作各种领域的分离膜。
[0077]具体地，上述纳米多孔性分离膜可以具有10L/m2h至2000L/m2h的水渗透度。并且，上述纳米多孔性分离膜可以除去具有5nm以上大小的溶质。其可能是基于制备上述纳米多孔性有机-无机混合膜时添加的无机氧化物前体的种类及根据上述种类的含量来调节。上述纳米多孔性分离膜的分离选择性及渗透度能够通过后述的实施例及与其相关的附图中具体地说明，但不局限于下述实施例。
[0078](实施例)
[0079]实施例1-1:有机溶胶的制备
[0080]将具有氨基的化合物四- (4-氨基苯基)甲烧(tetra (4-aminophenyl))methane (MW:382.50)溶解于二甲基甲酰胺(N, N-dimethylformide)溶剂来使浓度变为4wt/Vol %。并且，将具有异氰酸酯基的化合物1，4-己二异氰酸酯(1，4-Diisocyantohexane) (MW:168.19)溶解于上述二甲基甲酰胺(N, N-dimethylformide)溶剂来使浓度变为4wt/vol%。混合将上述各个化合物溶解于溶剂的溶液，在氮气氛下的常温下搅拌72小时左右制备了有机溶胶。
[0081]实施例1-2:在有机溶胶中添加无机氧化物前体来制备纳米多孔性有机-无机混合膜
[0082]上述实施例1-1的有机溶胶中添加双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE，bis (triethoxysilyl) ethane)作为无机氧化物前体。相对于上述有机溶胶，使上述双(三乙氧基甲娃烧基)乙烧的添加含量分别为30wt/vol %、50wt/vol %、60wt/vol %、70wt/vol%、90wt/vol%。使上述无机氧化物前体的含量分别不同，来对分别制备的5种类的混合溶液进行1小时左右的搅拌。以铸造方法将上述搅拌的5种类的混合溶液涂敷于玻璃基板之后，进行50°C温度下1小时、100°C温度下1小时、200°C温度下1小时左右的热处理，最终制备了纳米多孔性有机-无机混合膜。
[0083]图3(a)及图3(b)为表示根据本发明的实施例1制备的纳米多孔性有机-无机混合膜的透射电子显微镜(TEM，Transmiss1nel ectron microscope)图像及能量分散光谱法(EDS，Energy dispersive spectroscopy)分析结果的图表。
[0084]图3 (a)为在实施例1中制备的膜中，以70wt/vol %的含量添加用作无机氧化物前体的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)的膜的透射电子显微镜(TEM，Transmiss1nelectron microscope)图像，通过上述图像能够确认在上述纳米多孔性有机-无机混合膜的断面形成纳米大小的很多气孔和微细地连接于上述多个气孔之间的三维空间结构。并且，观察通过图3(b)的能量分散能量分散光谱法(EDS，Energy dispersive spectroscopy)测定的图表，能够确认有机物(碳(C)及氧(0))和无机物(硅(Si)) —同被检测。据此，能够知道在上述实施例1制备的膜由有机物和无机物混合(hybrid)的物质构成。
[0085]图4 (a)至图4 (d)为表示以70wt/vol %的含量添加本发明实施例1的无机氧化物前体的纳米多孔性有机-无机混合膜的扫描电子显微镜图像及对于硅(Si)及氮(N)的元素映射(elemental mapping)结果的图表。
[0086]图4(a)为对于硅(Si)和氮(N)执行元素映射之前的上述实施例1制备的膜的扫描电子显微镜图像，通过图像能够确认实施例1的纳米多孔性有机-无机混合膜分成亮的部分和暗的部分。图4(b)为表示对于上述实施例1的膜的高倍率的氮元素映射图像，能够确认上述图像的最亮的部分只存在本发明的纳米多孔性有机-无机混合膜的制备方法中使用的有机溶胶的氮元素分布得多。图4(c)为表示对于上述实施例1制备的膜的高倍率的硅(Si)元素映射的图像，能够确认硅(Si)元素稠密地分布于上述图像的最亮的部分的外廓。上述硅(Si)可以视为来源于作为无机氧化物前体添加的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)。图4(d)为重叠上述图4(a)及图4(c)的图像，通过图像可以确认硅(Si)分布于图4(a)的暗部。据此，可知本发明的纳米多孔性有机-无机混合膜沿着包含有上述氮(N)元素的有机分子网结构体的表面具有用作无机氧化物前体的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)的硅(Si)粒子包围的结构。
[0087]图5(a)至图5 (d)为基于本发明的实施例1制备的无机氧化物前体含量的纳米多孔性有机-无机混合膜的扫描电子显微镜图像。
[0088]相对于上述有机溶胶，以30wt/Vol %的含量添加用作无机氧化物前体的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)的图5(a)的情况下，上述双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)的含量不充分，因此，能够确认构成纳米多孔性有机-无机混合膜的有机-无机粒子密集而呈现凝缩的结构，并且，基本上没有气孔的特性。上述硅烷的含量以50wt/Vol%、70wt/vol%添加的更多的图5(b)及图5(c)中，能够确认形成有多孔性结构及三维的微细的方式连接的分子网结构。作为无机氧化物前体使用的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)以90wt/vol%的含量添加的图5(d)中，有机分子网结构体凝聚的更大，从而能够确认有机分子网结构体及无机分子网结构体形成得不太好。
[0089]据此，能够知道使相对于有机溶胶的无机氧化物前体的含量为50wt/Vol%至70wt/vol %的添加有机溶胶凝胶化的有机分子网结构体时，上述纳米多孔性有机-无机混合膜的气孔特性更加发达，从而能够很好地形成三维纳米多孔性微细结构。这可以视为在混合溶液内的溶剂蒸发的同时有机溶胶凝胶化，并形成有机分子网结构体时，上述范围内添加的无机氧化物前体，对于上述有机溶胶可以起到非溶剂(non-solvent)作用，因此，引导有机溶胶和无机氧化物前体的微细相分离的同时产生有机溶胶的凝胶化。
[0090]图6(a)至图6(b)为比较根据本发明的实施例1制备的纳米多孔性有机-无机混合膜的无机氧化物前体含量的气孔大小及比表面积的图表。
[0091]参照图6(a)，能够确认本发明的纳米多孔性有机-无机混合膜呈直径大小为lnm至lOOnm的气孔分布，并且，具有大小最小的直径的气孔分布与无机氧化物前体的含量无关地出现得类似，但随着相对于包含在混合溶液的有机溶胶的无机氧化物前体的添加含量从50wt/vol%增加至70wt/vol%，直径大的气孔越增加。图6 (b)中，能够确认上述纳米多孔性有机-无机混合膜的比表面积呈35m2/g至65m2/g，随着无机氧化物前体的添加含量从50wt/vol%增加至70wt/vol%，纳米多孔性有机-无机混合膜的比表面积越增加。这可以视为随着作为无机氧化物前体使用的双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(BTESE)的添加含量从50wt/vol%增加至70wt/vol %，具有纳米大小直径的气孔结构及三维微细结构能够发达，从而纳米多孔性有机-无机混合膜的比表面积增加。
[0092]比较例1:未添加无机氧化物前体的纳米多孔性有机膜的制备
[0093]除了不执行在上述实施例1-2的有机溶胶中添加无机氧化物前体的工序以外，其他工序以同样的方法执行。
[0094]图7为比较根据本发明的实施例1、比较例1制备的纳米多孔性膜的红外光谱(IR)分析结果并表示的图表。
[0095]参照图7，比较例1的未添加无机氧化物前体的纳米多孔性有机膜，在硅-氧-硅(S1-0-Si)波长范围表示出高的渗透度。这意味着结构中体几乎没有硅-氧-硅键。与此不同，可以确定添加无机氧化物前体的实施例1的纳米多孔性有机-无机混合膜，随着无机氧化物前体的含量(30wt/vol%、50wt/vol%、70wt/vol% )变高，娃-氧-娃的渗透度会下降。这意味着由于添加无机氧化物前体并进行热处理，根据有机分子网结构体发生无机氧化物前体的缩合反应，并生成硅-氧-硅键。
[0096]如上所述，本发明的纳米多孔性有机-无机混合膜，在有机溶胶中添加无机氧化物前体并进行热处理，从而上述无机氧化物前体不需额外的水解过程而直接缩合，并根据有机分子网结构体，能够形成已固化(curing)液相的无机氧化前体的无机分子网结构体。这可以改善利用以往的无机-溶胶-凝胶法来制备有机-无机混合膜时，将液相的无机氧化物前体进行水解(hydrolysis)后，进行缩合的复杂的工序。
[0097]比较例2:使用正娃酸甲酯(TMOS，tetramethylorthosilicate)作为无机氧化物前体的纳米多孔性有机-无机混合膜的制备