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KR100832300B1 - 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율금속필터의 제조방법 - Google Patents

나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율금속필터의 제조방법 Download PDF

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KR100832300B1
KR100832300B1 KR1020060026230A KR20060026230A KR100832300B1 KR 100832300 B1 KR100832300 B1 KR 100832300B1 KR 1020060026230 A KR1020060026230 A KR 1020060026230A KR 20060026230 A KR20060026230 A KR 20060026230A KR 100832300 B1 KR100832300 B1 KR 100832300B1
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metal filter
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metal
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이시훈
김상도
임경수
임정환
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한국에너지기술연구원
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Abstract

기존 마이크론 금속필터 상에 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시킨 고효율 금속필터의 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 고효율 금속필터는 기존 마이크론 금속필터를 지지체로 하여 그 위에 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시킨 필터 형상을 구비한다.
본 발명에 따른 고효율 금속필터의 제조 방법에서는 기존 마이크론 금속필터를 지지체로 사용하여 상기 지지체 상에서 하소, 탄화, 산화 또는 환원처리의 공정을 통하여 나노 촉매점을 활성화 시킨다. 활성화된 나노크기의 촉매점이 노출된 지지체 표면상에 소오스 가스 및 기타 반응 가스를 공급하면서 합성 반응에 필요한 임의의 열에너지를 제공하여 상기 지지체 상에 활성화되어 있는 나노 촉매점으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시켜 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 특정한 나노구조체가 필터 상에 형성된 고효율 금속필터를 제조한다.
나노튜브, 탄소나노튜브, 나노섬유, 탄소나노섬유, 금속필터, 필터 여재, 직접 합성 성장, 섬유상 필터, 멤브레인 필터, 나노 촉매점

Description

나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율 금속필터의 제조방법{Production process of high-efficient metal filters onto which nanotubes or nanofibers are grown by direct synthesis}
도 1은 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율 금속필터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도
도 2는 일반 마이크론 금속필터 상에 나노 촉매점을 활성화시키는 방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 일반 마이크론 금속필터 상에서 활성화된 나노 촉매점으로부터 나노튜브 또는 나노섬유의 직접 합성 성장을 설명하기 위한 도면
도 4a 및 도 4b는 일반 마이크론 금속필터의 섬유 표면에 덤불 형상의 나노구조체로 직접 합성 성장된 탄소나노튜브의 사진 예
도 5a 및 도 5b는 일반 마이크론 금속필터의 섬유 사이에 거미줄 형상의 나노구조체로 직접 합성 성장된 탄소나노튜브의 사진 예
도 6은 탄소나노튜브가 직접 합성 성장된 고효율 금속필터와 기존 일반 마이크론 금속 필터의 여과 효율 비교 예
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 지지체
120: 촉매점
130: 나노섬유
본 발명은 기존 마이크론 금속필터를 지지체(substrate)로 하여 상기 지지체 상에 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시킴으로써 상기 나노튜브 또는 나노섬유로 이루어진 나노구조체(nano-structural material)가 상기 지지체 상에 형성된 고효율 금속필터의 제조 방법에 관한 것이다.
기존 일반 마이크론 필터 상에 나노섬유를 부착시켜 제조된 필터는 필터의 투과율(permeability)에 큰 변화 없이 여과효율(filtration efficiency)을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
즉, 나노섬유를 필터 여재 제조에 적용할 경우 기존 마이크론 필터에 비하여 여과성능이 월등히 우수한 필터를 제조할 수 있다.
또한, 나노섬유로 제조된 필터는 초미세오염입자, 즉 나노입자의 여과 특성이 아주 우수한 것으로 알려져 있다.
나노섬유가 마이크론 필터 여재 표면에 코팅된 필터의 경우 미세오염입자들 이 필터 여재 표면에 집진되고, 지지체인 마이크론 필터 영역까지 깊숙이 침투하지 못하기 때문에 집진필터의 수명이 연장될 수 있다.
현재 전기방사(electrospinning) 기술을 이용하여 나노섬유를 지지체인 마아크론 섬유 필터 상에 방사하여 나노섬유가 코팅된 새로운 필터 여재가 제조되고 있다.
전기방사 기술은 모세관 끝단과 지지체 사이에 전기장을 인가하여 폴리머 용액(polymer solution)으로부터 나노섬유를 뽑아내는 탑-다운(Top-Down) 방식의 기술이기 때문에 나노섬유의 직경 크기를 줄이는데 한계가 있다.
탄소나노튜브를 이용한 필터 제조에 관한 기존 기술들은 탄소나노튜브가 함유된 슬러리에 지지체 필터를 함침시키거나 슬러리를 지지체 필터에 여과시켜 탄소나노튜브를 지지체 상에 분산 부착시킨다.
그러므로, 탄소나노튜브들이 바인더 등에 의하여 묻혀버리기 때문에 필터 표면상에 실질적인 나노구조체를 형성시키기 어렵다.
또한 이미 제조된 탄소나노튜브를 슬러리로 만드는 공정과 모재를 함침시키는 공정을 통하여 최종적으로 탄소나노튜브가 부착된 필터가 제조될 경우, 공정이 복잡해지고 제품의 제조에 소요되는 시간이 길어지는 등의 여러 가지 문제점들이 있을 수 있다.
최근에 스테인레스 스틸 메쉬(mesh)의 표면을 하소, 탄화, 산화 또는 환원 처리하여 메쉬 상에 직접 탄소나노튜브를 합성시키는 기술이 보고되었다.
이 기술은 기 제작된 탄소나노튜브를 지지체상에 분산 부착시킨 후, 정제하 는 등의 여러 복잡한 공정들이 필요 없기 때문에, 탄소나노튜브의 높은 비표면적을 최대한 활용할 수 있는 흡착소재 등을 제조하는데 사용할 수 있다.
그러나 이 기술은 탄소나노튜브로 이루어진 나노구조체를 지지체 상에 적절히 합성 성장시키는 기술과 이 기술을 이용하여 나노기공체를 보유한 고효율 필터를 제조하는 기술에 대한 내용은 거론하지 않았다.
폼(foam), 펠트(felt), 메쉬(mesh), 멤브레인(membrane)과 같은 기공성 지지체에 탄소나노튜브를 직접 합성 성장시키는 기술에 대한 특허가 출원된 바 있으나, 이 특허는 탄소나노튜브가 직접 성장법에 의하여 코팅된 기공소재의 제조 기술에 관한 내용을 다루고 있지만, 기공성 지지체 상에 성장되는 탄소나노튜브로 이루어진 나노구조체의 형상 제어를 통한 고효율 필터 제조 가능성에 관한 내용은 거론하지 않았다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지지체인 마이크론 금속필터 여재에 버텀-업(Bottom-Up) 방식으로 나노튜브 또는 나노섬유를 직접 합성 성장시켜 기존 나노섬유 제조 방식으로 제조할 수 없는 직경 크기의 나노튜브 또는 나노섬유를 적용한 고효율 금속필터의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 기존 마이크론 금속필터를 반응기 내에 도입하여 고온 분위기에서 하소, 탄화, 산화 또는 환원 처리를 통하여 상기 마이크론 금속필터 표면상의 나노 촉매점을 활성화 시키고, 상기 나노 촉매점 상에 소오스 가스(source gas) 및 반응 가스를 제공하면서, 상기 반응기 내에 설치된 상기 마이크론 금속필터를 가열하여 가열된 상기 나노 촉매점으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시켜 상기 나노튜브 또는 나노섬유가 합성 성장된 고효율 금속필터를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 일반 마이크론 금속필터는 금속 메쉬, 금속섬유 필터, 금속분말 소결필터, 금속부직포 필터, 금속폼 필터, 금속펠트 필터, 및 금속 멤브레인 필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속 재질의 기공체(porous materials)로 이루어질 수 있다.
상기 반응기는 상기 일반 마이크론 금속필터가 도입 설치되는 필터 홀더(holder) 또는 석영관(quartz tube)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 반응기는 상기 일반 마이크론 금속필터가 연속적으로 이송되는 컨베이어(conveyor) 라인을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가열 장치는 저항코일 가열기, 마이크로 웨이브 방사 가열기, 전자기 유도 가열기, 레이저 가열기, RF 가열기 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 나노 촉매점은 저항 가열법, 플라즈마 가열법, 유도 가열법 및 레이저 가열법과 같은 증발응축법, 또는 저항코일 반응기, 화염 반응기, 레이저 반응기 및 플라즈마 반응기를 이용한 기상화학반응법의 가열 방법을 이용하여 상기 지지체인 상기 일반 마이크론 금속필터의 표면 재질로부터 상기 나노촉매점이 활성화(activation)에 의하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 나노 촉매점은 상기 가열 방법에 의하여 상기 지지체인 상기 일반 마이크론 금속필터가 가열되어지고, 불활성가스, 산화가스, 환원가스, 탄화가스 등이 상기 지지체가 설치된 상기 반응기 내로 공급되면서 하소(calcination), 산화(oxidation), 환원(reduction), 탄화(carbonization) 반응 등에 의하여 상기 지지체 상의 표면 재질로부터 상기 나노촉매점이 구성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 소오스 가스는 아세틸렌, 메탄, 프로판 및 벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 탄화수소 가스를 포함하는 탄소 소오스 가스; 또는 수소화규소(silane) 가스를 포함하는 규소 소오스 가스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반응 가스는 조촉매 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스 중 선택된 하나 이상의 가스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 조촉매 가스에는 필요에 따라 황화수소(H2S) 및 디오핀(thiophene) 등이 사용될 수 있다.
그리고, 상기 나노튜브는 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.
상기 나노섬유는 탄소나노섬유를 포함하거나, 규소(Si) 섬유를 포함하거나, 이산화규소(SiO2) 섬유를 포함할 수 있다.
또 다른 발명은, 상기의 금속필터 제조방법에 의해 제조되는 고효율 금속필 터이다.
상기 금속필터는 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노튜브 또는 상기 나노섬유가 버텀-업(Bottom-up) 방식으로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 금속필터는 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노튜브 또는 상기 나노섬유가 덤불 형상(bush-like morphology)의 나노구조체로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 금속필터는, 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노튜브 또는 상기 나노섬유가 거미줄 형상(web-like morphology)의 나노구조체로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 금속필터 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 집진과 가스 흡착이 동시에 이루어지는 필터; VOC 제거, 공기 살균, 탈취 기능을 보유한 필터;액체를 여과하는 액체 필터; 기공 물질(porous materials)로 활용될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 여과성능이 낮은 기존 디이젤 입자 제거 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)를 지지체로 사용하여 적절히 나노튜브 또는 나노섬유를 상기 지지체 상에 합성 성장시켜 여과성능이 월등히 우수한 디이젤 입자 제거 필터(DPF)를 제조할 수 있다.
이하, 도면들 및 이를 인용하는 본 발명의 실시예들을 통해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 마이크론 금속필터 상에 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 합성 성장된 고효율 금속필터의 제조 방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 마이크론 금속필터의 표면에 나노크기의 촉매점들을 활성화시키는 방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 마이크론 금속필터 상의 활성화된 나노 촉매점으로부터 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 성장을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 마이크론 금속필터의 섬유 주위에 덤불 형상으로 성장된 탄소나노튜브의 나노구조체의 SEM(Scanning Electron Micrograph) 사진 예이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 마이크론 금속필터의 섬유 사이에 거미줄 형상으로 성장된 탄소나노튜브의 나노구조체의 SEM(Scanning Electron Micrograph) 사진 예이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지체인 기존 마이크론 금속필터와 상기 금속필터 상에 탄소나노튜브가 덤불 형상 또는 거미줄 형상의 나노구조체로 직접 합성 성장된 고효율 금속필터의 여과 효율을 비교한 그래프의 예이다.
고효율 금속필터를 제조하는 방법을 도 1에 도시된 공정 흐름도를 참조하여 설명하면, 먼저 지지체(110)인 일반 마이크론 금속필터를 반응기 내부에 설치시킨다(S1000).
반응기 내부에 설치된 일반 마이크론 금속필터의 금속 표면 상에 활성화된 나노 촉매점(120)을 만들기 위하여 반응기에 일정한 열에너지가 가해지면서 반응기 내부로 불활성, 탄화, 산화, 환원 가스 및 상기 가스들의 혼합가스를 공급시키면서 하소, 탄화, 산화, 환원 등의 처리를 통하여 나노 촉매점의 크기 및 분포 밀도 그리고 형상 등을 제어한다(S1100).
상기 불활성 가스는 지지체 필터의 금속 표면을 하소 처리하여 금속 표면의 격자형성, 격자 형상, 격자 크기 등을 제어하기 위한 가스로써, 헬륨, 아르곤 가스 등이 사용될 수 있다.
상기 탄화 가스는 지지체 필터의 금속 표면을 하소 처리하여 금속 표면의 격자형성, 격자 형상, 격자 크기 등을 제어하기 위한 가스로써, 메탄, 아세틸렌과 같은 탄화수소 가스 등이 사용될 수 있다.
상기 산화 가스는 지지체 필터의 금속 표면을 산화 처리하여 금속 표면의 격 자형성, 격자 형상, 격자 크기 등을 제어하기 위한 가스로써, 산소 가스 등이 사용될 수 있다.
상기 환원 가스는 지지체 필터의 금속 표면을 환원 처리하여 금속 표면의 격자형성, 격자 형상, 격자 크기 등을 제어하기 위한 가스로써, 수소 가스 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 나노 촉매점(120)이 표면상에 활성화된 마이크론 금속필터가 반응기 내에 준비가 완료되면, 반응기 내부로 소오스 가스 또는 반응 가스를 공급한다(S1200).
상기 소오스 가스는 지지체(110) 상에 합성 성장시키고자하는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 재질에 따라 결정되어지며, 예로써 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유를 성장시키기 위해서는 아세틸렌 가스, 메탄 가스, 프로판 가스 또는 벤젠 등과 같은 탄화수소 가스가 소오스 가스로 사용될 수 있다.
상기 반응 가스는 환원 가스, 산화 가스, 운반 가스(carrier gas), 또는 상기 가스의 혼합 가스 등으로 이루어질 수 있다.
상기 환원 가스는 일정한 열에너지가 반응기에 공급되는 조건하에서 추가로 산화되었을 수 있는 나노 촉매점(120)을 환원시키거나 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 특성을 제어하기 위한 가스로써, 수소 가스 등이 사용될 수 있다.
상기 산화 가스는 필요할 경우 반응기 내부의 합성 중 또는 합성 후의 생성물 또는 부산물을 산화시키거나 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 특성을 제어하기 위한 가스로써, 산소 가스 등이 사용될 수 있다.
상기 운반 가스(carrier gas)는 필요할 경우 반응기 내로 유입되는 상기 가스들과 함께 유입되어 상기 가스들의 농도를 조절하거나 반응기 내의 가스 유속을 조정하거나 나노튜브 또는 나노섬유의 합성 특성을 제어하기 위한 가스로써, 헬륨(He) 가스, 아르곤(Ar) 가스와 같은 불활성 가스 또는 질소 가스가 이용될 수 있다.
그 다음 공정으로, 반응기에 열에너지를 공급하여 도 3에 도시된 바와 같이 지지체(110)에 형성되어 있는 나노 촉매점(120) 상에 나노튜브 또는 나노섬유(130)를 합성 성장시킨다(S1300).
상기 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 합성 성장은 상기 소오스 가스, 상기 환원 가스, 상기 산화 가스, 상기 운반 가스 등의 가스 유량과 가스 농도비 (가스 분압), 합성 온도, 합성 시간 등에 의하여 제어될 수 있다.
최종적으로, 나노 촉매점(120)의 크기, 형상 및 분포 밀도의 조절을 포함한, 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 합성 조건을 조절하여 지지체(110)인 마이크론 금속필터 상에 나노튜브 또는 나노섬유(130)를 직접 합성 성장시킨 고효율 금속필터를 제조한다(S1400).
고효율 금속필터 상에 직접 합성 성장되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 직경은 나노 촉매점(120)의 크기 및 형상, 소오스 가스 및 기타 반응가스의 농도, 합성 시간, 합성 온도 등과 같은 합성 조건의 조정에 의하여 제어가 가능하다.
고효율 금속필터 상에 직접 합성 성장되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유 (130)의 분포도, 즉 분포 밀도는 나노 촉매점(120)의 분포 밀도, 소오스 가스 및 기타 반응가스의 농도, 합성 시간, 합성 온도 등과 같은 합성 조건의 조정에 의하여 제어가 가능하다.
고효율 금속필터 상에 직접 합성 성장되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유(130)의 성장 길이 및 성장 형태는 나노 촉매점(120)의 분포 밀도, 소오스 가스 및 기타 반응가스의 농도, 합성 시간, 합성 온도 등과 같은 합성 조건의 조정에 의하여 제어가 가능하다.
고효율 금속필터 상에 직접 합성 성장되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유(130)는 도 4a 및 도 4b에서와 같이 마이크론 금속섬유 주위를 둘러싸는 덤불(bush-like) 형상의 나노구조체를 형성하며 성장될 수 있다.
고효율 금속필터 상에 직접 합성 성장되어 있는 나노튜브 또는 나노섬유(130)는 도 5a 및 도 5b에서와 같이 마이크론 금속섬유 주위를 둘러싸는 거미줄(web-like) 형상의 나노구조체를 형성하며 성장될 수 있다.
일반 마이크론 금속필터 상에 직접 합성 성장되는 나노튜브 또는 나노섬유(130)는 도 6에서와 같이 덤불 형상의 나노구조체로 성장될 경우 여과 성능이 더 우수한 고효율 금속필터로 활용될 수 있다.
또한, 일반 마이크론 금속필터 상에 직접 합성 성장되는 나노튜브 또는 나노섬유(130)는 도 6에서와 같이 거미줄 형상의 나노구조체로 성장될 경우 여과 성능이 더 우수한 고효율 금속필터로 활용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 본 발명에 따르면, 활성화된 나노 촉매점를 지지체인 일반 마이크론 금속필터 표면상에 생성시켜, 임의의 가열장치로부터 합성 반응이 일어나게 하기 위하여 요구되어지는 임의의 형태의 에너지가 공급되는 조건 하에서 소오스 가스 및 기타 반응 가스의 합성을 통하여 활성화된 나노 촉매점로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 버텀-업(Bottom-Up) 방식으로 고효율 금속필터를 제조할 수 있다.
그리고, 고효율 금속필터에 합성 성장된 나노튜브 또는 나노섬유의 직경과 분포밀도 또는 충진밀도(solidity)는 나노 촉매점의 크기 및 분포밀도 그리고 이외 합성 공정 조건에 의하여 조절될 수 있다.
본 발명에 의하여 개발된 나노튜브 또는 나노섬유가 직접 성장된 금속필터는 기존 마이크론 필터에 비하여 여과성능이 월등히 우수하므로, 고효율 여과용 필터, 디이젤 입자 제거 필터 (DPF, Diesel Particulate Filter), 가스 흡착용 케미컬 필터, 고강도 필터, 내열성 필터, 내약품성 필터 등에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 고효율 금속필터는 디이젤 입자 제거 필터 (DPF)에 사 용될 수 있고, 현재의 모든 액체 및 기체 필터에 대체되어 사용될 수 있으므로, 그 시장성은 상당히 크다.
또, 본 발명에 의한 고효율 금속필터는 집진 및 여과용 필터에 직접 적용 가능하므로 본 고효율 금속필터의 제조 공정을 위주로 기업화의 전망이 밝다.

Claims (25)

  1. 표면에 나노 촉매점이 형성될 지지체인 일반 마이크론 금속필터가 설치된 반응기를 가열하는 단계;
    상기 지지체의 표면상에 나노 촉매점을 지지체표면 재질로부터 활성화(activation)에 의해 형성시키는 단계;
    상기 나노 촉매점 상에 소오스 가스 및 반응 가스를 공급하는 단계; 및
    상기 나노 촉매점으로부터 나노튜브 또는 나노섬유를 합성 성장시키는 단계를 포함하고,
    상기 반응기는 상기 일반 마이크론 금속필터가 도입 설치되는 석영관(quartz tube)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반 마이크론 금속필터는 금속 메쉬, 금속섬유 필터, 금속분말 소결필터, 금속부직포 필터, 금속폼 필터, 금속펠트 필터, 및 금속 멤브레인 필터 중 어느 하나 이상을 포함하는 금속 재질의 기공체(porous materials)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 상기 일반 마이크론 금속필터가 도입 설치되는 필터 홀더(holder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 반응기는 상기 일반 마이크론 금속필터가 연속적으로 이송되는 컨베이어(conveyor) 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가열 장치는 저항코일 가열기, 마이크로 웨이브 방사 가열기, 전자기 유도 가열기, 레이저 가열기, RF 가열기 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 나노 촉매점은 저항 가열법, 플라즈마 가열법, 유도 가열법 및 레이저 가열법과 같은 증발응축법, 또는 저항코일 반응기, 화염 반응기, 레이저 반응기 및 플라즈마 반응기를 이용한 기상화학반응법의 가열 방법을 이용하여 상기 지지체인 상기 일반 마이크론 금속필터의 표면 재질로부터 상기 나노촉매점이 활성화(activation)에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 나노 촉매점은 상기 가열 방법에 의하여 상기 지지체가 가열되어지고, 불활성가스, 산화가스, 환원가스, 탄화가스 등이 상기 지지체가 설치된 상기 반응기 내로 공급되면서 하소(calcination), 산화(oxidation), 환원(reduction), 탄화(carbonization) 반응 등에 의하여 상기 지지체의 표면재질로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 소오스 가스는 아세틸렌, 메탄, 프로판 및 벤젠으로 이루어지는 군에서 선택되는 탄화수소 가스를 포함하는 탄소 소오스 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 소오스 가스는 수소화규소(silane) 가스를 포함하는 규소 소오스 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 반응 가스는 조촉매 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스 중 선택된 하나 이상의 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 나노튜브는 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 탄소나노섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 규소(Si) 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 이산화규소(SiO2) 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 제조 방법.
  17. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터.
  18. 제17항에 있어서, 금속필터는 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노튜브 또는 상기 나노섬유가 버텀-업(Bottom-up) 방식으로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터.
  19. 제17항에 있어서, 금속필터는 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노튜브 또는 상기 나노섬유가 덤불 형상(bush-like morphology)의 나노구조체로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터.
  20. 제17항에 있어서, 금속필터는, 상기 일반 마이크론 금속필터 상에 상기 나노 튜브 또는 상기 나노섬유가 거미줄 형상(web-like morphology)의 나노구조체로 합성 성장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터.
  21. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 집진과 가스 흡착이 동시에 이루어지는 필터로 활용될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 이용방법.
  22. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 VOC 제거, 공기 살균, 탈취 기능을 보유한 필터로 활용될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 이용방법.
  23. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 액체를 여과하는 액체 필터로 활용될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 이용방법.
  24. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 기공 물질(porous materials)로 활용될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 이용방법.
  25. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항, 및 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조되는 고효율 금속필터는 디이젤 입자 제거 필터(DPF)로 활용될 수 있는 것을 특징으로 하는 고효율 금속필터의 이용방법.
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