Membrane Journal (멤브레인)

The Membrane Society of Korea (한국막학회)
권호 표지

Preparation of Polymer-Metal Complexed Membranes using Ethylcellulose and Metal salts, and Their Characteristics of Gas Separation.

Ethylcellulose와 금속염을 이용한 고분자-금속 착체막의 제조 및 기체투과특성

  • 변홍식 (계명대학교 공과대학 화학시스템공학과) ;
  • 서성호 (계명대학교 공과대학 화학시스템공학과) ;
  • 박병규 (계명대학교 공과대학 화학시스템공학과) ;
  • 홍병표 (계명대학교 공과대학 화학시스템공학과) ;
  • 백승욱 (계명대학교 공과대학 화학시스템공학과) ;
  • 박영규 (대진대학교 공과대학 화학공학과)
  • Published : 2003.09.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Polymer-metal complexed membranes were prepared by solvent evaporation method using ethylcellulose, platinum(II)acetylacetonate, and rhodium(III)acetylacetonate. The various composition of metal salt(0.3-4.0 wt%) were employed to obtain the optimum performance of final membrane. EC-metal complexed membranes were characterized by FTIR and scanning electron microscopy(SEM) to observe the morphology and the performance of oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and methane gases was tested. It was shown that the metal salts enhanced the permeability of all gases without decrease of selectivity. However, it was found that Pt had more effects on the permeability of oxygen and nitrogen gases while Rh had more effects on the permeability of carbon dioxide and methane gases. EC-Pt complexed membrane(Pt 1.0 wt%) even showed the enhanced selectivity of oxygen/nitrogen(37%) due to the affinity characteristic of Pt to oxygen.

Ethyl cellulose(EC)와 platinum(II) acetylacetonate(Pt), rhodium(III)acetylacetonate(Rh)를 이용하여 용매증발법으로 고분자-금속 착체막을 제조하였다. 이때 최종 분리막의 제막조건을 최적화하기 위하여 금속염의 조성을 변화시켰다. (0.3-4.0 wt%). FTIR을 이용하여 EC-금속착체막을 분석하였으며 SEM을 이용하여 막의 구조를 관찰하였다. 그리고 산소, 질소, 이산화탄소, 메탄 가스들의 투과성능을 조사하였다. 금속염들은 모든 가스들의 선택도의 감소없이 투과도를 향상시킨다는 것을 알 수 있었다 그러나 Pt의 경우 산소와 질소가스의 투과성능에 더 영향이 있었으며, Rh은 이산화탄소와 메탄가스의 투과도에 더 영향이 있음을 알 수 있었다. EC-Pt 착체막의 경우에는, Pt의 산소와의 친화력특성에 기인하여 산소/질소의 선택도가 증가(37%)하는 것을 보여주었다.

Keywords

References

  1. Membrane Technology v.138 R.Baker
  2. Adv. Mater. v.6 E.R.Hensema https://doi.org/10.1002/adma.19940060403
  3. J. Membr. Sci. v.190 J.H.Kim;S.Y.Ha;Y.M.Lee https://doi.org/10.1016/S0376-7388(01)00444-6
  4. 멤브레인 v.13 no.2 전성우;곽현;배성렬
  5. J. Membr. Sci. v.123 A.Yamasaki;R.K.Tyagi;A.E.Fouda;R.Matsuura;K.Jonasson https://doi.org/10.1016/S0376-7388(96)00204-9
  6. J. Membr. Sci. v.74 J. D. Le Roux;D.R.Paul https://doi.org/10.1016/0376-7388(92)80064-Q
  7. Beam, Interactions with Materials and Atoms v.175-177 E. F. Castro Vidaurrea;C.A.Achete;R.A.Simaob;A.C.Habert https://doi.org/10.1016/S0168-583X(00)00659-5
  8. J. Membr. Sci. v.216 no.1-2 Chun Caoa;Tai-Shung Chung;Ye Liub;Rong Wangc;K.P.Pramodab https://doi.org/10.1016/S0376-7388(03)00080-2
  9. J. Membr. Sci. v.141 no.2 Shih-Hsiung Chena;Tung-Hsing Wub;Ruoh-Chyu Ruaanb;Juin-Yih Laib https://doi.org/10.1016/S0376-7388(97)00316-5
  10. 멤브레인 v.11 no.3 임지원;전지현
  11. Macromolecules v.20 H.Nishide;M.Ohyanagi;O.Okada;E.Tsuchida https://doi.org/10.1021/ma00168a032
  12. J. Membr. Sci. v.87 J.M.Yang;G.H.Hsiue https://doi.org/10.1016/0376-7388(94)87030-6
  13. Metal Catalysts H.Hirai;N.Toshima;Y.Iwasawa(Ed.)
  14. J. Membr. Sci. v.147 no.1 Hans-Dieter Lehmann;Wolfgang Eberhardt;Michael Hanack https://doi.org/10.1016/S0376-7388(98)00113-6
  15. Porphyin and Metalloporphyrins K.M.Smith
  16. Macromolecules v.20 H.Nishida;M.Oyanagi;O.Okada;E.Tsuchida https://doi.org/10.1021/ma00175a044
  17. Macromolecules v.19 H.Nishida;M.Oyanagi;O.Okada;E.Tsuchida
  18. J. Polym. v.199 no.7 H.Nishida;M.Oyanagi;O.Okada;E.Tsuchida
  19. J. Phys. Chem. v.92 H.Nishida;M.Oyanagi;O.Okada;E.Tsuchida https://doi.org/10.1021/j100333a054
  20. J. Macromol. Sci. Chem. v.A13 no.4 E.Tsuchida