KR20040104567A - 취기 제거 및 제어를 위한 금속 이온 개질된 고 표면적 재료 - Google Patents

취기 제거 및 제어를 위한 금속 이온 개질된 고 표면적 재료 Download PDF

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KR20040104567A
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Abstract

본 발명은 금속 이온으로 코팅된 고 표면적 재료, 예를 들면 나노입자에 관한 것이다. 이들 개질된 나노입자는 각종 기체 및(또는) 취기 화합물과 결합하여, 이들 화합물을 공기 또는 물과 같은 매질로부터 제거하는 활성 부위를 갖는다. 금속 이온은 나노입자의 표면 상에 흡착되어 이들 표면에 강하게 결합된다. 금속 이온을 선택함으로써, 특정 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 표적으로 하여, 공기 및 수성상 둘 다로부터 효율적이고 효과적으로 제거할 수 있다. 개질된 나노입자는 산업용 및 소비용의 수많은 제조 용품에 유용하다.

Description

취기 제거 및 제어를 위한 금속 이온 개질된 고 표면적 재료{METAL ION MODIFIED HIGH SURFACE AREA MATERIALS FOR ODOR REMOVAL AND CONTROL}
효과적인 취기 제거 시스템을 개발하려는 많은 시도들이 행하여져 왔고, 취기 화합물을 제거하기 위한 각종 소비 제품이 입수가능하다. 몇몇 제품은 보다 강하고 보다 우세한 취기를 방출함으로써 취기를 감추도록 디자인되어 있는데, 이들의 예로는 향수가 든 공기 청정제(air freshener) 스프레이 및 양초를 들 수 있다. 암모니아, 메틸 머캅탄, 트리메틸아민 및 다른 각종 황화물 및 아민을 비롯한 취기 화합물을 제거하기 위한 다른 방법은, 이들 화합물을 흡수하는 탈취제에 의해 매질로부터 이들 화합물을 제거하는 것이다.
활성탄 및 중탄산나트륨이 취기를 흡수하는데 일반적으로 사용되는 2가지 화합물이다. 그러나, 통상적으로 활성탄은, 특히 암모니아 취기에 대한 탈취 능력이낮고, 수분이 존재할 때 탈취 능력이 낮으며, 목탄의 검은 색상은 기저귀와 같은 흡수 용품에 요망되는 미관적으로 만족스러운 특성을 충족시키지 못한다. 중탄산나트륨, 및 다른 백색 취기 흡수제 (예를 들면, 실리카겔 및 제올라이트)는 일반적으로 활성탄보다 흡수도가 낮기 때문에 덜 효과적이다.
마루오(Maruo) 등의 미국 특허 제5,480,636호에 교시된 바와 같은 산화티탄 입자도 또한 암모니아와 같은 몇몇 취기를 제거하는데 있어서 유용하다. 미국 특허 제5,480,636호는 아연 옥시 또는 규소 옥시 화합물을 산화티탄에 첨가하여 산화티탄 탈취능을 확대하였다. 그러나, 이러한 접근법은 취기 화합물을 비-취기 화합물로 전환시키기 위해서 빛을 필요로 하는 이산화티탄의 광촉매 성질로 인해 여전히 제약을 받는다. 또한, 미국 특허 제5,480,636호에 개시된 산화티탄 화합물은 수용액 중에서는 사용할 수 없다.
악취가 나는 화합물 외에도, 반드시 냄새가 나는 것은 아니지만 여전히 부정적인 효과를 야기시키는 기체를 제거할 수 있는 제품을 필요로 한다. 이러한 기체 화합물의 한 예가 에틸렌이다. 천연 호르몬인 에틸렌은 과일에 의해 숙성화제(ripening agent)로 방출된다. 에틸렌 기체를 제거함으로써, 과일 숙성을 느려지게 하거나 조절할 수 있기 때문에, 저장 및 운반 기간을 연장시킬 수 있다.
건조 상태 및 용액 중에서 모두 효과적인 기체 및(또는) 취기 제거/중화 화합물에 대한 요구가 존재하는 실정이다. 각종 산업용 및 소비 제품 중에 사용될 수 있는 효과적인 취기 제거/중화 화합물에 대한 요구도 존재한다. 각종 표면 및 재료에 쉽게 도포될 수 있는 기체 및(또는) 취기 제거/중화 화합물에 대한 요구도존재한다.
<발명의 요약>
본 발명은 금속 이온으로 코팅된 고 표면적 재료에 관한 것이다. 이들 개질된 고 표면적 재료는 1종 이상의 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물과 결합할 수 있는 활성 부위를 가져서, 이들 화합물을 공기 또는 물과 같은 매질로부터 제거한다. 나노입자는 기체 화합물 및 취기 화합물 중 적어도 하나를 제거하기 위해 본 발명에 유용한 고 표면적 재료의 한 유형이다. 1종 이상의 유형의 금속 이온이 나노입자의 표면 상에 흡착되어 표면에 강하게 결합된다. 금속 이온을 선택함으로써, 특정 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 표적화하여, 이를 수성상 및 공기 둘 다로부터 효율적이고 효과적으로 제거할 수 있다. 본 발명은 기체 화합물 및 취기 화합물 중 적어도 하나를 표적으로 하고 이들과 착체를 형성하여 이들을 매질로부터 제거하는 특정 관능성(금속 이온)을 흡착하기 위한 주형으로서 고 표면적 나노입자를 이용한다. 예를 들면, 구리 이온으로(다르게는, 은 이온으로) 개질된 실리카 나노입자는 아민 및 황을 기재로 하는 취기 화합물 부류를 제거하는데 효과적인 것으로 입증되었다.
효과적인 기체 화합물 제거 시스템을 생성하는 것이 본 발명의 한 목적이다. 본 발명은 각종 산업용 및 소비 제품에 유용하다. 본 발명의 다른 목적은 식물의 숙성(ripening)을 억제하기 위한 기체 화합물 제거 시스템을 생성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수성상 및 공기 둘 다에 유용한 효과적인 취기 제거 화합물을 생성하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 각종 산업용 및 소비 제품에효과적으로 사용될 수 있는 효과적인 취기 제거 화합물을 생성하는 것이다. 본 발명은 취기 제거를 위해 각종 제품과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 개질된 고 표면적 재료는 기저귀 및 여성 위생 제품과 같은 흡수 용품에서 취기를 제거하는데 유용하다. 본 발명의 개질된 고 표면적 재료는 여과 장치에 유용하고, 취기 제거를 위하여 벽, 벽지 및 유리 상에 코팅된다. 본 발명의 개질된 고 표면적 재료는 구강 내에서 불쾌한 냄새를 유발시키는 화합물을 제거하기 위한 츄잉껌 및 구강세정제(mouthwash)와 같은 구강 위생 제품에 유용하다.
상기한 및 다른 특징과 이점들은 도면과 함께 현재 바람직한 실시양태에 관한 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 발명은 기체 화합물 및(또는) 취기(臭氣) 화합물을 중화 또는 제거하는데 유용한 개질된 고 표면적 재료에 관한 것이다. 고 표면적 재료, 예를 들면 나노입자는 기체 분자 및(또는) 취기 화합물과 결합할 수 있는 금속 이온으로 코팅된다. 개질된 고 표면적 재료는 흡수 용품, 공기 및 물 여과기, 주택용 클리너, 직물 및 페이퍼 타월을 비롯한 각종 산업용 및 소비 제품 내에 혼입될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시양태에 따른 개질된 나노입자의 도면이다.
도 2A는 고성능 액체 크로마토그래피 크로마토그램이다.
도 2B는 고성능 액체 크로마토그래피 크로마토그램이다.
도 3A는 고성능 액체 크로마토그래피 크로마토그램이다.
도 3B는 고성능 액체 크로마토그래피 크로마토그램이다.
본 발명은 1종 이상의 금속 이온으로 개질된 고 표면적 재료, 예를 들면 나노입자에 관한 것이다. 본 발명의 개질된 고 표면적 재료는 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 제거하는데 유용하다. "기체 화합물" 또는 "기체"로는 기체 또는 증기로서 존재할 수 있는 임의의 분자 또는 화합물이 포함된다. "취기 화합물" 또는 "취기"는 후각계에 검출가능한 임의의 분자 또는 화합물을 말한다. 취기 화합물은 기체 화합물로서 존재할 수 있고, 액체와 같은 다른 매질 중에 존재할 수도 있다.
본 발명의 고 표면적 재료는 고 표면적 재료의 표면 상에 존재하는 1종 이상의 금속 이온을 갖고, 금속 이온은 1종 이상의 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물과 결합하여, 이 화합물을 주변 환경으로부터 제거하는 활성 부위를 생성시킨다. 고 표면적 재료는 또한 고 표면적 재료의 표면적 상으로의 직접적인 흡착에 의해 주변 환경으로부터 특정 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 흡수할 수도 있다.
본 발명의 기체 및(또는) 취기 제거 입자는 개질된 고 표면적 재료이다. 본 발명에 유용한 고 표면적 재료는 고 표면적 재료의 개별 입자들의 작은 크기 때문에 큰 표면적을 갖는다. 본 발명에 유용한 고 표면적 재료는 약 200 평방미터/그램 이상, 보다 적합하게는 500 평방미터/그램 이상, 보다 적합하게는 800 평방미터/그램 이상의 적합한 표면적을 갖는다.
나노입자는 본 발명에 유용한 고 표면적 재료의 예이다. "나노입자"는 약 500 나노미터 미만의 입자 직경을 갖는 고 표면적 재료를 말한다. 본 발명을 이하 나노입자를 특별히 참조로 하여 하기에 설명하게 되지만, 본 발명이 다양한 고 표면적 재료의 경우에도 유용함을 알 수 있을 것이다. 도 1은 기체 및(또는) 취기 제거 입자로서 유용한 본 발명의 한 실시양태에 따른 개질된 나노입자(10)를 나타낸다. 개질된 나노입자(10)는 나노입자(15) 및 금속 이온(20)을 포함한다. 도 1은 다수의 금속 이온(20)을 나타내지만, 개질된 나노입자(10)는 다양한 양의 금속이온(20)을 가질 수 있고, 1종 이상의 금속 이온(20)을 갖게 된다. 개질된 나노입자(10)는 다양한 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 제거하는데 유용하다. 일반적으로, 제거되는 특정 화합물은 사용된 특정 금속 이온(20) 및 나노입자(15)의 유형에 따라 달라진다.
본 발명에 유용한 나노입자로는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 이산화티탄, 산화철, 금, 산화아연, 산화구리, 유기 나노입자 (예를 들면, 폴리스티렌) 및 이들의 조합물이 되지만, 이들로 제한되지는 않는다. 나노입자는 일반적으로 이온성이 아니지만, 총괄 제타 전위를 갖는다. "제타 전위"는 모든 고체 및 액체의 계면을 가로질러 존재하는, 전위 또는 동전위를 말한다. 양의 또는 음의 제타 전위를 갖는 나노입자들이 공지되어 있다. 나노입자의 표면 상에서의 자연 발생적인 화학 반응이 그 나노입자의 제타 전위를 생성시킨다. 예를 들면, 실리카 나노입자는 이산화규소 분자들의 사면체 착체이다. 실리카 입자의 표면 상에서, 이산화규소 분자는 실란올 기(SiOH)를 형성하는 화학 반응을 행할 수 있고, 실란올 기들은 다른 실란올 기들과 반응하여 실록산 결합(Si-O-Si 결합)을 형성할 수 있다. 실란올 기의 실란올 결합을 형성하는 탈수 반응 및 그 역반응에 의해 음의 제타 전위가 생성되고, 그 결과 양으로 하전된 금속 이온이 실리카 상에 흡착된다.
통상적으로, 본 발명에 유용한 나노입자는 반대로 하전된 금속 이온의 첨가로 인해 금속 이온의 나노입자 상으로의 흡착 후에 제1 제타 전위 및 제2 제타 전위를 갖게 된다. 나노입자의 제타 전위 변화는 나노입자 상에 흡착된 금속 이온의 양과 관계있다. 이러한 관계는 흡착된 금속 이온의 양을 측정하기 위한 측정치 및흡착량을 조절하기 위한 방법을 제공한다. 예를 들면, 실리카 현탁액의 제타 전위가 -25 밀리볼트에서 보다 높은 제타 전위로 (예를 들면, 약 -5 밀리볼트 내지 -15 밀리볼트 범위 내로) 변화할 때까지 묽은 염화구리 용액을 실리카 나노입자 용액에 적가한 결과, 나노입자 상에 흡착된 금속 이온의 농도가 특정 취기 화합물을 제거하기에 충분한 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 한 실시양태에서, 나노입자의 제1 및 제2 제타 전위 사이의 차이는 약 1.0 미리볼트 이상, 적합하게는 약 5.0 밀리볼트 이상이다.
본 발명의 나노입자는 기체 및 취기 화합물과 같은 화합물과 이온결합하는 금속 이온으로 개질된다. "금속 이온"은 주기율표 상에서 IB 내지 VIIIB로 표시된 전이 금속 원소의 염 이온 및(또는) 이온 착체를 말한다. 다른 이온들도 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 금속 이온은 전위의 차이 때문에 고 표면적 재료 상에 흡착된다. 양으로 하전된 금속 이온은 나노입자의 음으로 하전된 표면 상에 흡착되고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 발명에 유용한 금속 이온의 예는, 비제한적으로 구리 이온(Cu+2), 은 이온(Ag+1), 금 이온(Au+1및 Au+3), 철(II) 이온(Fe+2), 철(III) 이온(Fe+3), 과망간산염 이온(MnO4 -1) 및 이들의 조합물이 포함되지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 한 실시양태에서, 본 발명에 유용한 나노입자는 음의 제타 전위를 갖고 양으로 하전된 금속 이온을 흡착한다. 한 적합한 나노입자의 음의 제타 전위는 약 -1 내지 -50 밀리볼트, 적합하게는 약 -1 내지 -20 밀리볼트이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 음의 제타 전위를 갖는 나노입자는 실리카 나노입자이다. 본 발명에 유용한 실리카 나노입자는 텍사스 휴스톤의 닛산 케미칼 인더스트리이즈, 리미티드(Nissan Chemical Industries, Ltd.)로부터 상품명 스노우텍스(SNOWTEX)(등록상표)로 입수가능하고, 입자 크기는 1 내지 100 나노미터의 범위이다. 실리카 나노입자는 양으로 하전된 금속 이온, 예를 들면 구리 이온, 은 이온, 금 이온, 철 이온 및 이들의 조합물로 개질될 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 본 발명에 유용한 나노입자는 양의 제타 전위를 갖고 음으로 하전된 금속 이온 착체를 흡착한다. 한 적합한 나노입자의 양의 제1 제타 전위는 약 1 내지 70 밀리볼트, 적합하게는 약 10 내지 40 밀리볼트이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 양의 제타 전위를 갖는 나노입자는 알루미나 나노입자이다. 알루미나 나노입자도 또한 텍사스 휴스톤의 닛산 케미칼 인더스트리이즈, 리미티드로부터 상품명 알루미나졸(ALUMINASOL)(등록상표)로 입수가능하고, 그 크기는 약 1 내지 300 나노미터의 범위이다. 알루미나 나노입자는 음으로 하전된 금속 이온 및 금속 이온 착체, 예를 들면 과망간산염 이온을 흡착할 수 있다.
활성탄 또는 중탄산나트륨과 같은 현재의 취기 제어 재료는 특정 취기를 흡수하는 표면적에 의존한다. 이들 재료를 사용하는 것은 취기 제거에 있어서는 본 발명의 개질된 고 표면적 재료만큼 효과적이지 못하다. 본 발명에서와 같이, 나노입자의 표면 상에 흡착된 금속 이온의 첨가는 기체 화합물 및 취기 화합물을 포착 및 중화하기 위한 활성 부위를 제공한다. 또한, 본 발명의 개질된 나노입자는 여전히 다른 취기 화합물을 흡수하는데 있어서 유용한 큰 표면적을 갖는다. 개질된나노입자의 금속 이온 활성 부위는 취기 화합물, 예를 들면 머캅탄, 암모니아, 아민, 일황화물 및 이황화물을 제거하는데 특히 유용하다. 다른 취기 화합물, 예를 들면 지방족 케톤, 카르복실산, 지방족 알데히드, 및 지방족 테르페노이드는 개질된 나노입자의 큰 표면적 상으로의 흡착에 의해 제거될 수 있다. 개질된 나노입자는 황화물, 이황화물, 삼황화물, 티올, 머캅탄, 암모니아, 아민, 이소발레르산, 아세트산, 프로피온산, 헥산알, 헵탄알, 2-부탄온, 2-펜탄온, 4-헵탄온, 및 이들의 조합물에 의해 야기된 취기를 제거하는데 유용하다. 개질된 나노입자는 또한 기체, 예를 들면 에틸렌 기체, 카르본(carvone), 디엔알 및 테르페노이드도 또한 제거할 수 있다.
1종 이상의 유형의 금속 이온이 나노입자 상에 코팅될 수 있다. 이것은 특정 금속 이온이 다른 금속 이온에 비하여 특정 기체 화합물 및(또는) 취기 화합물을 제거하는데 있어서 더 양호할 수 있다는 점에서 이점을 갖는다. 본 발명의 한 실시양태에서는, 1종 이상의 유형의 금속 이온이 매질로부터 1종 이상의 유형의 기체 화합물 또는 취기 화합물을 보다 효과적으로 제거하기 위하여 나노입자 상에 흡착된다. 본 발명의 한 실시양태에서, 1종 이상의 유형의 금속 이온이 1종 이상의 기체 화합물 및 1종 이상의 취기 화합물을 매질로부터 제거하기 위해 나노입자 상에 흡착된다.
본 발명의 개질된 나노입자는 다양한 기체 및 취기의 효과적인 제거를 위해 다른 개질된 나노입자와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 구리 이온으로 개질된 실리카 나노입자는 과망간산염 이온으로 개질된 산화마그네슘 나노입자와 함께 사용된다. 2개의 상이한 개질된 나노입자들을 함께 사용함으로써, 수많은 취기 화합물이 제거될 수 있다. 예를 들면, 개질된 실리카 나노입자는 황 및 아민 취기를 제거하는데 유용하고, 개질된 산화마그네슘 나노입자는 카르복실산 취기를 제거하는데 유용하다. 본 발명의 개질된 나노입자들의 병용은 보다 광범위한 취기가 제거될 수 있게 한다.
개질된 나노입자는 나노입자를 금속 이온 함유 용액과 혼합함으로써 제조된다. 이러한 용액은 일반적으로 금속성 화합물을 용매 내로 용해시켜 용액 중의 유리 금속 이온을 생성시킴으로써 제조된다. 금속 이온은 전위 차이 때문에 나노입자 상으로 끌어당겨져서 흡착된다. 나노입자의 제타 전위는 본 발명에 따른 금속 이온의 흡착 후에 변화된다. 따라서, 제타 전위는 금속 이온의 나노입자 상으로의 흡착을 모니터링하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 개질된 고 표면적 재료는 다용도이고, 효과적인 취기 제거 및 제어를 위해 단독으로 또는 다른 제조 용품과 함께 사용될 수 있다. 활성탄 탈취제와 달리, 본 발명의 개질된 나노입자는 용액 중에서도 그들의 취기 중화 효과를 유지한다. 본 발명의 개질된 나노입자는 또한 건조 상태 및 에어로졸 형태의 경우에도 취기 중화 특성을 유지한다. 이러한 다용도성으로 인해 각종 상업 제품에서의 사용이 가능하다. 개질된 나노입자의 다른 이점은 이들이 용액 중에서 무색이고 분말 형태로는 백색이라는 것이다(활성탄은 통상 검정색이다). 본 발명의 개질된 고 표면적 재료는 또한 다른 상업적으로 입수가능한 취기 제거 재료와 함께 사용될 수도 있다.
본 발명의 개질된 나노입자는 각종 재료에 적용될 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 개질된 나노입자는 개질된 나노입자(제타 전위)와 재료 표면(흐름 전위) 사이의 전위 차이에 의해 재료의 표면 상에 보유된다.
본 발명의 개질된 나노입자는 용액으로서 표면에 도포되고, 건조되어 기체 및(또는) 취기를 흡수하는 표면을 생성시킬 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서는, 개질된 나노입자가 공기 여과기, 예를 들면 주택용 여과기, 통풍구 여과기, 일회용 안면 마스크, 및 안면 마스크 여과기에 사용된다. 다른 실시양태에서, 개질된 나노입자가 벽, 벽지, 유리, 화장실 및(또는) 카운터 상판에 적용될 수 있다. 예를 들면, 개질된 나노입자는 화장실 설비에 사용될 수 있다. 다른 용도로는 냉장고 매트 및 직물 유연제 시트를 들 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 한 실시양태에서, 개질된 나노입자는 섬유 클로스(cloth) 상에 코팅된다. 목재 펄프 섬유, 면 섬유 및 다른 식물 섬유와 같은 천연 섬유로 제조된 클로스; 및 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 카디드 섬유 웹, 에어 레이드 웹 등을 비롯하여 폴리올레핀(예를 들면, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 단일중합체 및 공중합체), 폴리에스테르, 폴리아민 등과 같은 열가소성 재료로 제조된 부직 웹 등을 비롯한 다양한 유형의 섬유 클로스가 본 발명에 유용하다. 개질된 나노입자는 다양한 유형의 직물, 필름 또는 섬유 상에 코팅될 수 있다. 개질된 나노입자는 필요에 따라 다양한 양으로 코팅될 수 있다. 적합하게는, 개질된 나노입자는 약 0.001 내지 10.0 그램/평방미터, 보다 적합하게는 약 0.1 그램/평방미터의 양으로 직물, 필름 또는 섬유 상에 코팅된다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 개질된 나노입자는 과일이 숙성되도록 식물이 생성하는 기체들을 흡수하는데 사용된다. 에틸렌 기체는 식물에 의해 과일 숙성에 도움을 주는 호르몬으로서 생성된다. 에틸렌 기체가 생성될 때 이를 제거함으로서, 과일 숙성은 느려지고 조절될 수 있다. 과망간산염 이온으로 개질된 알루미나 나노입자는 에틸렌 기체를 제거하는데 유용하다. 한 실시양태에서, 과망간산염 이온으로 개질된 알루미나 나노입자는 스펀본드 폴리프로필렌 직물 상에 흡착된다. 직물은 음의 흐름 전위를 갖고, 양으로 하전된 나노입자는 섬유 표면 상에 강하게 보유된다. 이어서 이 직물은 에틸렌 기체를 제거함으로써 숙성을 억제하도록 바나나와 같은 과일의 포장 및 저장에 사용될 수 있다. 직물을, 과일을 보유하기 위한 백으로서 사용하여 과일을 둘러쌀 수도, 또는 현행의 포장 내에 견본조각을 포함시킬 수도 있다. 개질된 나노입자는 또한 과일의 운송 및 보관에 사용되는 상자 또는 다른 포장 재료 상에 분무될 수도 있다. 한 실시양태에서, 클로스는 과망간산염 이온 때문에 보라색을 나타내고, 직물이 에틸렌으로 포화될 때, 직물은 갈색으로 변한다. 이러한 색상 변화는 직물의 교체가 필요하다는 지시제로서 작용한다.
본 발명의 개질된 나노입자는 물 및 뇨와 같은 용액으로부터 취기 화합물을 제거하는데 유용하다. 개질된 나노입자는 뇨로부터 발생하는 취기를 감소시키기 위해 화장실 탱크 내에, 또는 우물물로부터 유황 화합물을 제거하는데 사용하기 위한 수 처리 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명의 개질된 나노입자는 뇨 중에 종종 존재하는 황색이 중화되어 투명한 액체를 남기게 되는, 뇨 중에서의 불쾌한 성분들을 제거하는데 있어 매우 효과적이다. 본 발명의 개질된 나노입자는 또한 액상 세제 및 주택용 클리너에 사용되어 취기를 제거할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 개질된 나노입자는 흡수 용품에 적용된다. 용어 "흡수 용품"에는 기저귀, 배변훈련용 팬츠, 수영복, 흡수 속팬츠, 유아용 와이프, 성인 실금자용 제품, 여성 위생 제품, 흡수 티슈, 의료 가먼트, 언더패드, 붕대, 흡수 드레이프 및 의료 와이프, 뿐만 아니라 산업용 작업복 가먼트가 포함되지만, 이들로 제한되지는 않는다. 한 실시양태에서, 개질된 나노입자는 이들 제품의 흡수 재료에 첨가될 수 있다. 다른 실시양태에서, 개질된 나노입자는 기저귀의 외부 커버 또는 내부 라이너와 같은 임의의 직물 또는 필름 층 상에서의 코팅으로서 적용될 수 있다. 한 실시양태에서, 개질된 나노입자는 취기를 흡수하기 위하여 기저귀 또는 실금자용 제품과 같은 흡수 용품의 외부 커버의 통기성 필름 상에 코팅으로서 적용될 수 있다. 개질된 나노입자는 또한 취기 액체를 클리닝하는데 사용하기 위한 습윤 와이프 및 페이퍼 타월에 적용될 수 있다. 흡수 용품은 취기 액체를 흡수하고 개질된 나노입자는 액체로부터의 취기 화합물과 결합하여 냄새를 중화시킨다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 나노입자는 에어로졸 취기 중화제/탈취제로서 사용된다. 개질된 나노입자는 개질된 나노입자를 공기 내로 분무하여 기체 및 취기 화합물을 제거하는 추진체와 함께 포장된다. 개질된 나노입자는 주택용 공기 청정제에 사용될 수도, 또는 증발기 또는 가습기로부터 방출된 연무(mist)와 함께 사용될 수 있다.
개질된 나노입자는 구강 위생에 사용될 수 있다. 황 및 아민 화합물은 종종악성 호흡의 원인이다. 개질된 나노입자는 구강세정제, 구강 위생 츄잉껌, 치약 및(또는) 치솔 섬유와 같은 구강 위생 제품에 첨가될 수 있다. 구리 이온으로 개질된 실리카 나노입자을 사용하는 것이 구강 위생에 유용한 상기 개질된 나노입자의 일례이다. 실리카는 치약 중에 연마제로서 널리 사용되고, 개질된 나노입자는 통상 복합 비타민 정제 내의 함량보다 훨씬 적은 양의 구리 이온을 함유한다. 따라서, 개질된 나노입자를 이와 같이 사용하더라도 건강상의 염려는 하지 않아도 된다.
개질된 나노입자는 또한 호흡 지시제로서 유용하다. 개질된 나노입자는 취기 화합물의 존재시 색 지시제로 사용될 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 구리 이온 개질된 실리카 나노입자로 코팅된 셀룰로스 와이프를 빨대와 같은 플라스틱 관에 넣었다. 사용자가 빨대 내로 호흡할 때, 셀룰로스 와이프는 녹색으로부터 청색으로 바뀌어, 암모니아 증기 또는 황 화합물과 같은 취기의 존재를 나타냈다. 취기 화합물의 양이 매우 적어도 색 변화는 나타날 수 있다.
실시예 1
텍사스 휴스톤의 닛산 케미칼 인더스트리이즈, 리미티드로부터 입수가능한 스노우텍스 C(등록상표) 1 밀리리터를 탈이온수 9 밀리리터에 첨가하여, 개질된 실리카 나노입자의 묽은 현탁액을 만들었다. 현탁액을 4개의 큐벳 내로 동일한 분량으로 피펫으로 옮겼다. 각각 염화구리(CuCl2), 질산은(AgNO3) 및 염화아연(ZnCl2)(모두, 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미칼 캄파니(Aldrich Chemical Company)로부터 입수가능함) 0.01 중량％의 용액을 제조하고, 각각의 한 방울을 별개의 큐벳에 첨가하였다. 이어서 모든 4개의 현탁액의 제타 전위를 뉴욕 홀츠빌의 브룩해븐 인스트루먼츠 코포레이션(Brookhaven Instruments Corp.)으로부터 입수가능한 제타팔스 유닛(Zetapals Unit)으로 측정하였다. 스노우텍스 C 대조군 현탁액의 제타 전위는 -25 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 스노우텍스 C/염화구리 현탁액 및 스노우텍스 C/질산은 현탁액 둘 모두의 제타 전위는 -11 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 스노우텍스 C/염화아연 현탁액의 제타 전위는 -8 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 용액들 사이에서의 제타 전위 차이는 금속 이온이 실리카 나노입자 상에 흡착되었다는 증거이었다.
개질된 실리카 나노입자의 취기 제거 특성을 시험하기 위하여 푸르푸릴 머캅탄 용액을 제조하였다. 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 푸르푸랄 머캅탄 용액 0.001 중량％의 원액을 증류수 중에서 제조하였다. 이 용액은 강한 취기를 나타냈다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 농도 변화를 측정하였다. 조르박스 이클립스(Zorbax Eclipse) XDB-C18 4.6 x 150 밀리미터, 5 미크론 컬럼을 100％ 아세토니트릴 용출제와 함께 사용하였다. 푸르푸릴 머캅탄 용액 1 마이크로리터를 0.25 밀리리터/분의 유속으로 HPLC 컬럼 내로 주입하였다. 생성된 HPLC 크로마토그램인 도 2A는 푸르푸릴 머캅탄 피크의 면적이 16918 밀리흡수량 단위.초(maus)임을 가짐을 보여주었다.
이어서 스노우텍스 C/구리 이온 현탁액 한 방울을 푸르푸릴 머캅탄 용액 10밀리리터에 첨가하였다. 푸르푸릴 머캅탄 취기가 신속하게 사라졌고, 이 푸르푸릴 머캅탄 용액 1 마이크로리터를 0.25 밀리리터/분의 유속으로 HPLC 컬럼 내로 주입하였다. 생성된 HPLC 크로마토그램인 도 2B는 푸르푸릴 머캅탄 피크의 면적이 188 밀리흡수량 단위.초(maus)임을 보여주었다. 개질된 나노입자의 첨가로 인해, 푸르푸릴 머캅탄의 농도가 크게 감소되었고, 검출가능한 취기도 또한 크게 감소하였다.
실시예 2
스노우텍스 C/구리 이온 현탁액을 인간 뇨 상에서 시험하여 취기 감소에 있어서의 효능을 알아보았다. 실시예 1에 기재한 바와 같은 HPLC를 이용하여, 뇨(발명자로부터 얻음)의 성분들을 측정하였다. 실시예 1로부터의 스노우텍스 C/구리 이온 현탁액 한 방울을, 펜실베니아 필라델피아의 푸로라이트 캄파니(Purolite Company)로부터 입수가능한 푸라이트 마이크로넷(Purite Micronet) MN-150 라텍스 입자 0.1 그램 및 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 활성탄 0.1 그램에 대하여 시험하였다. 이들 각각을 별개의 뇨 3 그램에 첨가하였다. 스노우텍스 C/구리 이온 현탁액을 포함한 샘플의 뇨 취기는, 활성탄의 경우에 약 10분인 것에 비하여 3 내지 5초 후에 거의 완전히 제거되었다. 라텍스 입자는 전혀 취기를 제거하지 못하였다. 도 3A는 뇨 샘플의 HPLC 크로마토그램을 보여주고, 도 3B는 개질된 실리카 나노입자를 첨가한 후 뇨 샘플의 크로마토그램을 보여준다. 표 1은 4개의 샘플들에 대한 HPLC 피크들의 비교를 요약하였다. 개질된 실리카 나노입자들이 현재 시판되는 재료에 비하여 뇨 성분을 제거하는데 있어서 실질적으로 보다 양호한 수행능을 나타냈다.
뇨 성분 HPLC 피크(피크 체류 시간(분))
샘플 3.87 분에서의 피크 면적 4.04 분에서의 피크 면적 4.77 분에서의 피크 면적 5.64 분에서의 피크 면적 5.88 분에서의 피크 면적 6.23 분에서의 피크 면적
뇨 924 maus 345 maus 50 maus 17 maus 829 maus 228 maus
뇨+개질된 실리카 나노입자 0 0 12 maus 0 701 maus 2 maus
뇨+푸라이트 라텍스 입자 773 maus 300 maus 0 17 maus 820 maus 156 maus
뇨+활성탄 900 maus 0 50 maus 17 maus 820 maus 10 maus
실시예 3
위스콘신 니나의 킴벌리-클라크 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)으로부터 입수가능한 10.16 제곱 센티미터의 1겹 하이-카운트(HI-COUNT)(등록상표) 페이퍼 타월을, 추가로 50％ 희석한 실시예 1의 스노우텍스 C/구리 이온 현탁액으로 코팅함으로써, 건조 상태와 표면 상에 코팅되었을 때의 개질된 나노입자의 취기 제거 특성을 시험하였다. 페이퍼 타월 샘플을 현탁액 내에 침지시킴으로써 페이퍼 타월을 코팅하였다. 습윤 페이퍼 타월을 유리 시트 상에 공기 건조시켰다. 건조된 타월을 100 밀리리터 비이커의 입구(mouth) 위에 놓고 고무 밴드로 고정하였다. 비이커는 0.001 중량％ 푸르푸릴 머캅탄 용액 20 밀리리터를 포함하였다. 제2의 미처리 대조군 하이-카운트(등록상표) 페이퍼 타월을 대조군으로서의 동일한 비이커 위에 두었다. 푸르푸릴 머캅탄으로부터의 취기는 미처리 페이퍼 타월을 통과하였다. 그러나, 개질된 나노입자로 처리된 페이퍼 타월은 약 3시간 동안 취기가 통과하지 못했다. 3시간 후, 개질된 나노입자가 포화되었고 취기가 검출가능하였다. 처리된 페이퍼 타월은 시험 기간 동안 푸르푸릴 머캅탄의 결합으로 인해 비이커 위에 검은 영역이 나타났다.
실시예 4
홈 데포(Home Depot)로부터의 표준 욕실 타일(15 센티미터 x 15 센티미터)을 샘플 1의 구리 개질된 실리카 나노입자로 처리함으로써 욕실 타일 상에서 투명한 코팅으로서의 개질된 나노입자의 취기 제거 특성을 시험하였다. 구리 개질된 실리카 나노입자의 현탁액을 킴-와이프(KIM-WIPE)(등록상표)에 도포하였다. 습기가 있는 킴-와이프(등록상표)를 사용하여 욕실 타일 표면을 닦아내고, 제2 건조 킴-와이프(등록상표)를 사용하여 임의의 잉여 액체를 닦아냈다. 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미칼 캄파니로부터 입수가능한, 물 중 28％ 암모니아인 암모니아 3.6 마이크로리터를 주사기를 통해 실험실용 데시케이터에 도입하고, 10분 후에 공기/취기 분취액을 샘플링하고 분석하여 데시케이터 중의 암모니아 농도를 측정하였다. 실험을 3회 반복했는데, 한 번은 데시케이터 중에 타일없이 수행하고, 한 번은 데시케이터 중에 미처리 대조군 타일을 사용하여 수행하고, 한 번은 데시케이터 중에 개질된 나노입자 처리된 타일을 사용하여 수행하였다. 2 내지 30 ppm의 공기 중 암모니아 농도를 측정할 수 있는, 펜실베니아 에스케이시, 인크.(SKC, Inc.)로부터 입수가능한 드래거(Drager) 튜브를 사용하여 암모니아 기체를 측정하였다. 공기/취기 60 밀리리터의 부피를 주사기를 사용하여 데시케이터로부터 뽑아냈다. 드래거 튜브를 데시케이터와 주사기 사이에 타이곤(Tygon) 배관에 의해 연결하였다. 데시케이터 중의 암모니아 농도는 타일이 없는 경우 및 미처리 타일의 경우 20 ppm으로 측정되었다. 개질된 나노입자 처리된 타일을 갖는 데시케이터 중의 암모니아농도는 2 ppm 미만으로 측정되었다. 표준 욕실 타일 상의 개질된 나노입자는 암모니아 기체 및 취기를 실질적으로 감소시키는데 있어서 효과적이었다.
실시예 5
하기 실험을 수행하여 본 발명의 개질된 나노입자의 사용이 과일의 저장수명을 연장시키는 것을 입증하였다. 과망간산염 개질된 알루미나 나노입자를 2 온스 스펀본드 폴리프로필렌 직물의 5.0 센티미터 x 5.0 센티미터 조각 상에 0.01％ 개질된 나노입자 중량/직물 중량의 양으로 흡착하였다. 과망간산염 이온의 양은 약 0.0001％ 이온 중량/나노입자 중량이었고, 나노입자의 제타 전위 변화를 측정함으로써 모니터링하였다. 동일한 송이로부터 얻은 갈색 반점들이 없는 3개의 황색 바나나 각각을 기밀 백 내에 넣었다. 제1 기밀 백에는, 개질된 나노입자 처리된 직물을 넣었다. 제2 백은 대조군으로서 미처리된 5.0 제곱 센티미터의 스펀본드 폴리프로필렌 직물을 함유하였다. 제3 백은 역시 대조군으로서 직물 조각을 함유하지 않았다. 3개의 기밀 백을 주위 온도에서 4주 동안 보관하였다. 4주 종반에 2개의 대조용 백 중의 바나나들은 완전히 검정색이었고, 만지면 물렁하였으며, 액체가 스며나왔다. 개질된 나노입자 처리된 직물을 포함한 백 내의 바나나는 만졌을 때 단단하였으며 단지 몇 개의 갈색 자국들만이 나타났다. 이것은 숙성 과정이 개질된 나노입자에 의해 느려졌음을 입증하였다.
실시예 6
본 발명의 개질된 유기 나노입자의 취기 제거 특성을 입증하기 위하여, 구리 이온을 폴리스티렌 나노입자 상에 흡착하였다. 펜실베니아 워링톤의 폴리사이언시즈, 인크.(Polysciences, Inc.)로부터 입수가능한, 64 나노미터의 입자 직경을 갖는 나노입자인 폴리스티렌 나노입자 현탁액 1.0 밀리리터를 탈이온수 9.0 밀리리터에 첨가함으로써 개질된 폴리스티렌 나노입자의 묽은 현탁액을 만들었다. 폴리스티렌 나노입자 현탁액의 제타 전위는, 실시예 1에서와 같이 제타팔스 유닛에 의해 측정하였을 때 -49 밀리볼트였다. 0.01 중량％ 염화구리(CuCl2) 용액 2 방울을 폴리스티렌 나노입자 현탁액에 첨가하였다. 염화구리 용액 2 방울의 첨가 후, 폴리스티렌 용액의 제타 전위는 -16 밀리볼트인 것으로 측정되었고, 따라서 구리 이온이 폴리스티렌 나노입자 상에 흡착되었음을 확인하였다. 개질된 나노입자 용액 1 방울을 0.001 중량％ 푸르푸릴 머캅탄 용액 2.0 밀리리터에 첨가하였다. 실시예 1에 기재한 바와 같은 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 개질된 나노입자의 첨가 전 및 후의 푸르푸릴 머캅탄 존재를 측정하였다. 개질된 나노입자 첨가 전의 푸르푸릴 머캅탄 피크의 면적은 193 밀리흡수량 단위이었고, 개질된 나노입자 첨가 후는 14 밀리흡수량 단위이었다. 구리 개질된 폴리스티렌 나노입자는 유황 화합물을 제거하는데 있어서 유용하다.
실시예 7
텍사스 휴스톤의 닛산 케미칼 인더스트리이즈, 리미티드로부터 입수가능한 스노우텍스 C(등록상표) 1 밀리리터를 탈이온수 9 밀리리터에 첨가함으로써 개질된 실리카 나노입자들의 묽은 현탁액을 만들었다. 현탁액을 3개의 큐벳 내로 동일한 분량으로 피펫으로 옮겼다. 각각 염화구리(CuCl2), 염화철(II)(FeCl2) 및염화철(III)(FeCl3)(모두, 위스콘신 밀워키의 알드리치 케미칼 캄파니로부터 입수가능함) 0.01 중량％의 용액을 제조하고, 각각의 한 방울을 별개의 큐벳에 첨가하였다. 이어서 모든 3개의 현탁액의 제타 전위를 제타팔스 유닛으로 측정하였다. 스노우텍스 C(등록상표) 대조군 현탁액의 제타 전위는 -22 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 스노우텍스 C/염화구리 현탁액의 제타 전위는 -10 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 스노우텍스 C/염화철(II) 현탁액의 제타 전위는 -13 밀리볼트인 것으로 측정되었으며, 스노우텍스 C/염화철(III) 현탁액의 제타 전위는 +13 밀리볼트인 것으로 측정되었다. 각 개질된 나노입자 용액 한 방울을 0.001 중량％ 푸르푸릴 머캅탄의 별개의 2.0 밀리리터 용액에 첨가하였다. 실시예 1에 기재한 바와 같은 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 상이한 개질 나노입자들의 첨가 전 및 후의 푸르푸릴 머캅탄 존재를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 요약하였다. 각 개질된 나노입자는 용액으로부터 푸르푸랄 머캅탄을 제거하는데 있어서 성공적이었다. 추가적으로, 철(III) 이온 개질된 실리카 나노입자는 양의 제타 전위를 가졌기 때문에, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론 및 면과 같이 음의 값의 흐름 전위를 갖는 재료로 제조된 직물에 적용할 수 있다.
샘플 제타 전위 푸르푸릴 머캅탄 피크의 면적 취기 제거율 ％
스노우텍스 C/Cu+2 -10 3.2 maus 97％
스노우텍스 C/Fe+2 -13 38 maus 67％
스노우텍스 C/Fe+3 +13 3.4 maus 97％
본 명세서에서 기재된 본 발명의 실시양태들은 현재 바람직한 것이지만, 본 발명의 본질 및 범위에서 벗어나지 않고서 다양한 변형 및 개선이 이루어질 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해 표시되고, 등가물의 의미 및 범위 내에 속하는 모든 변화가 거기에 포함된다.

Claims (67)

  1. 고 표면적 재료; 및
    고 표면적 재료 상에 흡착된 1종 이상의 금속 이온
    을 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고 표면적 재료 및 금속 이온 중 적어도 하나가 기체 화합물, 취기(臭氣) 화합물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물과 결합할 수 있는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고 표면적 재료 1 그램의 표면적이 약 200 평방미터 이상인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고 표면적 재료 1 그램의 표면적이 약 500 평방미터 이상인 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고 표면적 재료 1 그램의 표면적이 약 800 평방미터 이상인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고 표면적 재료가 나노입자를 포함하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 나노입자의 직경이 500 나노미터 미만인 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 나노입자가 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 이산화티탄, 산화철, 금, 산화아연, 산화구리, 폴리스티렌 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 금속 이온이 구리 이온, 은 이온, 금 이온, 과망간산염 이온, 아염소산염 이온, 과황산염 이온, 철 이온 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이온을 포함하는 것인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 취기 화합물이 황 함유 화합물, 질소 함유 화합물, 카르복실산, 알콜, 지방족 알데히드, 지방족 케톤, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 취기 화합물이 황화물, 이황화물, 삼황화물, 티올, 머캅탄, 암모니아, 아민, 이소발레르산, 아세트산, 프로판산, 헥산알, 헵탄알, 2-부탄온, 2-펜탄온, 4-헵탄온, 카르본(carvone), 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 기체 화합물이 에틸렌 기체, 카르본, 디엔알, 테르페노이드, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  13. 음의 제1 제타 전위를 갖는 나노입자; 및
    나노입자 상에 흡착된 1종 이상의 금속 이온
    을 포함하며, 상기 나노입자 및 금속 이온 중 적어도 하나가 1종 이상의 취기 화합물과 결합할 수 있는 것인, 취기 중화용 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 나노입자의 음의 제1 제타 전위가 약 -1 내지 -50 밀리볼트인 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 나노입자의 음의 제1 제타 전위가 약 -1 내지 -20 밀리볼트인 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 1종 이상의 금속 이온의 나노입자 상으로의 흡착 후에 보다 높은 제2 제타 전위를 추가로 갖는 조성물.
  17. 제13항에 있어서, 상기 나노입자의 직경이 500 나노미터 미만인 조성물.
  18. 제13항에 있어서, 상기 조성물이 실리카, 이산화티탄, 금, 산화아연, 폴리스티렌, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 나노입자를 포함하는 조성물.
  19. 제13항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 200 평방미터 이상인 조성물.
  20. 제19항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 500 평방미터 이상인 조성물.
  21. 제20항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 800 평방미터 이상인 조성물.
  22. 제13항에 있어서, 상기 조성물이 구리 이온, 은 이온, 금 이온, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 이온을 포함하는 조성물.
  23. 제13항에 있어서, 상기 1종 이상의 취기 화합물이 황 함유 화합물, 질소 함유 화합물, 카르복실산, 알콜, 지방족 알데히드, 지방족 케톤, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  24. 양의 제타 전위를 갖는 나노입자; 및
    나노입자 상에 흡착된 1종 이상의 금속 이온
    을 포함하며, 상기 나노입자 및 금속 이온 중 적어도 하나가 1종 이상의 기체 화합물과 결합할 수 있는 것인 기체 화합물 제거용 조성물.
  25. 제24항에 있어서, 상기 나노입자의 양의 제1 제타 전위가 약 1 내지 70 밀리볼트인 조성물.
  26. 제25항에 있어서, 상기 나노입자의 양의 제1 제타 전위가 약 10 내지 40 밀리볼트인 조성물.
  27. 제25항에 있어서, 1종 이상의 금속 이온의 나노입자 상으로의 흡착 후에 보다 낮은 제2 제타 전위를 추가로 갖는 조성물.
  28. 제24항에 있어서, 상기 나노입자의 직경이 500 나노미터 미만인 조성물.
  29. 제24항에 있어서, 상기 조성물이 알루미나, 산화마그네슘, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 나노입자를 포함하는 조성물.
  30. 제24항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 200 평방미터 이상인조성물.
  31. 제30항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 500 평방미터 이상인 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 800 평방미터 이상인 조성물.
  33. 제24항에 있어서, 상기 조성물이 과망간산염 이온, 아염소산염 이온, 과황산염 이온, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 이온 착체를 포함하는 조성물.
  34. 제24항에 있어서, 상기 1종 이상의 기체 화합물이 에틸렌 기체, 카르본, 테르페노이드, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  35. 양의 제타 전위를 갖는 나노입자를 포함하고, 음으로 하전된 금속 이온 착체 1종 이상을 표면에 흡착시켜 포함하는 제1 개질된 나노입자; 및
    음의 제타 전위를 갖는 나노입자를 포함하고, 양으로 하전된 금속 이온 1종 이상을 표면에 흡착시켜 포함하는 제2 개질된 나노입자
    를 포함하며, 상기 제1 개질된 나노입자가 제1 기체 화합물과 결합할 수 있고, 상기 제2 나노입자가 제2 기체 화합물과 결합할 수 있는 것인, 기체 화합물 및 취기 화합물 제거용 조성물.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1 개질된 나노입자가 알루미나, 산화마그네슘, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 나노입자를 포함하는 것인 조성물.
  37. 제35항에 있어서, 상기 음으로 하전된 금속 이온 착체 1종 이상이 과망간산염 이온, 아염소산염 이온, 과황산염 이온, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 이온을 포함하는 것인 조성물.
  38. 제35항에 있어서, 상기 제2 개질된 나노입자가 실리카, 이산화티탄, 금, 산화아연, 폴리스티렌, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 나노입자를 포함하는 것인 조성물.
  39. 제35항에 있어서, 상기 양으로 하전된 금속 이온 1종 이상이 구리 이온, 은 이온, 금 이온, 철 이온, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 이온을 포함하는 것인 조성물.
  40. 제35항에 있어서, 상기 제1 기체 화합물 및 제2 기체 화합물 중 적어도 하나가 취기 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  41. 나노입자, 및
    나노입자 상에 흡착된 1종 이상의 금속 이온
    을 포함하며, 상기 나노입자 및 금속 이온 중 적어도 하나가 기체 화합물, 취기 화합물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물과 결합할 수 있는 것인 제조 용품.
  42. 제41항에 있어서, 상기 나노입자의 직경이 500 나노미터 미만인 용품.
  43. 제42항에 있어서, 상기 나노입자가 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 이산화티탄, 금, 산화아연, 산화철, 폴리스티렌, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 용품.
  44. 제41항에 있어서, 상기 나노입자 1 그램의 표면적이 약 200 평방미터 이상인 용품.
  45. 제41항에 있어서, 상기 1종 이상의 금속 이온이 구리 이온, 은 이온, 금 이온, 과망간산염 이온, 아염소산염 이온, 과황산염 이온, 철 이온 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 이온을 포함하는 것인 용품.
  46. 제41항에 있어서, 상기 취기 화합물이 황 함유 화합물, 질소 함유 화합물, 카르복실산, 알콜, 지방족 알데히드, 지방족 케톤, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 용품.
  47. 제41항에 있어서, 상기 기체 화합물이 에틸렌, 카르본, 디엔알, 테르페노이드, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하는 것인 용품.
  48. 제41항에 있어서, 상기 나노입자와 제조 용품 사이의 전위 차이에 의해 나노입자가 제조 용품 상에 흡착되어 있는 용품.
  49. 제41항에 있어서, 상기 제조 용품이 흡수 용품을 포함하는 용품.
  50. 제49항에 있어서, 기저귀를 포함하는 용품.
  51. 제49항에 있어서, 여성 위생 제품을 포함하는 용품.
  52. 제41항에 있어서, 페이퍼 타월을 포함하는 용품.
  53. 제41항에 있어서, 에어로졸 스프레이를 포함하는 용품.
  54. 제41항에 있어서, 주택용 클리너를 포함하는 용품.
  55. 제41항에 있어서, 구강 위생 제품을 포함하는 용품.
  56. 제41항에 있어서, 여과 용품을 포함하는 용품.
  57. 제56항에 있어서, 상기 여과 용품이 공기 여과기, 통풍구 여과기, 안면 마스크 여과기, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 용품.
  58. 제41항에 있어서, 통기성 필름을 포함하는 용품.
  59. 제1 제타 전위를 갖는 나노입자 상에 1종 이상의 금속 이온을 흡착시키고,
    나노입자의 제타 전위 변화에 의해 금속 이온 흡착을 측정하는
    것을 포함하는 개질된 나노입자의 제조 방법.
  60. 제59항에 있어서, 상기 금속 이온을 흡착시키는 것이 수성 나노입자 현탁액 내로 금속 이온 용액을 적가하는 것을 포함하는 방법.
  61. 제59항에 있어서, 나노입자의 제타 전위를 약 1.0 밀리볼트 이상 변화시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  62. 제61항에 있어서, 나노입자의 제타 전위를 약 5.0 밀리볼트 이상 변화시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  63. 나노입자; 및
    나노입자 상에 흡착된 1종 이상의 금속 이온
    을 포함하며, 상기 나노입자가 금속 이온 흡착 전의 제1 제타 전위 및 흡착 후의 제2 제타 전위를 갖고, 제1 제타 전위와 제2 제타 전위 사이의 차이가 약 1.0 밀리볼트인 나노입자.
  64. 제63항에 있어서, 상기 제2 제타 전위가 흡착된 금속 이온의 첨가량에 의해 결정되는 것인 개질된 나노입자.
  65. 제63항에 있어서, 상기 나노입자의 제1 제타 전위가 약 1 내지 70 밀리볼트인 개질된 나노입자.
  66. 제63항에 있어서, 상기 나노입자의 제1 제타 전위가 약 -1 내지 -50 밀리볼트인 개질된 나노입자.
  67. 제63항에 있어서, 추가로 제1 제타 전위와 제2 제타 전위 사이의 차이가 약 5.0 밀리볼트인 개질된 나노입자.
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