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KR20080001655A - Dispersing agent of metal nanoparticles with polyethyleneimine derivative and use thereof - Google Patents

Dispersing agent of metal nanoparticles with polyethyleneimine derivative and use thereof Download PDF

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KR20080001655A
KR20080001655A KR1020070064525A KR20070064525A KR20080001655A KR 20080001655 A KR20080001655 A KR 20080001655A KR 1020070064525 A KR1020070064525 A KR 1020070064525A KR 20070064525 A KR20070064525 A KR 20070064525A KR 20080001655 A KR20080001655 A KR 20080001655A
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solvent
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 수평균 분자량 400 이상인 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 골격 내 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 분산제를 사용한 금속 나노 입자의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 금속 나노 입자에 관한 것이다. The present invention is based on a polyethyleneimine having a number average molecular weight of 400 or more, wherein at least one H-NH in the skeleton is a metal of a polyethyleneimine derivative substituted with at least one functional group selected from the group consisting of a metal bonding group and a solvent-affinity group. A dispersant for nanoparticles. The present invention also relates to a method for producing metal nanoparticles using the dispersant and to metal nanoparticles produced by the method.

본 발명의 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 사용함으로써 다양한 용매 내에서 응집 현상 없이 금속 나노 입자를 쉽고 간편하게 제조할 수 있다.By using the dispersing agent of the metal nanoparticles of the polyethyleneimine derivative of the present invention, it is possible to easily and conveniently prepare the metal nanoparticles without aggregation in various solvents.

Description

폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노 입자의 분산제 및 이의 이용 {DISPERSING AGENT OF METAL NANOPARTICLE COMPOSED OF POLYETHYLENIMINE DERIVATIVE AND USE HEREOF}Dispersant of metal nanoparticles with polyethyleneimine derivatives and use thereof {DISPERSING AGENT OF METAL NANOPARTICLE COMPOSED OF POLYETHYLENIMINE DERIVATIVE AND USE HEREOF}

도 1은 제조예 1에서 제조한 은 나노 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 1. FIG.

도 2는 제조예 1에서 제조한 은 나노 입자의 성분을 에너지 분산 X 선 분광계 (EDX)로 분석한 결과이다. 2 is a result of analyzing the components of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 1 by an energy dispersive X-ray spectrometer (EDX).

도 3은 제조예 6에서 제조한 은 나노 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 6. FIG.

도 4는 제조예 7에서 제조한 은 나노 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 7. FIG.

도 5는 제조예 8에서 제조한 은 나노 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 8. FIG.

도 6은 제조예 9에서 제조한 은 나노 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the silver nanoparticles prepared in Preparation Example 9. FIG.

본 발명은 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제, 이를 사용한 금속 나노 입자의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 금속 나노 입자에 관한 것이다.The present invention relates to a dispersant for metal nanoparticles made of polyethyleneimine derivatives, a method for preparing metal nanoparticles using the same, and metal nanoparticles prepared by the method.

나노 입자의 물질은 수 나노미터(nm)에서부터 백 나노미터 정도의 크기를 가 지는 물질로서 크기가 작아지면 입자의 표면 대 질량의 비율이 증가하여 단위 질량당 표면적이 증가한다. 또한 전자의 에너지 상태가 분자에 가까워지면서 벌크 물질과는 전혀 다른 물성이 나타난다. 나노 물질의 표면적 증가와 활성화는 입자의 녹는점이 낮아지는 것처럼 물성의 변화에 영향을 주며 또한 양자 효과에 의한 광학적, 전기적 성질의 변화에 영향을 주어 새로운 광전자 소재로 응용할 수 있다.Nanoparticle materials range in size from a few nanometers (nm) to a few hundred nanometers. As they decrease in size, the surface-to-mass ratio of the particles increases, increasing the surface area per unit mass. In addition, as the energy state of the electron gets closer to the molecule, physical properties appear completely different from those of the bulk material. Increasing the surface area and activation of nanomaterials affects the change of physical properties as the melting point of particles decreases, and also affects the change of optical and electrical properties due to quantum effects, which can be applied to new optoelectronic materials.

지금까지 알려진 금속 나노 입자의 합성 방법에는 진공 상태에서 높은 전압을 이용하여 합성하는 기상 합성법(gas phase method)과 유기 용매와 고분자를 이용하여 제조하는 습식 합성법(liquid phase method) 등이 있다. 이 중에서 기상 합성법은 제조 비용이 많이 들고, 생산성, 작업성이 떨어지는 단점이 있다. 반면, 습식 합성법은 비교적 쉽고, 생산성, 작업성이 뛰어나며, 제조 비용이 상대적으로 저렴한 장점이 있어 많이 이용되고 있다.Synthesis methods of metal nanoparticles known to date include a gas phase method synthesized using a high voltage in a vacuum state, and a liquid phase method prepared using an organic solvent and a polymer. Among these, the gas phase synthesis method has a disadvantage of high manufacturing cost and low productivity and workability. On the other hand, the wet synthesis method is relatively easy, productivity, workability, and has a relatively low cost of manufacturing has been widely used.

그러나, 습식 합성법에 의해 제조되는 금속 나노 입자는 그 자체로는 불안정하여 시간이 지남에 따라 응집하여 나노 입자로서의 성질을 잃어버리기 때문에, 용액 내에서 응집을 막으면서 금속 나노 입자를 제조할 수 있도록 분산제를 사용하게 된다. 분산제와 금속이온이 함께 용해된 용액에 환원제가 가해지면 금속이온이 환원되면서 금속 나노입자가 만들어지게 된다. 분산제로는 polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethyleneglycol, Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) 등이 많이 사용된다. 환원제로는 NaBH4, H2, Hydrazine, ascorbic acid 등이 주로 사용되며 ethylene glycol(EG), dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF) 등의 경우에는 용매이면서 환원제의 기능을 수행한다. 그러나, 기존의 방법으로는 분산제와 환원제를 각각 따로 넣어주어야 하고, 반응 용매도 물, EEG, DMF, DMSO 등의 polar solvent에서만 가능한 문제점이 있다. 또한, 제조된 금속 나노입자의 용매에 대한 용해도는 표면에 존재하는 분산제에 의하여 결정되므로 다양한 용매에 용해도를 갖는 분산제의 개발이 필요하다. However, since the metal nanoparticles produced by the wet synthesis method is unstable in itself and agglomerates over time and loses their properties as nanoparticles, dispersants can be prepared to prevent the metal nanoparticles from being agglomerated in solution. Will be used. When a reducing agent is added to a solution in which a dispersant and a metal ion are dissolved together, metal ions are reduced to form metal nanoparticles. Polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethyleneglycol, and Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) are widely used as dispersants. Reducing agents are mainly NaBH 4 , H 2 , Hydrazine, ascorbic acid, etc. In the case of ethylene glycol (EG), dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), etc., it is a solvent and functions as a reducing agent. However, in the conventional method, the dispersing agent and the reducing agent have to be put separately, and there is a problem that the reaction solvent is also possible only in polar solvents such as water, EEG, DMF, and DMSO. In addition, since the solubility of the prepared metal nanoparticles in the solvent is determined by the dispersant present on the surface, it is necessary to develop a dispersant having solubility in various solvents.

본 발명은 용매 내에서 응집 현상이 없도록 분산제의 역할을 하면서 동시에 금속 이온을 금속 나노 입자로 환원할 수 있는 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 제공하고자 한다. The present invention is to provide a dispersing agent of metal nanoparticles made of polyethyleneimine derivative which can act as a dispersant so that there is no aggregation phenomenon in the solvent and at the same time reduce metal ions to metal nanoparticles.

또한 상기 금속 나노입자의 분산제를 사용하여 금속 나노 입자를 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 금속 나노 입자를 제공하고자 한다.In addition, to provide a method for producing metal nanoparticles using the dispersant of the metal nanoparticles and the metal nanoparticles prepared by the method.

본 발명은 수평균 분자량 400 이상인 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 골격 내 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 제공한다.The present invention has a polyimide of formula (I) or formula (II) having a number average molecular weight of 400 or more as a skeleton, and at least one H-NH in the skeleton is substituted with at least one functional group selected from the group consisting of a metal bonding group and a solvent-affinity group. A dispersant for metal nanoparticles of polyethylenimine derivatives is provided.

[화학식 1][Formula 1]

H(-NHCH2CH2-)nNH2 H (-NHCH 2 CH 2- ) n NH 2

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112007047371496-PAT00001
Figure 112007047371496-PAT00001

또한, 본 발명은 상기 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의분산제를 용매에 용해하는 제1단계; 및 In addition, the present invention is a first step of dissolving the dispersant of the metal nanoparticles of the polyethyleneimine derivative in a solvent; And

상기 제1단계의 용액에 금속 염 또는 금속 염이 용해된 용액을 첨가하여 상기 금속 염 중 금속 이온을 환원하는 제2단계를 포함하는 금속 나노 입자의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing metal nanoparticles comprising a second step of reducing the metal ions in the metal salt by adding a metal salt or a solution in which the metal salt is dissolved in the solution of the first step.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 금속 나노 입자를 제공한다.The present invention also provides a metal nanoparticle produced by the above method.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 금속 나노입자의 분산제는 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제로서, 상기 폴리에틸렌이민 유도체는 수평균 분자량 400 이상인 하기 화학식 1의 직쇄형 폴리에틸렌이민 또는 수평균 분자량 400 이상인 하기 화학식 2의 분지형 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 폴리에틸렌이민 골격 내에 존재하는 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 구조를 갖는 것이 특징이다.The dispersing agent of the metal nanoparticles according to the present invention is a dispersing agent of metal nanoparticles made of polyethyleneimine derivatives, wherein the polyethyleneimine derivative is a linear polyethyleneimine of Formula 1 having a number average molecular weight of 400 or more, or a number average molecular weight of 400 or more of A branched polyethyleneimine is used as a skeleton, and at least one H-NH present in the polyethyleneimine skeleton has a structure substituted with at least one functional group selected from the group consisting of a metal bonding group and a solvent-affinity group.

[화학식 1][Formula 1]

H(-NHCH2CH2-)nNH2 H (-NHCH 2 CH 2- ) n NH 2

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112007047371496-PAT00002
Figure 112007047371496-PAT00002

상기 금속 결합 작용기는 금속 이온 및/또는 금속 나노입자와 화학 결합할 수 있는 작용기로서, 이의 비제한적인 예로는 -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OH, -[A]a-SH, -[A]a-COOH 등이 있고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수가 될 수 있다.The metal-bonding functional group is a functional group capable of chemically bonding with metal ions and / or metal nanoparticles, including, but not limited to,-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OH,-[A] a -SH,-[A] a -COOH, and the like; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 8 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B may be an integer between 1 and 6.

또한, 상기 용매 친화 작용기는 용매와 친화력 있는 작용기로서, 이의 비제한적인 예로는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, C6~C30의 아릴(aryl)기, -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OR9, -[A]a-SR10, -[A]a-COOR11, -[A]a-COR12 등이 있고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수가 될 수 있다.In addition, the solvent affinity functional group is a functional group having affinity with a solvent, and non-limiting examples thereof include C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, C 6 to C 30 aryl group,-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,- [A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OR 9 ,-[A] a -SR 10 ,-[A] a -COOR 11 ,-[A] a -COR 12 and the like; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 12 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B may be an integer between 1 and 6.

폴리에틸렌이민은 아민과 같은 금속 결합 작용기를 갖고 있지만, 금속 이온 및 금속 나노 입자에 잘 결합하는 다른 금속 결합 작용기를 도입하면 금속 이온 및 금속 나노 입자에 대한 친화도를 더욱 증가시킬 수 있다. 폴리에틸렌이민에 상기 금속 결합 작용기의 종류와 작용기의 수를 조절하여 도입하면 여러 가지 금속에 대하여 적합한 친화도를 가진 폴리에틸렌이민 유도체로 된 분산제를 제공할 수 있다. Polyethylenimine has metal-bonding functional groups such as amines, but the introduction of other metal-bonding functionalities that bind well to metal ions and metal nanoparticles can further increase affinity for metal ions and metal nanoparticles. By introducing the polyethyleneimine by controlling the type of the metal-bonded functional groups and the number of functional groups, it is possible to provide a dispersant made of polyethyleneimine derivatives having suitable affinity for various metals.

또한, 아민은 친수성 작용기로 극성 용매에 친화력이 좋아 폴리에틸렌이민은 극성 용매에 잘 녹는다. 그러나, 폴리에틸렌이민에 긴 알킬 사슬이나 방향족 작용기를 도입하면 소수성의 폴리에틸렌이민 유도체를 만들 수 있고, 작용기의 도입량을 조절하면 소수성 정도를 조절할 수도 있다. 또한, 폴리에틸렌이민에 친수성의 작용기를 종류와 수를 조절하여 도입하면 친수성의 정도도 조절할 수 있다. 따라서, 극성 정도를 친수성에서 소수성까지 필요한 정도로 조절된 폴리에틸렌이민 유도체는 여러 가지 극성의 용매에서 균질한(homogeneous) 상태의 분산제로 사용할 수 있다.In addition, amines have affinity for polar solvents as hydrophilic functional groups, and polyethyleneimine is well soluble in polar solvents. However, introduction of long alkyl chains or aromatic functional groups into polyethyleneimine can produce hydrophobic polyethyleneimine derivatives, and the degree of hydrophobicity can be controlled by adjusting the amount of functional groups introduced. In addition, by controlling the type and number of hydrophilic functional groups in polyethyleneimine, the degree of hydrophilicity can also be controlled. Accordingly, polyethyleneimine derivatives whose degree of polarity is adjusted from hydrophilicity to hydrophobicity can be used as homogeneous dispersants in solvents of various polarities.

하기 화학식 3은 본 발명에 따른 금속 나노입자의 분산제인 폴리에틸렌이민 유도체 중 금속 결합 작용기와 용매 친화 작용기가 각각 분자 내 1이상의 아민 원자에 결합된 직쇄형 폴리에틸렌이민 유도체의 일예를 나타낸 것이다. 또한, 하기 화학식 4는 본 발명에 따른 금속 나노입자의 분산제인 폴리에틸렌이민 유도체 중 분지형 폴리에틸렌이민 유도체의 일예를 나타낸 것이다.Formula 3 shows an example of a linear polyethyleneimine derivative in which a metal bonding functional group and a solvent affinity functional group are respectively bonded to one or more amine atoms in a molecule of the polyethyleneimine derivative which is a dispersant for metal nanoparticles according to the present invention. In addition, Formula 4 shows an example of a branched polyethyleneimine derivative of the polyethyleneimine derivative which is a dispersant of the metal nanoparticles according to the present invention.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112007047371496-PAT00003
Figure 112007047371496-PAT00003

상기 화학식 3에서, R은 H, Rmetalbinding, 또는 Rsolubilizing이고; 상기 Rmetalbinding은 금속 결합 작용기이며; Rsolubilizing은 용매 친화 작용기이다.In Formula 3, R is H, R metalbinding , or R solubilizing ; R metalbinding is a metal bonding functional group; R solubilizing is a solvent affinity functional group.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112007047371496-PAT00004
Figure 112007047371496-PAT00004

상기 화학식 4에서, R은 H, Rmetalbinding, 또는 Rsolubilizing이고; 상기 Rmetalbinding은 금속 결합 작용기이며; Rsolubilizing은 용매 친화 작용기이다.In Formula 4, R is H, R metalbinding , or R solubilizing ; R metalbinding is a metal bonding functional group; R solubilizing is a solvent affinity functional group.

본 발명에 따른 금속 나노입자의 분산제로 사용되는 폴리에틸렌이민 유도체는 수평균 분자량 400 이상인 상기 화학식 1 또는 화학식2의 폴리에틸렌이민으로부터 제조할 수 있는데, 구체적으로 폴리에틸렌이민 내에는 아민기가 존재하므로 상기 아민기를 이용하여 친핵성 치환 반응이나 아미드화(amidation) 등의 반응을 진행시켜 금속 결합 작용기 및/또는 용매 친화 작용기를 쉽게 도입할 수 있다.The polyethyleneimine derivative used as the dispersing agent of the metal nanoparticles according to the present invention may be prepared from the polyethyleneimine of Formula 1 or Formula 2 having a number average molecular weight of 400 or more. Specifically, since the amine group exists in polyethyleneimine, the amine group is used. By carrying out a reaction such as nucleophilic substitution reaction or amidation, the metal bonding functional group and / or the solvent affinity functional group can be easily introduced.

한편, 본 발명에 따른 금속 나노 입자의 제조방법은, 수평균 분자량 400 이 상인 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 골격 내 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 용매에 용해하는 제1단계; 및 On the other hand, the method for producing a metal nanoparticle according to the present invention, the polyimide of the formula (1) or formula (2) having a number average molecular weight of 400 or more as a skeleton, H of at least one -NH in the skeleton is a metal bonding functional group and solvent affinity. Dissolving a dispersing agent of metal nanoparticles of polyethyleneimine derivatives substituted with one or more functional groups selected from the group consisting of functional groups in a solvent; And

상기 제1단계의 용액에 금속 염 또는 금속 염이 용해된 용액을 첨가하여 상기 금속 염 중 금속 이온을 환원하는 제2단계를 포함하여 이루어질 수 있다.It may comprise a second step of reducing the metal ions in the metal salt by adding a metal salt or a solution in which the metal salt is dissolved in the solution of the first step.

본 발명에 따른 금속 나노 입자의 제조방법에서, 상기 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제는 상기 금속 이온 및 제조되는 금속 나노 입자가 용매 내에서 응집되지 않도록 하는 분산제로 작용할 뿐만 아니라, 상기 금속 이온을 금속 나노 입자로 환원시키는 일종의 환원제의 역할을 한다. In the method for producing metal nanoparticles according to the present invention, the dispersant of the metal nanoparticles of the polyethylenimine derivative not only acts as a dispersant to prevent the metal ions and the metal nanoparticles to be produced from agglomerating in a solvent, and the metal ion It acts as a kind of reducing agent to reduce to metal nanoparticles.

나노 입자 제조시 반응물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 폴리에틸렌이민 유도체: 금속 염: 용매 = 0.0001~30 중량부: 0.01~30 중량부: 40~99.9 중량부인 것이 바람직하다. 폴리에틸렌이민 유도체가 0.0001 중량부 미만이면 금속염의 안정화가 충분히 이루어지지 않아 입자 크기가 1 ㎛ 이상인 입자가 형성되는 문제가 있고, 폴리에틸렌이민 유도체가 30 중량부 초과이면 세척 단계에서 이의 제거가 용이하지 않은 문제가 있다. The amount of the reactant used in the preparation of the nanoparticles is not particularly limited, but polyethyleneimine derivative: metal salt: solvent = 0.0001 to 30 parts by weight: 0.01 to 30 parts by weight: 40 to 99.9 parts by weight. If the polyethyleneimine derivative is less than 0.0001 parts by weight, the metal salt is not stabilized sufficiently, so that particles having a particle size of 1 μm or more are formed. If the polyethyleneimine derivative is more than 30 parts by weight, it is not easy to remove it in the washing step. There is.

또한, 반응 온도는 용매 조건에 따라 달라지나, -25 ℃ ~ 200 ℃가 바람직하다. -25 ℃ 미만의 온도에서는 반응이 일어나지 않고, 200 ℃ 초과에서는 입자가 너무 커지는 문제가 발생한다. Moreover, although reaction temperature changes with solvent conditions, -25 degreeC-200 degreeC is preferable. The reaction does not occur at a temperature below -25 ° C, and a problem of excessively large particles occurs above 200 ° C.

본 발명에 따른 금속 나노 입자의 제조방법에서, 상기 금속 결합 작용기는 -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OH, -[A]a-SH 및 -[A]a-COOH이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수가 될 수 있다.In the method for preparing metal nanoparticles according to the present invention, the metal bonding functional group is-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OH,-[ A] a -SH and-[A] a -COOH; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 8 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B may be an integer between 1 and 6.

또한, 상기 용매 친화 작용기는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, C6~C30의 아릴(aryl)기, -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OR9, -[A]a-SR10, -[A]a-COOR11 및 -[A]a-COR12이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수가 될 수 있다.In addition, the solvent-affinity functional group is a C 1 ~ C 30 linear or branched alkyl group, C 6 ~ C 30 aryl group,-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A ] a -NO 2 ,-[A] a -OR 9 ,-[A] a -SR 10 ,-[A] a -COOR 11 and-[A] a -COR 12 ; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 12 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B may be an integer between 1 and 6.

본 발명에 따른 금속 나노 입자의 제조방법에서, 상기 금속은 Ag, Au, Pd, Pt, Ni, 및 Cu로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 전이금속 또는 이의 합금일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 상기 금속 염은 상기 상기 전이금속 또는 합 금의 염이 가능하다.In the method of manufacturing metal nanoparticles according to the present invention, the metal may be one or more transition metals or alloys thereof selected from the group consisting of Ag, Au, Pd, Pt, Ni, and Cu, but is not limited thereto. Salts may be salts of such transition metals or alloys.

본 발명에 따른 금속 나노 입자의 제조방법에서, 상기 용매는 금속 염의 환원에 통상 사용하고 있는 용매이면 특별히 제한하지 않는다. 용매의 비제한적인 예로는 물, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, DMSO, DMF, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethelene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol propyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, N-methyl pyrrolidone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, THF, hexadecane, pentadecane, tetradecane, tridecane, dodecane, undecane, decane, nonane, octane, heptane, hexane, xylene, toluene, benzene 등이 있으나, 이에 제한하지는 않는다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In the method for producing metal nanoparticles according to the present invention, the solvent is not particularly limited as long as it is a solvent normally used for reduction of metal salts. Non-limiting examples of solvents include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, DMSO, DMF, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethelene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol propyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, N-methyl pyrrolidone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, THF, hexadecane, pentadecane, tetradecane, tridecane, dodecane, undecane, decane, nonane, octane, heptane , hexane, xylene, toluene, benzene, etc., but is not limited thereto. These solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

또한, 본 발명은 상기 금속 나노 입자의 제조방법에 의해 제조된 금속 나노 입자를 제공한다.The present invention also provides a metal nanoparticle produced by the method for producing a metal nanoparticle.

(실시예)(Example)

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples. However, the following examples are merely to illustrate the present invention and the present invention is not limited by the following examples.

[A. 폴리에틸렌이민 유도체의 합성][A. Synthesis of Polyethylenimine Derivatives]

폴리에틸렌이민은 수평균분자량 423 (직쇄형;L), 600 (분지형;B), 10,000 (분지형;B), 60,000 (분지형;B)의 Aldrich 시약을 사용하였다. 각각의 폴리에틸렌이민을 일정비율 치환 반응하여 폴리에틸렌이민 유도체들을 합성하였다.Polyethylenimine used Aldrich reagent of number average molecular weight 423 (straight chain; L), 600 (branched; B), 10,000 (branched; B), 60,000 (branched; B). Polyethyleneimine derivatives were synthesized by a certain ratio substitution reaction of each polyethyleneimine.

(실시예 1: Lau0.18LPEI423의 합성)(Example 1: Synthesis of Lau 0.18 LPEI 423 )

수평균 분자량 423인 직쇄형 폴리에틸렌이민 43.0 g (단량체 기준 1 mol)과 bromododecane 49.85 g (0.20 mol), 무수 K2CO3 30.4 g (0.20 mol), 2-propanol 300 g 이 혼합된 용액을 48시간 환류 교반하였다. 반응 용액을 식히고 diethyl ether 500 ml을 가한 후 0.1 N NaOH 용액 200 ml로 3회, 탈이온수 200 ml로 1회 세척하였다. MgSO4로 말리고 용매를 감압증류하여 Laurl기가 18% 치환된 Lau0.18LPEI423 58 g을 얻었고, 이의 1H-NMR 데이터를 아래에 기재하였다.A solution containing 43.0 g of linear polyethyleneimine having a number average molecular weight of 423 (1 mol based on monomer), 49.85 g (0.20 mol) of bromododecane, 30.4 g (0.20 mol) of anhydrous K 2 CO 3 , and 300 g of 2-propanol were mixed for 48 hours. It was stirred at reflux. The reaction solution was cooled, diethyl ether 500 ml was added, and then washed three times with 200 ml of 0.1 N NaOH solution and once with 200 ml of deionized water. Drying with MgSO 4 and distillation of the solvent under reduced pressure gave 58 g of Lau 0.18 LPEI 423 substituted with 18% of Laurl group, the 1 H-NMR data thereof is described below.

1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz, ppm): 2.3~2.8 (broad, -NCH2CH2), 1.2~1.9 (b, Lau CH2), 0.9~1.0 (t, Lau CH3). 1 H-NMR (DMSO-d 6 , 500 MHz, ppm): 2.3 to 2.8 (broad, -NCH 2 CH 2 ), 1.2 to 1.9 (b, Lau CH 2 ), 0.9 to 1.0 (t, Lau CH 3 ) .

(실시예 2~5: Lau0.46LPEI423, Lau0.85LPEI423, Lau0.19BPEI10000 및 Lau0.20BPEI60000 의 합성)(Examples 2-5: Synthesis of Lau 0.46 LPEI 423 , Lau 0.85 LPEI 423 , Lau 0.19 BPEI 10000 and Lau 0.20 BPEI 60000 )

수평균 분자량 423, 10,000, 60,000의 폴리에틸렌이민을 사용하고 반응비율을 달리하여 Lau0.46LPEI423 (실시예 2), Lau0.85LPEI423 (실시예 3), Lau0.19BPEI10000 (실시예 4), Lau0.20BPEI60000 (실시예 5)를 합성하였다. Lau0.19BPEI10000 (실시예 4) 및 Lau0.20BPEI60000 (실시예 5)의 1H-NMR 데이터는 아래에 기재하였다.Lau 0.46 LPEI 423 (Example 2), Lau 0.85 LPEI 423 (Example 3), Lau 0.19 BPEI 10000 (Example 4) 0.20 BPEI 60000 (Example 5) was synthesized. 1 H-NMR data of Lau 0.19 BPEI 10000 (Example 4) and Lau 0.20 BPEI 60000 (Example 5) are described below.

1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): 7.2~7.3 (br, C6H5), 3.4~3.6 (br, -NCH2CH2), 2.2~2.6 (br, NCH2CH3). 1 H-NMR (CDCl 3 , 500 MHz, ppm): 7.2 to 7.3 (br, C 6 H 5 ), 3.4 to 3.6 (br, -NCH 2 CH 2 ), 2.2 to 2.6 (br, NCH 2 CH 3 ) .

(실시예 6. Lau0.46Sul0.38LPEI423 의 합성)(Example 6. Synthesis of Lau 0.46 Sul 0.38 LPEI 423 )

실시예 2에서 합성한 Lau0.46LPEI423 120.7 g과 1,3-propane sultone 48.8 g, 2-propanol 300 g이 들어있는 용액을 24시간 환류 교반하였다. 용액을 식히고 용매를 감압증류하여 Lau0.46Sul0.38PEI423 168.2 g을 얻었다. 120.7 g of Lau 0.46 LPEI 423 synthesized in Example 2, 48.8 g of 1,3-propane sultone, and 300 g of 2-propanol were stirred under reflux for 24 hours. The solution was cooled and the solvent was distilled under reduced pressure to obtain 168.2 g of Lau 0.46 Sul 0.38 PEI 423 .

(실시예 7. Lau0.46EtOH0.54LPEI423 의 합성)(Example 7. Synthesis of Lau 0.46 EtOH 0.54 LPEI 423 )

실시예 2에서 합성한 Lau0.46LPEI423 120.7 g과 2-bromoethanol 74.9 g, 무수 K2CO3 92 g (0.60 mol), 2-propanol 500 g이 들어있는 용액을 48시간 환류 교반하였다. 용액을 식히고 diethyl ether 1000 ml을 가한 후 0.1 N NaOH 용액 300 ml로 3회, 탈이온수 200 ml로 1회 세척하였다. MgSO4로 말리고 용매를 감압 증류하여 Lau0.46EtOH0.54PEI423 147.6 g을 얻었다. 120.7 g of Lau 0.46 LPEI 423 synthesized in Example 2, 74.9 g of 2-bromoethanol, 92 g (0.60 mol) of anhydrous K 2 CO 3 , and 500 g of 2-propanol were stirred under reflux for 48 hours. After cooling, the solution was added with 1000 ml of diethyl ether, and then washed three times with 300 ml of 0.1 N NaOH solution and once with 200 ml of deionized water. Dry with MgSO 4 and distill off the solvent under reduced pressure to give Lau 0.46 EtOH 0.54 PEI 423 147.6 g was obtained.

(실시예 8. Ac1.0LPEI423 의 합성) (Example 8. Synthesis of Ac 1.0 LPEI 423 )

수평균 분자량 423인 직쇄형 폴리에틸렌이민 43.0 g (단량체 기준 1 mol)을 2-propanol 200 ml에 녹였다. Ice-bath 에서 acetic anhydride 122 g (1.2 mol)을 천천히 가하고 60℃로 온도를 올려 6시간 반응하였다. 반응이 끝나면 용매를 감압 증류하여 Ac1.0LPEI423 을 얻었고, 이의 1H-NMR 데이터를 아래에 기재하였다.43.0 g of linear polyethyleneimine having a number average molecular weight of 423 (1 mol on a monomer basis) were dissolved in 200 ml of 2-propanol. 122 g (1.2 mol) of acetic anhydride was slowly added in an ice-bath, and the reaction mixture was heated to 60 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled under reduced pressure to obtain Ac 1.0 LPEI 423 , the 1 H-NMR data thereof is described below.

1H-NMR (D2O, 500 MHz, ppm): 3.3~3.8 (broad, -NCH2CH2), 2.0~2.2 (m, -NCOCH3). 1 H-NMR (D 2 O, 500 MHz, ppm): 3.3-3.8 (broad, -NCH 2 CH 2 ), 2.0-2.2 (m, -NCOCH 3 ).

(실시예 9. Ben0.30LPEI423 의 합성)(Example 9. Synthesis of Ben 0.30 LPEI 423 )

Bromododecane 대신 benzyl bromide 를 사용하고 실시예 1과 같은 방법으로 하여 Ben0.30LPEI423 를 얻었고, 이의 1H-NMR 데이터를 아래에 기재하였다.Ben 0.30 LPEI 423 was obtained by using benzyl bromide instead of Bromododecane and in the same manner as in Example 1. The 1 H-NMR data thereof is described below.

1H-NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): 7.2~7.3 (br, C6H5), 3.4~3.6 (br, -NCH2CH2), 2.2~2.6 (br, NCH2CH3). 1 H-NMR (CDCl 3 , 500 MHz, ppm): 7.2 to 7.3 (br, C 6 H 5 ), 3.4 to 3.6 (br, -NCH 2 CH 2 ), 2.2 to 2.6 (br, NCH 2 CH 3 ) .

(실험 1. 용해도 측정)(Experiment 1. Solubility Measurement)

실시예 1~9에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체를 사용하여, 각종 용매에서 폴리에틸렌이민 유도체의 용해도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Using the polyethyleneimine derivatives prepared in Examples 1 to 9, the solubility of the polyethyleneimine derivative in various solvents was measured, and the results are shown in Table 1 below.

H2OH 2 O DMSODMSO IPAIPA AcetoneAcetone THFTHF PGPEPGPE CH2Cl2 CH 2 Cl 2 TolueneToluene HexaneHexane 실시예 1Example 1 OO OO OO OO XX 실시예 2Example 2 OO OO OO XX 실시예 3Example 3 XX OO OO OO OO OO 실시예 4Example 4 OO OO OO OO XX 실시예 5Example 5 OO OO OO OO XX 실시예 6Example 6 OO OO OO OO OO OO OO OO 실시예 7Example 7 OO OO OO OO OO OO OO OO OO 실시예 8Example 8 OO OO OO XX 실시예 9Example 9 OO OO OO XX 비교예 1Comparative Example 1 OO XX XX XX XX 비교예 2Comparative Example 2 OO XX XX XX XX

비교예1: 수평균분자량 60,000인 분지형 폴리에틸렌이민 (BPEI60000; Aldrich)Comparative Example 1: Branched Polyethyleneimine with Number Average Molecular Weight 60,000 (BPEI 60000 ; Aldrich)

비교예2: 수평균분자량 423인 직쇄형 폴리에틸렌이민 (LPEI423; Aldrich)Comparative Example 2: linear polyethyleneimine having a number average molecular weight of 423 (LPEI 423 ; Aldrich)

상기 표 1에서, ◎: 아주 잘 녹음, O: 잘 녹음, △: 조금 녹음, X: 잘 안 녹음.In Table 1, ◎: very well recording, O: well recording, △: a little recording, X: not recording well.

상기 표 1에 의하면, 실시예 1~9에서 합성한 폴리에틸렌이민 유도체는 여러 가지 용매에서 다양한 용해도를 보였다. 특히, Lau0.46Sul0.38PEI423 모든 용매에서 잘 용해되는 특성을 보였다.According to Table 1, the polyethyleneimine derivatives synthesized in Examples 1 to 9 showed various solubility in various solvents. In particular, Lau 0.46 Sul 0.38 PEI 423 It showed good solubility in all solvents.

[B. 폴리에틸렌이민 유도체를 포함하는 금속 나노 입자의 제조][B. Preparation of Metal Nanoparticles Containing Polyethylenimine Derivatives]

금속 나노입자는 상기 실시예에서 합성한 폴리에틸렌이민 유도체를 반응용매에 녹이고 이 용액에 AgNO3를 가한 후 일정 온도에서 교반하여 반응시켰다. 반응 후 생긴 금속 나노 입자는 원심분리하여 분리하고 탈이온수로 수회 세척하여 정제하였다. The metal nanoparticles were dissolved in the reaction mixture by dissolving the polyethyleneimine derivative synthesized in Example, AgNO 3 was added to the solution, followed by stirring at a constant temperature. The metal nanoparticles produced after the reaction were separated by centrifugation and purified by washing several times with deionized water.

(금속 나노 입자의 제조예 1)(Production Example 1 of Metal Nanoparticles)

실시예 1에서 합성한 Lau0.18LPEI423 3.7 g을 증류수 30 ml에 녹였다. 이 용액을 100℃로 가열한 상태에서 AgNO3 4.3 g이 증류수 10 ml에 녹아있는 수용액을 가하고 1시간 반응한 후, 반응물을 식히고 정제하여 평균 크기 20~30 nm의 은 나노 입자(도 1, 도 2 참조)를 제조하였다. 3.7 g of Lau 0.18 LPEI 423 synthesized in Example 1 was dissolved in 30 ml of distilled water. After the solution was heated to 100 ° C., an aqueous solution of 4.3 g of AgNO 3 dissolved in 10 ml of distilled water was added and reacted for 1 hour. The reactants were cooled and purified to obtain silver nanoparticles having an average size of 20 to 30 nm (FIG. 1, FIG. 2).

(금속 나노 입자의 제조예 2 ~ 5)(Production Examples 2 to 5 of Metal Nanoparticles)

실시예 1에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체 대신 실시예 2~5에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체를 각각 사용한 것을 제외하고는, 금속 나노 입자의 제조예 1과 동일한 방법으로 은 나노 입자를 합성하였다. 분산제 및 반응조건에 따라 10~20 nm 의 은 나노입자를 제조하였다.Silver nanoparticles were synthesized in the same manner as in Preparation Example 1 of the metal nanoparticles, except that the polyethyleneimine derivatives prepared in Examples 2 to 5 were used instead of the polyethyleneimine derivatives prepared in Example 1. Silver nanoparticles of 10-20 nm were prepared according to the dispersant and the reaction conditions.

(금속 나노 입자의 제조예 6)(Production Example 6 of Metal Nanoparticles)

실시예 1에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체 대신 실시예 6에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체를 사용하고 용매로서 THF를 사용한 것을 제외하고는, 금속 나노 입자의 제조예 1과 동일한 방법으로 평균 크기 20~30 nm의 은 나노 입자(도 3 참조)를 제조하였다.Except for using the polyethyleneimine derivative prepared in Example 6 instead of the polyethyleneimine derivative prepared in Example 1 and using THF as a solvent, the average size of 20 ~ 30 nm in the same manner as in Preparation Example 1 of the metal nanoparticles Silver nanoparticles (see FIG. 3) were prepared.

(금속 나노 입자의 제조예 7)(Production Example 7 of Metal Nanoparticles)

실시예 1에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체 대신 실시예 7에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체를 사용하고 용매로서 메탄올을 사용한 것을 제외하고는, 금속 나노 입자의 제조예 1과 동일한 방법으로 평균 크기 20~30 nm의 은 나노 입자(도 4 참조)를 제조하였다. Except for using the polyethyleneimine derivative prepared in Example 7 instead of the polyethyleneimine derivative prepared in Example 1 and using methanol as a solvent, the average size of 20 ~ 30 nm in the same manner as in Preparation Example 1 of the metal nanoparticles Silver nanoparticles (see FIG. 4) were prepared.

(금속 나노 입자의 제조예 8 ~ 9)(Production Examples 8 to 9 of Metal Nanoparticles)

실시예 1에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체 대신 실시예 8~9에서 제조한 폴리에틸렌이민 유도체를 각각 사용하고 용매로서 THF를 사용한 것을 제외하고는, 금속 나노 입자의 제조예 1과 동일한 방법으로 평균 크기 40~50 nm의 은 나노 입자(도 5 및 도 6 참조)를 제조하였다.Except for using the polyethyleneimine derivatives prepared in Examples 8 to 9 instead of the polyethyleneimine derivatives prepared in Example 1 and using THF as a solvent, the average size of the metal nanoparticles was 40-40. 50 nm silver nanoparticles (see FIGS. 5 and 6) were prepared.

(금속 나노 입자의 제조예 10)(Production Example 10 of Metal Nanoparticles)

AgNO3 대신 Cu(OAc)2를 사용한 것을 제외하고는, 금속 나노 입자의 제조예 1과 동일한 방법으로 평균 크기 10~20 nm의 구리 나노 입자를 제조하였다.Copper nanoparticles having an average size of 10 to 20 nm were prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that Cu (OAc) 2 was used instead of AgNO 3 .

본 발명의 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 사용함으로써 다양한 용매 내에서 응집 현상 없이 금속 나노 입자를 쉽고 간편하게 제조할 수 있다.By using the dispersing agent of the metal nanoparticles of the polyethyleneimine derivative of the present invention, it is possible to easily and conveniently prepare the metal nanoparticles without aggregation in various solvents.

Claims (10)

수평균 분자량 400 이상인 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 골격 내 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제.Polyethyleneimine having the number average molecular weight of 400 or more as the polyimide of formula (1) or formula (2) as a skeleton, wherein at least one H-NH in the skeleton is substituted with at least one functional group selected from the group consisting of a metal bonding group and a solvent-affinity group Dispersant of metal nanoparticles with derivatives. [화학식 1][Formula 1] H(-NHCH2CH2-)nNH2 H (-NHCH 2 CH 2- ) n NH 2 [화학식 2][Formula 2]
Figure 112007047371496-PAT00005
Figure 112007047371496-PAT00005
제1항에 있어서, 상기 금속 결합 작용기는 -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OH, -[A]a-SH 및 -[A]a-COOH이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b 는 1~6 사이의 정수인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자의 분산제.The method of claim 1, wherein the metal-bonding functional group is-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OH,-[A] a -SH and -[A] a -COOH; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 8 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B is a dispersant of metal nanoparticles, characterized in that an integer between 1 and 6. 제1항에 있어서, 상기 용매 친화 작용기는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, C6~C30의 아릴(aryl)기, -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OR9, -[A]a-SR10, -[A]a-COOR11 및 -[A]a-COR12이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자의 분산제.The method according to claim 1, wherein the solvent affinity group is a C 1 ~ C 30 linear or branched alkyl group, C 6 ~ C 30 aryl (aryl) group,-[A] a -PO 3 R 1 R 2 , -[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OR 9 ,-[A] a -SR 10 ,-[A] a -COOR 11 and-[A] a -COR 12 ; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 12 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B is a dispersant of metal nanoparticles, characterized in that an integer between 1 and 6. 수평균 분자량 400 이상인 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 폴리에틸렌이민을 골격으로 하고, 상기 골격 내 1이상의 -N-H의 H는 금속 결합 작용기 및 용매 친화 작용기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기로 치환된 폴리에틸렌이민 유도체로 된 금속 나노입자의 분산제를 용매에 용해하는 제1단계; 및 Polyethyleneimine having the number average molecular weight of 400 or more as the polyimide of formula (1) or formula (2) as a skeleton, wherein at least one H-NH in the skeleton is substituted with at least one functional group selected from the group consisting of a metal bonding group and a solvent-affinity group A first step of dissolving a dispersant of metal nanoparticles as a derivative in a solvent; And 상기 제1단계의 용액에 금속 염 또는 금속 염이 용해된 용액을 첨가하여 상기 금속 염 중 금속 이온을 환원하는 제2단계를 포함하는 금속 나노 입자의 제조방법.A method for producing metal nanoparticles comprising the second step of reducing metal ions in the metal salt by adding a metal salt or a solution in which the metal salt is dissolved in the solution of the first step. [화학식 1][Formula 1] H(-NHCH2CH2-)nNH2 H (-NHCH 2 CH 2- ) n NH 2 [화학식 2][Formula 2]
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제4항에 있어서, 상기 금속 결합 작용기는 -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OH, -[A]a-SH 및 -[A]a-COOH이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수인 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the metal-bonding functional group is-[A] a -PO 3 R 1 R 2 ,-[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OH,-[A] a -SH and -[A] a -COOH; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 8 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B is a method for producing metal nanoparticles, characterized in that an integer between 1 and 6. 제4항에 있어서, 상기 용매 친화 작용기는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, C6~C30의 아릴(aryl)기, -[A]a-PO3R1R2, -[A]a-NR3R4, -[A]a-CONR5R6, -[A]a-O(CH2CH2O)bR7, -[A]a-SO3R8, -[A]a-NO2, -[A]a-OR9, -[A]a-SR10, -[A]a-COOR11 및 -[A]a- COR12이고; 상기 A는 C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌(alkylene), 또는 C6~C30의 아릴렌(arylene)이고; 상기 a은 0 또는 1이고; 상기 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 H, C1~C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 또는 C6~C30의 아릴(aryl)기이며; 상기 b는 1~6 사이의 정수인 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자의 제조방법.The method according to claim 4, wherein the solvent affinity group is a C 1 ~ C 30 linear or branched alkyl group, C 6 ~ C 30 aryl group,-[A] a -PO 3 R 1 R 2 , -[A] a -NR 3 R 4 ,-[A] a -CONR 5 R 6 ,-[A] a -O (CH 2 CH 2 O) b R 7 ,-[A] a -SO 3 R 8 ,-[A] a -NO 2 ,-[A] a -OR 9 ,-[A] a -SR 10 ,-[A] a -COOR 11 and-[A] a -COR 12 ; A is C 1 to C 30 linear or branched alkylene, or C 6 to C 30 arylene; A is 0 or 1; R 1 to R 12 are each independently H, a C 1 to C 30 linear or branched alkyl group, or C 6 to C 30 aryl group; B is a method for producing metal nanoparticles, characterized in that an integer between 1 and 6. 제4항에 있어서, 상기 폴리에틸렌이민 유도체: 금속 염: 용매 = 0.0001~30 중량부: 0.01~30 중량부: 40~99.9 중량부인 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the polyethyleneimine derivative: metal salt: solvent = 0.0001 to 30 parts by weight: 0.01 to 30 parts by weight: 40 to 99.9 parts by weight. 제4항에 있어서, 상기 금속은 Ag, Au, Pd, Pt, Ni 및 Cu로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 전이금속 또는 이의 합금인 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the metal is one or more transition metals or alloys thereof selected from the group consisting of Ag, Au, Pd, Pt, Ni, and Cu. 제4항에 있어서, 상기 용매는 물, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, DMSO, DMF, glycerol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol propyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, N-methyl pyrrolidone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, THF, hexadecane, pentadecane, tetradecane, tridecane, dodecane, undecane, decane, nonane, octane, heptane, hexane, xylene, toluene, benzene으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노 입자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the solvent is water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, DMSO, DMF, glycerol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol propyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, N-methyl pyrrolidone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, THF, hexadecane, pentadecane, tetradecane, tridecane, dodecane, undecane, decane, nonane , octane, heptane, hexane, xylene, toluene, benzene The method for producing metal nanoparticles, characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 금속 나노 입자.Metal nanoparticles produced by the method of any one of claims 4 to 9.
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