거율을 높이는 등의 효과를 얻을 수 있으므로, 주요 수처리 과정에서 역삼투압여과 또는 나노여과용 등으로 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention has a high surface area due to the structural and morphological characteristics and carbonization as described above, so that the water permeability can be increased, Since the effect of increasing the salt removal rate by increasing the contact area with the salt aqueous solution can be obtained, it can be usefully used for reverse osmosis filtration or nanofiltration in the main water treatment process.

본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 수투과도를 평가한 결과, 탄화를 수행하지 않은 비교예 1과 비교하여 탄화를 수행한 실시예 1의 수처리용 막이 초순수 투과, 수투과 모두 현저하게 우수한 투과도를 나타냄을 알 수 있다. 또한, 탄화를 수행한 실시예 1의 수처리용 막의 표면에 산소 플라즈마 처리한 실시예 2을 동일한 두께 및 탄화율을 비교해 보면, 산소 플라즈마 처리한 실시예 2 보다 초순수 투과도 및 수투과도를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1과 종래 사용되는 수처리용 막인 비교예 2를 비교해 보면, 실시예 1의 두께가 30 μm이하일 경우, 어떠한 탄화율을 가져도 비교예 2보다 현저하게 우수한 수투과도 및 초순수투과도를 나타내는 것을 알 수 있다.As a result of evaluating the water permeability of the water treatment membrane including the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention, it was found that the water treatment membrane of Example 1 in which the carbonization was performed, as compared with Comparative Example 1 in which no carbonization was performed, It can be seen that both permeation and water permeation exhibit remarkably excellent permeability. Example 2 in which oxygen plasma treatment was performed on the surface of the water treatment membrane of Example 1 in which carbonization was carried out shows a comparison between the same thickness and carbonization ratio, showing ultrapure water permeability and water permeability than Example 2 in which oxygen plasma treatment was performed have. Comparing Example 1 with Comparative Example 2 which is a conventional water treatment film, when the thickness of Example 1 was 30 占 퐉 or less, the water permeability and ultrapure water permeability were remarkably superior to Comparative Example 2 .

한편, 염 제거율의 경우, 수투과도가 증가할수록 염제거율이 감소되는 경향을 나타내는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 수처리용 막은 높은 수투과 성능을 나타냄과 동시에 높은 염제거율을 나타내는 것을 알 수 있으며, 종래 사용되는 수처리용 막인 비교예 2와 비교하여 수투과 성능 및 염제거율이 모두 현저하게 우수함을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the salt removal rate, the salt removal rate tends to decrease as the water permeability increases. It can be seen that the water treatment membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention exhibit high water permeability and exhibit a high salt removal rate and the water permeation performance and the salt removal rate are lower than those of Comparative Example 2 which is a conventionally used water treatment membrane All of which are remarkably excellent.

도 3b에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 막이 두께 20 μm, 탄화율 60% 일 때, 종래 사용하던 수처리용 막인 비교예 1(NF2A)와 비교하여, 현저하게 우수한 초순수투과 및 수투과 성능을 나타내는 것을 알 수 있으며, 실시예 1의 경우 2배 이상, 실시예 2의 경우 3배 이상 높은 성능을 나타내는 것을 알 수 있다. 실시예 2의 경우, 실시예 1보다도 약 1.5배이상 높은 초순수투과 및 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 3B, when the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention had a thickness of 20 占 퐉 and a carbonization ratio of 60%, they were significantly superior to Comparative Example 1 (NF2A) Ultrapure water permeation and water permeation performance. It is seen that the performance is more than 2 times in the case of the example 1 and 3 times or more in the case of the case of the example 2. In the case of Example 2, it can be seen that the permeation performance and permeation performance of ultrapure water of about 1.5 times higher than that of Example 1 are shown.

도 3c 및 도 3d에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 막과 비교예 2의 막의 최적의 염제거율 및 수처리능 값을 비교한 결과, 유사한 염제거율을 나타낼 때, 비교예 2의 막보다 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 막이 현저하게 우수한 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있으며, 특히 실시예 2의 막은 3배 이상의 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 3C and FIG. 3D, when the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention and the membranes of Comparative Example 2 were compared with each other in terms of optimum salt removal rate and water treatment capability, It can be seen that the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention exhibit remarkably superior water permeability than the membrane of Example 2, and in particular, the membrane of Example 2 exhibits water permeability three times or more.

따라서, 본 발명에 따른 실시예 1의 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1)막및 실시예 2의 표면이 산소 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1)막은 탄화 처리전의 막(비교예 1) 및 종래 사용하던 수처리용 막(비교예 2)와 비교하여 높은 수투과도를 나타냄과 동시에 염제거율이 우수한 바, 수처리용 막으로 유용하게 사용될 수 있다. Therefore, the carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) film of Example 1 according to the present invention and the carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1) (Comparative Example 1) and the conventionally used water treatment film (Comparative Example 2), it exhibits a high water permeability and is excellent in the salt removal rate, and thus can be effectively used as a water treatment film.

도 2c에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 막은 막의 두께가 두꺼워 질수록 염 제거율은 근소하게 상승하고, 수투과능은 감소하는 것을 알 수 있다. 이로 인하여 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 수투과도가 증가할수록 염제거율이 감소되는 경향을 나타낸다는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2C, it can be seen that as the thickness of the membrane of Example 1 according to the present invention increases, the salt removal rate slightly increases and the water permeability decreases. As a result, it can be seen that the salt removal rate tends to decrease as the water permeability of Example 1 according to the present invention increases.

통상적으로, 수투과도가 증가하면 그에 따라 염의 막통과(salt flux)도 증가하여 염제거율이 감소하는 반비례 현상이 관찰된다. 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막이 상기와 같은 통상적인 현상을 보이지 않는 것은, 탄화과정에서 막 내부의 나노크기의 기공이, 이온이 제거되면서도 물이 빠르게 투과할 수 있는 표면특성을 가지게 되는 것으로 예상된다.Generally, as the water permeability increases, an inverse phenomenon is observed in which the salt flux increases and the salt removal rate decreases accordingly. The reason why the water treatment film containing the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention does not show the conventional phenomenon is that the nano sized pores inside the membrane during the carbonization process are water It is expected that it will have permeable surface properties.

나아가, 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 탄화율에 의한 수투과 특성 변화를 측정한 결과, 본 발명에 따른 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 순수한 물을 투과하는 경우 또는 염을 함유하는 물을 투과하는 경우 모두에서 탄화율이 증가할수록 수투과 특성이 향상됨을 알 수 있다.Further, as a result of measuring water permeation characteristics of the water-treating membrane containing the carbonized porous carbon structure according to the present invention, it was found that the porous carbon structure having the inherent porous polymer according to the present invention It can be seen that the water permeation property is improved as the carbonization ratio is increased in both case of permeation of pure water or permeation of water containing salt.

이는, 막 내부의 나노 채널 혹은 나노크기의 기공은 탄화될수록 수투과도가 증가한다는 간접적인 증거가 될 수 있다. This can be an indirect evidence that the nanotube or nano-sized pores inside the membrane become carbonized and the water permeability increases.

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계(단계 1); 및The present invention also provides a process for producing a film (step 1) using a homopolymer or a copolymer of a compound represented by the following formula (1), or a mixture containing at least one of these polymers; And

상기 단계 1에서 제조된 필름을 탄화시켜 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 상기 수처리용 막의 제조방법을 제공한다:And carbonizing the film produced in the step 1 to prepare a water treatment film containing the porous carbon structure (step 2).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016088429114-pat00039
Figure 112016088429114-pat00039

상기 화학식 1에서, X는 In Formula 1, X is

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Figure 112016088429114-pat00041
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Figure 112016088429114-pat00042
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Figure 112016088429114-pat00044
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Figure 112016088429114-pat00045
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Figure 112016088429114-pat00046
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Figure 112016088429114-pat00047
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Figure 112016088429114-pat00048
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Figure 112016088429114-pat00049
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Figure 112016088429114-pat00050
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Figure 112016088429114-pat00051
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Figure 112016088429114-pat00052
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Figure 112016088429114-pat00055
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Figure 112016088429114-pat00057
으로 이루어진 군에서 선택된다.
Figure 112016088429114-pat00040
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Figure 112016088429114-pat00055
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Figure 112016088429114-pat00056
And
Figure 112016088429114-pat00057
&Lt; / RTI &gt;

이하, 본 발명에 따른 상기 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물이 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing a water treatment membrane comprising a porous carbon structure in which a homopolymer or a copolymer of the compound represented by the formula (1) according to the present invention or a mixture containing at least one thereof is carbonized will be described in detail.

이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물은 내재적 기공성 고분자를 의미한다.Herein, the homopolymer or copolymer of the compound represented by the formula (1), or a mixture containing at least one thereof, refers to an intrinsic porous polymer.

또한, 상기 수처리용 막의 제조방법은 특히 한정되는 것은 아니나, 필름 성형법을 이용하여 수행할 수 있다.The method for producing the water treatment film is not particularly limited, but can be carried out using a film forming method.

본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계이다.In the method for manufacturing a water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention, the step 1 may be a homopolymer or a copolymer of the compound represented by the general formula (1) And the film is prepared using the mixture to be contained.

구체적으로, 상기 단계 1은 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물 용액을 기판에 코팅하는 단계 (단계 a); 및Specifically, step 1 is a step (step a) of coating a substrate with a homopolymer or copolymer of the compound represented by the formula (1), or a mixture solution containing one or more of these polymers; And

상기 단계 a에서 상기 코팅된 용액을 건조시켜 필름을 제조하는 단계(단계 b);를 포함하는 방법으로 수행할 수 있다.And drying the coated solution in step (a) to produce a film (step (b)).

이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물은 내재적 기공성 고분자를 의미한다. 구체적으로, 상기 단계 a의 내재적 기공성 고분자는 뒤틀린 구조의 골격을 가짐으로써, 고체상으로 밀집하여 쌓아지지 않아 중합체의 표면에 마이크로 기공성(microporosity)(미세 다공성)이 초래되는 고분자이다.Herein, the homopolymer or copolymer of the compound represented by the formula (1), or a mixture containing at least one thereof, refers to an intrinsic porous polymer. Specifically, the intrinsic porous polymer in step (a) has a skeleton of a twisted structure, so that the polymer is not densely packed in a solid phase, resulting in microporosity (microporosity) on the surface of the polymer.

또한, 상기 단계 a의 내재적 기공성 고분자 용액은 내재적 기공성 고분자를 용매에 용해시킨 것이다. 이때, 상기 사용 가능한 용매는 고분자 용액을 제조할 수 있는 것이라면 특히 한정되는 것은 아니나, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 디클로로벤젠, 디메틸아세트아마이드, 디메틸 설폭사이드, 디메틸포름아마이드 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 클로로포름을 사용할 수 있다. In addition, the intrinsic porous polymer solution in step a is obtained by dissolving the intrinsic porous polymer in a solvent. The solvent which can be used is not particularly limited as long as a polymer solution can be prepared, but chloroform, tetrahydrofuran, dichlorobenzene, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, etc. may be used alone or in combination , Preferably chloroform may be used.

나아가, 상기 내재적 기공성 고분자의 수평균분자량은 1000내지 1000000의 범위가 바람직하다. 1000 미만의 분자량을 가질 경우에는, 점도가 낮아 필름 형성시 깨지는 문제 등이 있고, 1000000 초과의 분자량을 가질 경우에는, 필름 제조시 용매에 대한 용해도가 떨어지는 문제가 있다.Further, the number average molecular weight of the intrinsically porous polymer is preferably in the range of 1,000 to 1,000,000. When the molecular weight is less than 1,000, there is a problem that the viscosity is low and the film is broken when forming the film. When the molecular weight is more than 1,000,000, the solubility of the film in the solvent is low.

또한, 내재적 기공성 고분자 용액의 농도는, 특히 한정되는 것은 아니나, 그 분자량에 차이가 있지만 0.3 - 2중량%로 조절될 수 있다. 0.3 중량% 미만일 경우에는 필름 제조 및 탄화과정에서 필름의 두께가 얇아 그 형태가 유지되지 않는 문제가 있고, 2 중량% 이상일 경우에는 생성되는 필름의 두께가 너무 두꺼워져 수투과 특성이 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 상기와 같이 적절한 농도 범위로 조절함으로써, 높은 표면적 및 수투과 특성을 가지는 다공성 탄소 구조체를 제조할 수 있다.In addition, the concentration of the intrinsic porous polymer solution is not particularly limited, but may be adjusted to 0.3 - 2 wt% although the molecular weight is different. When the content is less than 0.3% by weight, there is a problem that the film thickness is thin and the shape is not maintained in the course of film production and carbonization. When the content is more than 2% by weight, the thickness of the resulting film becomes too thick, have. Therefore, by adjusting the concentration range as described above, it is possible to produce a porous carbon structure having high surface area and water permeability.

나아가, 상기 단계 a의 기판은 특히 한정되는 것은 아니나, 유리 기판, SiO2/Si 기판, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 등의 고분자 기판 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유리 기판을 사용할 수 있다.Furthermore, although the substrate of step a is not particularly limited, a glass substrate, a SiO 2 / Si substrate, a polymer substrate such as polycarbonate and polyimide may be used, and a glass substrate may be preferably used.

또한, 상기 증발은 특히 한정되는 것은 아니나, 대기 하에 상온에서 수행할 수 있다.The evaporation is not particularly limited, but may be carried out at room temperature under an atmosphere.

본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 내재적 기공성 고분자 필름을 탄화시켜 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제조하는 단계이다.In the method for manufacturing a water treatment membrane comprising the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention, the step 2 may include carbonizing the intrinsic porous polymer film produced in the step 1, Thereby producing a water treatment film.

상기 탄화를 통하여 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체의 기공 표면이 수투과도를 높일 수 있는 소수표면으로 개질된다.The pore surface of the porous carbon structure in which the intrinsic porous polymer is carbonized through the carbonization is modified to a minority surface capable of increasing water permeability.

이때, 상기 탄화는 상기 내재적 기공성 고분자 필름을 산소 결핍상태에서 가열하여 이루진다. 탄화의 수행 분위기 조건으로는, 특히 한정되는 것은 아니나, 아르곤, 질소 등의 불활성 가스 분위기; 수소 등의 일종 이상의 가스가 포함된 불활성 가스 분위기; 진공 분위기; 또는 이들 분위기를 하나 이상 포함한 조건;하에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 수소와 질소가 혼합된 가스 분위기 하에서 수행할 수 있다.At this time, the carbonization is performed by heating the intrinsic porous polymer film in an oxygen deficiency state. The conditions for carrying out the carbonization include, but are not limited to, an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen; An inert gas atmosphere containing one or more gases such as hydrogen; Vacuum atmosphere; Or under at least one of these atmospheres, preferably under a gaseous atmosphere in which hydrogen and nitrogen are mixed.

또한, 상기 탄화는 특히 한정되는 것은 아니나, 400 ℃ 이상에서 수행하는 것이 바람직하고, 400 - 3000 ℃에서 수행하는 것이 보다 바람직하며, 400 - 1800 ℃에서 수행하는 것이 가장 바람직하다. 탄화 수행 온도가 400 ℃ 미만일 경우에는, 탄화가 어렵고 비정질의 탄소가 많이 존재하게 되어 탄소 구조체의 수투과특성이 낮아질 수 있고, 3000 ℃ 초과일 경우에는 탄소의 휘발이 발생할 수 있다.The carbonization is not particularly limited, but is preferably performed at 400 ° C or higher, more preferably 400 ° C to 3000 ° C, and most preferably 400 ° C to 1800 ° C. If the carbonization temperature is less than 400 ° C, carbonization is difficult and amorphous carbon is present in a large amount, so that water permeation characteristics of the carbon structure may be lowered. If the temperature is higher than 3000 ° C, carbon volatilization may occur.

나아가, 탄화 시간은 특히 한정되는 것은 아니나, 30분 내지 20시간 동안 진행될 수 있다.Further, the carbonization time is not particularly limited, but may be 30 minutes to 20 hours.

또한, 상기 탄화는 상술한 분위기 조건하에서 400 - 1800 ℃에서 탄화시키는 공정(제1탄화 공정)을 수행한 후, 상술한 분위기 조건 에서 1800℃ ~ 3000℃의 온도에서 탄화시키는 공정(제2탄화 공정)을 더 수행할 수 있다. 상기와 같은 제1탄화 공정 및 제2탄화 공정을 수행함에 따라, 보다 개선된 고품질의 다공성 탄소 구조체가 제조될 수 있다.The carbonization is carried out by carrying out a step of carbonizing at 400 to 1800 占 폚 under the above-mentioned atmospheric condition (first carbonizing step), carbonizing at a temperature of 1800 占 폚 to 3000 占 폚 under the above-mentioned atmospheric condition ) Can be performed. By performing the first carbonization process and the second carbonization process as described above, a porous carbon structure having improved quality can be manufactured.

나아가, 상기 수처리용 막의 제조방법은 단계 2 수행 후, 수처리용 막의 표면을 산소 플라즈마 처리하는 단계를 더 수행할 수 있다.Further, the method for producing the water treatment membrane may further include performing oxygen plasma treatment on the surface of the water treatment membrane after the step 2 is performed.

본 발명에 따른 상기 내재적 기공성 고분자가 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막의 제조방법을 통해 제조된 수처리 막은 구조적, 형태적 특성 및 탄화에 의해 높은 표면적을 가짐에 따라, 수투과성을 높일 수 있고, 염 수용액과의 접촉면적을 높여 염 제거율을 높이는 등의 효과를 얻을 수 있으므로, 주요 수처리 과정에서 역삼투압여과 또는 나노여과용 등으로 유용하게 사용될 수 있다.The water treatment membrane prepared by the method for producing a water treatment membrane containing the porous carbon structure having the intrinsic porous polymer according to the present invention has a high surface area due to its structural and morphological characteristics and carbonization, And it is possible to increase the salt removal rate by increasing the contact area with the salt aqueous solution. Therefore, it can be effectively used for reverse osmosis filtration or nanofiltration in the main water treatment process.

나아가, 본 발명은 본 발명에 따른 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 사용하는 단계를 포함하는 수처리 방법을 제공한다.Further, the present invention provides a water treatment method comprising the step of using a water treatment membrane comprising a carbonized porous carbon structure according to the present invention.

본 발명에 따른 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막은 수투과도가 우수함과 동시에 염 제거율이 우수하여 수처리에 유용하게 사용될 수 있으므로, 이를 사용하는 단계를 포함하는 수처리 방법 또한 수처리에 유용하게 사용될 수 있다.Since the water treatment membrane containing the carbonized porous carbon structure according to the present invention has excellent water permeability and is excellent in salt removal rate and can be usefully used for water treatment, the water treatment method including the step of using the same can also be used for water treatment have.

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described in detail.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<< 제조예Manufacturing example 1> 내재적 마이크로 기공 고분자(Polymers of Intrinsic Microporosity;  1> Intrinsic Microporosity Polymers (Polymers of Intrinsic Microporosity; PIMPIM )의 제조)

2구 둥근 플라스크(250 ml)의 내부 수분 및 공기를 제거한 후, 질소분위기로 유지하에, 상기 플라스크에 5.5',6,6'-테트라하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로바이인단(TTSBI, 5.5’,6,6’-tetrahydroxy-3,3,3’,3’-tetramethyl-1,1’-spirobiindan)(3.40 g), K2CO3(4.14 g), 테트라플루오로프탈로나이트릴(TFTPN, tetrafluorophtalonitrile)(2.00 g) 및 다이메틸포름아마이드(DMF)(70 ml)를 첨가하여 55 ℃에서 72 시간 중합하였다. 반응 종결 후, 물에 천천히 침전시키고 여과하였다. 상기 여과물을 60 ℃로 온도가 조절된 진공 건조기에서 24시간 건조시킨 후, 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해하여 메탄올을 사용하여 재침전을 2회 반복하였다. 최종 생성물을 진공 건조하여 노란색을 띠는 내재적 마이크로 기공 고분자(PIM-1)(4.05 g) 고분자를 얻었다. GPC(Gel permeation chromatography) 측정결과, Mn=50,000, PDI(Polydispersity index) 1.7의 값을 나타냈다. After the internal water and air of the two-necked round flask (250 ml) were removed, the flask was maintained in a nitrogen atmosphere and 5.5 ', 6,6'-tetrahydroxy-3,3,3'1,1'-spiro-by-indan (TTSBI, 5.5 ', 6,6'- tetrahydroxy-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindan) (3.40 g), K 2 CO 3 (4.14 g), tetrafluorophthalonitrile (TFTPN) (2.00 g) and dimethylformamide (DMF) (70 ml) were added, and polymerization was carried out at 55 ° C for 72 hours. After termination of the reaction, it slowly precipitated in water and filtered. The filtrate was dried in a vacuum drier at 60 ° C. for 24 hours, dissolved in tetrahydrofuran (THF) and reprecipitated twice using methanol. The final product was vacuum dried to obtain a yellowish intrinsic microporous polymer (PIM-1) (4.05 g). GPC (Gel Permeation Chromatography) measurement showed values of M n = 50,000 and PDI (Polydispersity Index) 1.7.

<< 실시예Example 1> 탄화된 다공성 탄소 구조체(C- 1 > Carbonized Porous Carbon Structure (C- PIMPIM -1) 막의 제조-1) membranes

단계 1: 다공성 탄소 구조체(Step 1: A porous carbon structure ( PIMPIM -1) 막의 제조 -1) membranes

상기 제조예 1에서 얻은 내재적 마이크로 기공 고분자(PIM-1)를 0.3 - 2 중량 %로 클로로포름에 희석하고 1 μm 실린지 필터로 불순물을 걸러내면서 유리 페트리 디쉬(Petri-dish)에 주사하였다. 대기 분위기하에, 이틀간 천천히 용매를 증발시킨 후, 증류수를 이용하여 필름을 유리 페트리 디쉬로부터 분리하였다. 100 ℃로 조절된 진공건조기에서 24 시간 동안 건조시켰다. 건조시킨 막을 메탄올(Methanol)에 하루 동안 담가두고, 다시 100 ℃로 조절된 진공건조기에서 24 시간 동안 건조시켰다. 상기와 같은 방법으로 두께 10~100 μm의 다공성 탄소 구조체(PIM-1) 막을 제조하였다.The intrinsic microporous polymer (PIM-1) obtained in Preparation Example 1 was diluted in chloroform in an amount of 0.3 to 2% by weight and injected into a glass Petri dish while filtering impurities with a 1 μm syringe filter. The solvent was slowly evaporated in an atmosphere of air for two days, and then the film was separated from the glass Petri dishes using distilled water. And dried in a vacuum drier adjusted to 100 DEG C for 24 hours. The dried film was immersed in methanol for one day and then dried in a vacuum drier adjusted to 100 DEG C for 24 hours. A porous carbon structure (PIM-1) film having a thickness of 10 to 100 μm was prepared as described above.

단계 2: 다공성 탄소 구조체(C-Step 2: The porous carbon structure (C- PIMPIM -1) 막의 탄화-1) membrane carbonization

상기 단계 1에서 제조한 PIM-1막을 인조 흑연 고정 장치 또는 실리콘 웨이퍼 사이에 끼워 고온 퍼니스(Furnace)에 넣고 수소와 질소가 혼합된 가스 분위기 하에, 5 ℃/min의 승온속도로 1100 - 1300 ℃에서 0 - 4 시간으로 탄화 처리하여 다양한 탄화율의 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막을 제조하였다.The PIM-1 film prepared in the above Step 1 was sandwiched between a synthetic graphite fixing device or a silicon wafer and placed in a high-temperature furnace and heated at a temperature raising rate of 5 ° C / min from 1100 to 1300 ° C The carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) of various carbonization ratios was prepared by performing carbonization for 0 to 4 hours.

<< 실시예Example 2> 표면이 산소(O 2> When the surface is oxygen 22 ) ) 플라즈마plasma 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1) 막의 제조 Preparation of Treated Carbonated Porous Carbon Structure (PC-PIM-1) Membrane

상기 실시예 1에서 제조된 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막의 양 표면을 산소(O2) 플라즈마 처리하였다. 상기 플라즈마 처리에 사용된 기기는 13.56 MHz의 무선-주파수(radio-frequency)에서 작동되는 평행 전극으로 구성된다.Both surfaces of the carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) film prepared in Example 1 were subjected to oxygen (O 2 ) plasma treatment. The instrument used for the plasma treatment consists of a parallel electrode operated at a radio-frequency of 13.56 MHz.

탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막은 아르곤/산소(Ar/O2) 흐름(71/29 vol% 및 30 sccm) 하에 공급 전극 상에 배치하였다. 표면이 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체의 제조를 위한 산소 플라즈마 처리의 시간 및 전력은 각각 30초 및 185 W이다. 상기 처리 시간을 10 내지 300초, 처리 전력을 50 내지 185W의 범위로 플라즈마 처리를 수행하였으나, 뚜렷한 성능 변화는 관찰되지 않았다.The carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) membrane was placed on the feed electrode under an argon / oxygen (Ar / O 2 ) flow (71/29 vol% and 30 sccm). The time and power of the oxygen plasma treatment for the preparation of carbonized porous carbon structures with surface-treated plasma are 30 seconds and 185 W, respectively. The plasma treatment was performed at a treatment time of 10 to 300 seconds and a treatment power of 50 to 185 W, but no significant performance change was observed.

<< 비교예Comparative Example 1> 다공성 탄소 구조체( 1> Porous carbon structure ( PIMPIM -1) 막의 제조-1) membranes

상기 제조예 1에서 얻은 내재적 마이크로 기공을 가지는 고분자(PIM-1)를 0.3 - 2 중량 %로 클로로포름에 희석하고 1 μm 실린지 필터로 불순물을 걸러내면서 유리 페트리 디쉬(Petri-dish)에 주사하였다. 대기 분위기하에, 이틀간 천천히 용매를 증발시킨 후, 증류수를 이용하여 필름을 유리 페트리 디쉬로부터 분리하였다. 100 ℃로 조절된 진공건조기에서 24 시간 동안 건조시켰다. 건조시킨 막을 메탄올(Methanol)에 하루 동안 담가두고, 다시 100 ℃로 조절된 진공건조기에서 24 시간 동안 건조시켰다. 상기와 같은 방법으로 두께 10~100 μm의 다공성 탄소 구조체(PIM-1) 막을 제조하였다.The polymer (PIM-1) having the intrinsic micropores obtained in Preparation Example 1 was diluted in chloroform in an amount of 0.3 to 2% by weight and injected into a glass Petri dish while filtering impurities with a 1 μm syringe filter. The solvent was slowly evaporated in an atmosphere of air for two days, and then the film was separated from the glass Petri dishes using distilled water. And dried in a vacuum drier adjusted to 100 DEG C for 24 hours. The dried film was immersed in methanol for one day and then dried in a vacuum drier adjusted to 100 DEG C for 24 hours. A porous carbon structure (PIM-1) film having a thickness of 10 to 100 μm was prepared as described above.

<< 비교예Comparative Example 2>  2> NF막NF membrane (( NanofiltrationNanofiltration ))

NF막은 Hydranautics에서 제조된 NF2A모델을 사용하였다.The NF membrane was modeled by NF2A manufactured by Hydranautics.

<< 실험예Experimental Example 1>  1> 수투과Water permeability 특성 및 염 제거율 평가 Characteristic and Salt Removal Rate Evaluation

본 발명에 따른 다공성 탄소 구조체 막의 수투과 특성을 평가하기 위하여, 서로다른 두께 및 탄화율을 가지는 실시예 1 에서 제조한 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막 및 실시예 2에서 제조한 표면이 산소(O2) 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1) 막과 비교예 1 에서 제조한 다공성 탄소 구조체(PIM-1) 막 및 비교예 2의 NF막(nanofiltration)에 대하여 초순수 투과(pure water flux) 실험을 수행하였다.In order to evaluate the water permeation characteristics of the porous carbon structure membrane according to the present invention, the carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) membrane prepared in Example 1 and the membrane prepared in Example 2 having different thicknesses and carbonization ratios the surface of the oxygen (O 2) plasma treating the carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1) prepared in Comparative example 1 and the film porous carbon structure (PIM-1) membrane and NF membrane (nanofiltration) according to Comparative example 2 Pure water flux experiments were conducted.

또한, 본 발명에 따른 다공성 탄소 구조체 막의 수용액 내의 이온을 제거(염 제거)하는 특성을 평가하기 위하여, 서로다른 두께 및 탄화율을 가지는 실시예 1 에서 제조한 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막 및 실시예 2에서 제조한 표면이 산소(O2) 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1) 막과 비교예 1 에서 제조한 다공성 탄소 구조체(PIM-1) 막 및 비교예 2의 NF막(nanofiltration)에 대하여 2000 ppm MgSO4 수용액 투과 실험을 수행하였다.In order to evaluate the characteristics of removing the ions in the aqueous solution of the porous carbon structure membrane according to the present invention (salt removal), the carbonized porous carbon structure (C-PIM- (PIM-1) membrane prepared in Comparative Example 1 and the carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1) membrane in which the surface prepared in Example 2 was treated with oxygen (O 2 ) A 2000 ppm MgSO 4 aqueous solution permeation experiment was performed on the NF membrane (nanofiltration) of Comparative Example 2.

나아가, 본 발명에 따른 탄화된 다공성 탄소 구조체 막의 탄화율 변화에 따른 수투과 특성을 평가하기 위하여, 서로 다른 두께 및 탄화율을 가지는 실시예 1 에서 제조한 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1) 막 및 실시예 2에서 제조한 표면이 산소(O2) 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1) 막과 비교예 1 에서 제조한 다공성 탄소 구조체(PIM-1) 막 및 비교예 2의 NF막(nanofiltration)으로 수투과 실험을 수행하였다.In order to evaluate the water permeation characteristics of the carbonized porous carbon structural body membrane according to the present invention, the carbonized porous carbon structural body (C-PIM-1) prepared in Example 1 having different thicknesses and carbonization rates ) Membrane and the carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1) membrane in which the surface prepared in Example 2 was subjected to oxygen (O 2 ) plasma treatment and the porous carbon structure (PIM-1) membrane prepared in Comparative Example 1 Water permeation experiments were performed with the NF membrane (nanofiltration) of Example 2.

상기 초순수 투과, 염 제거율 및 수투과 시험 결과를 하기 표 1, 도 2 및 3에 나타내었다.The results of the ultrapure water permeation, salt removal rate and water permeation test are shown in the following Tables 1, 2 and 3.

membrane 막두께
(μm)
Film thickness
(μm)
탄화율
(%)
Carbonization rate
(%)
초순수투과
(LMH bar-1)
Ultrapure water permeation
(LMH bar -1 )
수투과
(LMH bar-1)
Water permeability
(LMH bar -1 )
염제거율
(%)
Salt removal rate
(%)
비교예 2Comparative Example 2 -- -- 4.66 ± 0.204.66 ± 0.20 3.32 ± 0.113.32 ± 0.11 76.86 ± 1.5976.86 + 1.59 비교예 1Comparative Example 1 2020 -- 0.31 ± 0.010.31 ± 0.01 0.13 ± 0.000.13 ± 0.00 91.18 ± 0.1891.18 ± 0.18 " 3030 -- 0.23 ± 0.020.23 + 0.02 0.12 ± 0.000.12 ± 0.00 91.41 ± 0.2391.41 + - 0.23 " 37.537.5 -- 0.18 ± 0.030.18 + 0.03 0.09 ± 0.010.09 ± 0.01 91.78 ± 0.1591.78 ± 0.15 " 4040 -- 0.13 ± 0.000.13 ± 0.00 0.09 ± 0.000.09 ± 0.00 91.42 ± 0.3391.42 + 0.33 " 5050 -- 0.12 ± 0.010.12 + - 0.01 0.09 ± 0.000.09 ± 0.00 92.16 ± 0.2992.16 ± 0.29 " 6060 -- 0.11 ± 0.010.11 + - 0.01 0.09 ± 0.010.09 ± 0.01 93.39 ± 0.1793.39 + 0.17 " 7070 -- 0.10 ± 0.000.10 0.00 0.09 ± 0.000.09 ± 0.00 93.69 ± 0.2193.69 + 0.21 실시예 1Example 1 3030 4040 4.85 ± 0.174.85 ± 0.17 3.51 ± 0.163.51 + - 0.16 82.69 ± 1.9182.69 ± 1.91 " "" 47.547.5 5.32 ± 0.055.32 ± 0.05 3.73 ± 0.053.73 ± 0.05 82.94 ± 0.6882.94 + - 0.68 " "" 5050 5.65 ± 0.195.65 ± 0.19 3.90 ± 0.053.90 ± 0.05 81.54 ± 0.5981.54 ± 0.59 " "" 6060 6.43 ± 0.096.43 + 0.09 4.45 ± 0.024.45 ± 0.02 78.76 ± 1.2178.76 ± 1.21 " 2020 37.537.5 7.08 ± 0.247.08 ± 0.24 4.91 ± 0.054.91 ± 0.05 79.29 ± 0.5879.29 + - 0.58 " 3030 "" 4.80 ± 0.174.80 ± 0.17 3.30 ± 0.073.30 ± 0.07 83.40 ± 0.3583.40 0.35 " 3535 "" 4.09 ± 0.034.09 + 0.03 2.76 ± 0.092.76 ± 0.09 83.64 ± 0.4583.64 ± 0.45 " 4040 "" 3.47 ± 0.043.47 ± 0.04 2.38 ± 0.112.38 + 0.11 83.64 ± 0.5383.64 ± 0.53 " 4545 "" 3.12 ± 0.033.12 ± 0.03 2.20 ± 0.072.20 ± 0.07 79.29 ± 0.5879.29 + - 0.58 " 5050 "" 2.88 ± 0.022.88 + 0.02 1.96 ± 0.011.96 ± 0.01 84.70 ± 0.0484.70 + 0.04 " 5555 "" 2.64 ± 0.092.64 ± 0.09 1.82 ± 0.011.82 + - 0.01 84.65 ± 0.2484.65 + 0.24 " 7070 "" 2.06 ± 0.062.06 ± 0.06 1.47 ± 0.011.47 ± 0.01 85.76 ± 0.1685.76 ± 0.16 " 2020 6060 10.57 ± 0.4210.57 + - 0.42 7.74 ± 0.187.74 ± 0.18 78.58 ± 0.4678.58 + - 0.46 실시예 2Example 2 3030 4040 7.04 ± 0.087.04 + 0.08 5.74 ± 0.105.74 + - 0.10 79.60 ± 0.8279.60 ± 0.82 " " 47.547.5 8.38 ± 0.078.38 ± 0.07 6.33 ± 0.036.33 ± 0.03 78.94 ± 0.5278.94 ± 0.52 " " 5050 8.82 ± 0.148.82 + 0.14 6.54 ± 0.026.54 + 0.02 77.38 ± 0.2477.38 + - 0.24 " " 6060 10.79 ± 0.2410.79 ± 0.24 7.95 ± 0.017.95 + - 0.01 76.51 ± 1.1876.51 + - 1.18 " 2020 37.537.5 10.40 ± 0.2610.40 0.26 7.36 ± 0.137.36 ± 0.13 75.91 ± 0.6275.91 + - 0.62 " 3030 " 6.98± 0.116.98 + 0.11 4.91 ± 0.054.91 ± 0.05 78.50 ± 0.4178.50 + - 0.41 " 3535 " 5.92 ± 0.045.92 + 0.04 4.22 ± 0.074.22 + 0.07 80.94 ± 0.1780.94 + 0.17 " 4040 " 5.08 ± 0.045.08 + 0.04 3.71 ± 0.073.71 ± 0.07 83.03 ± 0.1983.03 ± 0.19 " 4545 " 4.55 ± 0.094.55 + 0.09 3.35 ± 0.023.35 + 0.02 83.55 ± 0.2983.55 + 0.29 " 5050 " 4.19 ± 0.044.19 + 0.04 3.07 ± 0.053.07 ± 0.05 83.85 ± 0.2683.85 + 0.26 " 5555 " 3.80 ± 0.053.80 ± 0.05 2.76 ± 0.062.76 ± 0.06 84.03 ± 0.1984.03 ± 0.19 " 7070 " 2.95 ± 0.052.95 ± 0.05 2.21 ± 0.052.21 ± 0.05 85.20 ± 0.5185.20 ± 0.51 " 2020 6060 15.43 ± 0.4515.43 + - 0.45 13.30 ± 0.5713.30 ± 0.57 77.37 ± 0.3677.37 ± 0.36

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 탄화를 수행하지 않은 비교예 1과 비교하여 탄화를 수행한 실시예 1의 수처리용 막이 초순수 투과, 수투과 모두 현저하게 우수한 투과도를 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 탄화를 수행한 실시예 1의 수처리용 막의 표면에 산소 플라즈마 처리한 실시예 2을 동일한 두께 및 탄화율을 비교해 보면, 산소 플라즈마 처리한 실시예 2 보다 초순수 투과도 및 수투과도를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1과 종래 사용되는 수처리용 막인 비교예 2를 비교해 보면, 실시예 1의 두께가 30 μm이하일 경우, 어떠한 탄화율을 가져도 비교예 2보다 현저하게 우수한 수투과도 및 초순수투과도를 나타내는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it was found that the water treatment membrane of Example 1 in which carbonization was carried out exhibited remarkably excellent permeability in both ultrapure water permeation and water permeation as compared with Comparative Example 1 in which carbonization was not carried out. Example 2 in which oxygen plasma treatment was performed on the surface of the water treatment membrane of Example 1 in which carbonization was carried out shows a comparison between the same thickness and carbonization ratio, showing ultrapure water permeability and water permeability than Example 2 in which oxygen plasma treatment was performed have. Comparing Example 1 with Comparative Example 2 which is a conventional water treatment film, when the thickness of Example 1 was 30 占 퐉 or less, the water permeability and ultrapure water permeability were remarkably superior to Comparative Example 2 .

한편, 염 제거율의 경우, 수투과도가 증가할수록 염제거율이 감소되는 경향을 나타내는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 수처리용 막은 높은 수투과 성능을 나타냄과 동시에 높은 염제거율을 나타내는 것을 알 수 있으며, 종래 사용되는 수처리용 막인 비교예 2와 비교하여 수투과 성능 및 염제거율이 모두 현저하게 우수함을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the salt removal rate, the salt removal rate tends to decrease as the water permeability increases. It can be seen that the water treatment membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention exhibit high water permeability and exhibit a high salt removal rate and the water permeation performance and the salt removal rate are lower than those of Comparative Example 2 which is a conventionally used water treatment membrane All of which are remarkably excellent.

도 2c에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 막은 막의 두께가 두꺼워 질수록 염 제거율은 근소하게 상승하고, 수투과능은 감소하는 것을 알 수 있다. 이로 인하여 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 수투과도가 증가할수록 염제거율이 감소되는 경향을 나타낸다는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2C, it can be seen that as the thickness of the membrane of Example 1 according to the present invention increases, the salt removal rate slightly increases and the water permeability decreases. As a result, it can be seen that the salt removal rate tends to decrease as the water permeability of Example 1 according to the present invention increases.

도 3b에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 막이 두께 20 μm, 탄화율 60% 일 때, 종래 사용하던 수처리용 막인 비교예 1(NF2A)와 비교하여, 현저하게 우수한 초순수투과 및 수투과 성능을 나타내는 것을 알 수 있으며, 실시예 1의 경우 2배 이상, 실시예 2의 경우 3배 이상 높은 성능을 나타내는 것을 알 수 있다. 실시예 2의 경우, 실시예 1보다도 약 1.5배이상 높은 초순수투과 및 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 3B, when the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention had a thickness of 20 占 퐉 and a carbonization ratio of 60%, they were significantly superior to Comparative Example 1 (NF2A) Ultrapure water permeation and water permeation performance. It is seen that the performance is more than 2 times in the case of the example 1 and 3 times or more in the case of the case of the example 2. In the case of Example 2, it can be seen that the permeation performance and permeation performance of ultrapure water of about 1.5 times higher than that of Example 1 are shown.

도 3c 및 도 3d에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 막과 비교예 2의 막의 최적의 염제거율 및 수처리능 값을 비교한 결과, 유사한 염제거율을 나타낼 때, 비교예 2의 막보다 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 막이 현저하게 우수한 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있으며, 특히 실시예 2의 막은 3배 이상의 수투과 성능을 나타냄을 알 수 있다.As shown in FIG. 3C and FIG. 3D, when the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention and the membranes of Comparative Example 2 were compared with each other in terms of optimum salt removal rate and water treatment capability, It can be seen that the membranes of Examples 1 and 2 according to the present invention exhibit remarkably superior water permeability than the membrane of Example 2, and in particular, the membrane of Example 2 exhibits water permeability three times or more.

따라서, 본 발명에 따른 실시예 1의 탄화된 다공성 탄소 구조체(C-PIM-1)막및 실시예 2의 표면이 산소 플라즈마 처리된 탄화된 다공성 탄소 구조체(PC-PIM-1)막은 탄화 처리전의 막(비교예 1) 및 종래 사용하던 수처리용 막(비교예 2)와 비교하여 높은 수투과도를 나타냄과 동시에 염제거율이 우수한 바, 수처리용 막으로 유용하게 사용될 수 있다. Therefore, the carbonized porous carbon structure (C-PIM-1) film of Example 1 according to the present invention and the carbonized porous carbon structure (PC-PIM-1) (Comparative Example 1) and the conventionally used water treatment film (Comparative Example 2), it exhibits a high water permeability and is excellent in the salt removal rate, and thus can be effectively used as a water treatment film.

Claims (13)

하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이를 하나 이상 포함하는 혼합물이 탄화된 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막:
[화학식 1]
Figure 112017026487863-pat00058

(상기 화학식 1에서, X는
Figure 112017026487863-pat00059
,
Figure 112017026487863-pat00060
,
Figure 112017026487863-pat00061
,
Figure 112017026487863-pat00062
,
Figure 112017026487863-pat00063
,
Figure 112017026487863-pat00064
,
Figure 112017026487863-pat00065
,
Figure 112017026487863-pat00066
,
Figure 112017026487863-pat00067
,
Figure 112017026487863-pat00068
,
Figure 112017026487863-pat00070
,
Figure 112017026487863-pat00071
,
Figure 112017026487863-pat00072
,
Figure 112017026487863-pat00073
,
Figure 112017026487863-pat00074
,
Figure 112017026487863-pat00075
Figure 112017026487863-pat00076
으로 이루어진 군에서 선택된다).
1. A water treatment membrane comprising a porous carbon structure in which a homopolymer or copolymer of a compound represented by the following formula (1), or a mixture containing at least one thereof, is carbonized:
[Chemical Formula 1]
Figure 112017026487863-pat00058

(In the above formula (1), X is
Figure 112017026487863-pat00059
,
Figure 112017026487863-pat00060
,
Figure 112017026487863-pat00061
,
Figure 112017026487863-pat00062
,
Figure 112017026487863-pat00063
,
Figure 112017026487863-pat00064
,
Figure 112017026487863-pat00065
,
Figure 112017026487863-pat00066
,
Figure 112017026487863-pat00067
,
Figure 112017026487863-pat00068
,
Figure 112017026487863-pat00070
,
Figure 112017026487863-pat00071
,
Figure 112017026487863-pat00072
,
Figure 112017026487863-pat00073
,
Figure 112017026487863-pat00074
,
Figure 112017026487863-pat00075
And
Figure 112017026487863-pat00076
&Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막은 역삼투압여과 또는 나노여과용인 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the water treatment membrane is for reverse osmosis filtration or for nanofiltration.
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막의 표면적은 300 m2/g 이상 2000 m2/g 이하인 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the water treatment film has a surface area of 300 m 2 / g or more and 2000 m 2 / g or less.
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막의 탄화도는 30 - 65%인 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the water treatment film has a degree of carbonization of 30 to 65%.
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막의 수투과도는 1 - 6 LMH bar-1인 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the water permeability of the water treatment membrane is 1-6 LMH bar -1 .
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막의 염제거율은 70 - 100%인 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the salt removal rate of the water treatment membrane is 70 - 100%.
제1항에 있어서,
상기 수처리용 막의 표면이 산소 플라즈마 처리된 것을 특징으로 하는 수처리용 막.
The method according to claim 1,
Wherein the surface of the water treatment film is subjected to oxygen plasma treatment.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물을 사용하여 필름을 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 제조된 필름을 탄화시켜 다공성 탄소 구조체를 포함하는 수처리용 막을 제조하는 단계(단계 2);를 포함하는 제1항의 수처리용 막의 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112016088429114-pat00077

(상기 화학식 1에서, X는 제1항의 화학식 1에서 정의한 바와 같다).
A process for producing a film using a homopolymer or a copolymer of a compound represented by the following formula (1), or a mixture containing at least one of these polymers (step 1); And
(2) carbonizing the film produced in the step (1) to prepare a water treatment film containing the porous carbon structure (step 2). The method for producing a water treatment film according to claim 1,
[Chemical Formula 1]
Figure 112016088429114-pat00077

(In the above formula (1), X is the same as defined in the above formula (1)).
제8항에 있어서,
상기 단계 1은 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물 용액을 기판에 코팅하는 단계 (단계 a); 및
상기 단계 a에서 상기 코팅된 용액을 건조시켜 필름을 제조하는 단계(단계 b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 막의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Step 1 is a step (a) of coating a substrate with a homopolymer or copolymer of the compound represented by the formula (1), or a mixture solution containing one or more of these polymers; And
And drying the coated solution in the step (a) to produce a film (step (b)).
제9항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 단독 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 고분자가 하나 이상 포함되는 혼합물 용액의 농도는 0.3 - 2 중량%인 것을 특징으로 하는 수처리용 막의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the concentration of the homopolymer or copolymer of the compound represented by Formula 1 or the mixture solution containing at least one of the polymers is 0.3 to 2% by weight.
제8항에 있어서,
상기 단계 2의 탄화는 400 - 3000 ℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 수처리용 막의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the carbonization in step 2 is performed at a temperature of 400 to 3000 ° C.
제8항에 있어서,
상기 단계 2 수행 후, 수처리용 막의 표면을 산소 플라즈마 처리하는 단계를 더 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 수처리용 막의 제조방법.
9. The method of claim 8,
And performing oxygen plasma treatment on the surface of the water treatment membrane after the step 2 is performed.
제1항의 수처리용 막을 사용하는 단계를 포함하는 수처리 방법.A water treatment method comprising the use of the water treatment membrane of claim 1.
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