나노다공성 막은 일반적으로 크기가 100나노미터 미만인 미세 기공이 있는 얇은 필름 또는 시트입니다. 이러한 막은 물 여과, 가스 분리, 약물 전달 및 감지를 포함한 다양한 응용 분야에서 유망한 소재로 부상했습니다. 높은 다공성, 높은 표면적 및 조정 가능한 기공 크기와 같은 독특한 특성으로 인해 다양한 과학 및 기술 응용 분야에 매력적입니다. 나노다공성 막의 제조는 템플릿 합성, 자체 조립 및 블록 공중합체 리소그래피와 같은 다양한 기술을 기반으로 합니다. 템플릿 합성 방법에서는 양극 산화 알루미늄 산화물 또는 실리카와 같은 다공성 재료를 템플릿으로 사용하여 나노다공성 막을 만듭니다. 그런 다음 템플릿을 제거하여 나노다공성 구조를 남깁니다. 자체 조립 방법에서는 계면 활성제 또는 블록 공중합체를 사용하여 미셀 또는 소포 구조를 만든 다음 가교하여 나노다공성 막을 형성합니다. 블록 공중합체 리소그래피는 주기적 패턴으로 자체 조립되는 블록 공중합체를 사용하여 기판으로 옮겨 나노다공성 막을 만듭니다.
나노다공성 막의 주요 응용 분야 중 하나는 물 여과입니다. 나노다공성 막은 물에서 박테리아, 바이러스, 소금과 같은 불순물을 제거할 수 있습니다. 막의 기공 크기를 제어하여 특정 불순물을 선택적으로 제거하면서 다른 분자는 통과시킬 수 있습니다. 이를 통해 나노다공성 막은 담수화, 폐수 처리 및 정수에 유용합니다.
산업 및 가정용 깨끗한 물에 대한 수요가 증가하고 폐수 처리 및 담수화에 대한 필요성이 커지면서 수처리 부문이 성장하고 있습니다. 나노다공성 막은 물에서 박테리아, 바이러스, 소금과 같은 불순물을 제거할 수 있습니다. 멤브레인의 기공 크기를 조절하여 특정 불순물을 선택적으로 제거하고 다른 분자는 통과시킬 수 있으므로 물 여과 응용 분야에 이상적입니다.
표적 약물 전달에 대한 수요 증가와 약물의 지속 방출에 대한 필요성이 이 부문의 성장을 촉진하고 있습니다. 나노다공성 멤브레인은 약물을 적재한 다음 제어된 속도로 방출하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 약물이 신체의 특정 위치에서 방출될 수 있는 표적 약물 전달에 잠재적으로 적용할 수 있습니다.
약물 전달은 나노다공성 멤브레인이 탐구되고 있는 분야입니다. 멤브레인의 높은 표면적과 다공성을 활용하여 약물을 적재한 다음 제어된 속도로 방출할 수 있습니다. 이는 약물이 신체의 특정 위치에서 방출될 수 있는 표적 약물 전달에 잠재적으로 적용할 수 있습니다. 감지 응용 분야에서 나노다공성 멤브레인은 가스, 액체 및 생물학적 분자와 같은 다양한 분석 항목을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 나노다공성 구조는 센서의 감도를 높여 낮은 농도의 분석물을 감지할 수 있습니다.
무료 샘플 보고서 다운로드 효율적인 에너지 사용과 깨끗한 물에 대한 수요 증가가 시장 성장을 주도하고 있습니다.
나노다공성 멤브레인은 가스 분리 및 에너지 저장과 같은 에너지 관련 응용 분야에서도 사용됩니다. 멤브레인은 배터리 및 슈퍼커패시터와 같은 에너지 저장 장치의 전극으로도 사용할 수 있습니다. 나노다공성 멤브레인의 기공 크기와 표면 화학을 제어할 수 있는 능력은 에너지 관련 응용 분야에 매우 적합합니다. 에너지 효율적인 공정에 대한 필요성이 커지고 대체 에너지원에 대한 수요가 증가함에 따라 글로벌 나노다공성 멤브레인 시장이 성장하고 있습니다.
나노기술의 발전이 나노다공성 멤브레인 시장 성장을 주도하고 있습니다. 새로운 소재와 제조 기술의 개발과 나노스케일에서 분자의 거동에 대한 지식 증가가 결합되어 나노다공성 멤브레인이 크게 발전했습니다. 연구자들은 새로운 응용 분야를 탐색하고 나노다공성 막의 성능을 최적화하여 더욱 효율적이고 비용 효율적인 막의 개발을 이끌고 있습니다.
표적 약물 전달이 시장 성장을 주도하고 있습니다.
나노다공성 막 시장이 직면한 주요 과제
나노다공성 막은 종종 고압, 온도, 부식성 환경과 같은 혹독한 조건에 노출됩니다. 따라서 안정성과 내구성이 장기적 성능에 매우 중요합니다. 안타깝게도 많은 나노다공성 막은 안정성과 내구성이 부족하여 막 오염, 분해, 수명 단축으로 이어집니다. 연구자들은 막 안정성과 내구성을 개선하여 혹독한 조건에서 장기간 사용하기에 적합한 새로운 소재와 제조 기술을 개발해야 합니다.
나노다공성 막은 다른 분자를 유지하면서 특정 분자만 선택적으로 통과시키도록 설계되었습니다. 그러나 막 표면과 여과되는 분자 간의 복잡한 상호 작용으로 인해 원하는 선택성과 투과성을 달성하는 것이 어려울 수 있습니다. 또한 막 오염은 시간이 지남에 따라 선택성과 투과성을 감소시켜 막 성능이 저하될 수 있습니다. 보다 효율적이고 효과적인 나노다공성 막을 설계하기 위해서는 선택성과 투과성의 기본 원리에 대한 이해를 높여야 합니다.
최근 동향 및 개발
- 2020년 캘리포니아 대학교 버클리의 연구자들은 나노다공성 막을 제작하기 위한 새로운 3D 프린팅 기술을 개발했습니다. 이 기술은 3D 프린터를 사용하여 스캐폴드 구조를 만든 다음, 나노기공을 만들기 위해 선택적으로 제거되는 폴리머 층으로 코팅합니다. 3D 프린팅 기술을 사용하면 정밀한 기공 크기 제어로 복잡한 막 형상을 제작할 수 있습니다.
- 혼합 매트릭스 막은 나노다공성 매트릭스와 폴리머 또는 금속 필러로 구성된 하이브리드 막입니다. 최근 몇 년 동안 연구자들은 선택성과 투과성이 향상된 새로운 혼합 매트릭스 막을 개발했습니다. 예를 들어, 2021년 네덜란드 트벤테 대학교의 연구자들은 그래핀 산화물과 제올라이트로 구성된 혼합 매트릭스 멤브레인을 개발했습니다. 이 멤브레인은 가스 분리 응용 분야에서 높은 투과성과 선택성을 보였습니다.
- 자가 치유 멤브레인은 손상 후 스스로 복구할 수 있는 새로운 종류의 멤브레인입니다. 2019년 메릴랜드 대학교의 연구자들은 갑각류 껍질에서 발견되는 천연 중합체인 키토산 코팅을 사용하여 자가 치유 나노다공성 멤브레인을 개발했습니다. 이 멤브레인은 안정성과 내구성이 개선되어 혹독한 환경에서 사용하기에 이상적입니다.
- 최근 몇 년 동안 연구자들은 에너지 저장 응용 분야에서 나노다공성 멤브레인을 사용하는 방법을 탐구했습니다. 예를 들어, 2019년 MIT의 연구자들은 유동 전지용 나노다공성 멤브레인 전극을 개발했습니다. 이 막은 향상된 효율성과 안정성을 보여 대규모 에너지 저장을 위한 유망한 후보가 되었습니다.
- 정수는 나노다공성 막의 가장 유망한 응용 분야 중 하나입니다. 2021년 퍼듀 대학의 연구자들은 정수를 위한 새로운 막을 개발했습니다. 이 막은 그래핀 산화물 층과 나노다공성 금속 유기 골격 층으로 구성되었습니다. 멤브레인은 물 정화 응용 분야에서 높은 선택성과 투과성을 입증했습니다.
시장 세분화
시장 참여자
| 속성 | 세부 정보 |
| 기준 연도 | 2022 |
| 과거 데이터 | 2018 – 2021 |
| 추정 연도 | 2023 |
| 예측 기간 | 2024 – 2028 |
| 양적 단위 | 2018-2022년과 2023-2028년의 매출(백만 달러), 단위당 볼륨, CAGR |
| 보고서 범위 | 매출 예측, 볼륨 예측, 회사 점유율, 경쟁 환경, 성장 요인 및 추세 |
| 포함 세그먼트 | 자재 유형 응용 분야 |
| 지역 범위 | 북미, 유럽, 아시아 태평양, 남미, 중동 및 아프리카 |
| 국가 범위 | 미국, 멕시코, 캐나다, 프랑스, 독일, 영국, 스페인, 이탈리아, 중국, 인도, 한국, 일본, 호주, 브라질, 아르헨티나, 콜롬비아, 남아프리카, 사우디아라비아, UAE |
| 주요 회사 프로필 | BASF SE, Alfa Laval AB, Applied Membranes Inc., AXEON Water Technologies Inc., DowDuPont Inc., Hunan Keensen Technology Co. Ltd., inopor GmbH, Koch Membrane Systems Inc., Pure-Pro Water Corporation, SiMPore Inc. |
| 사용자 정의 범위 | 구매 시 10% 무료 보고서 사용자 정의. 국가, 지역 및 세그먼트 범위. |
| 가격 및 구매 옵션 | 귀하의 정확한 연구 요구 사항을 충족하는 맞춤형 구매 옵션을 활용하세요. 구매 옵션 살펴보기 |
| 전달 형식 | 이메일을 통한 PDF 및 Excel(특별 요청 시 PPT/Word 형식으로 편집 가능한 보고서 버전도 제공 가능) |
