Gas Permeation Properties of $CO_2$ Through Poly(ethylene Glycol) Diacrylate/Poly(Propylene Glycol) Diacrylate Membrane

Poly(ethylene glycol)diacrylate/poly(propylene glycol)diacrylate 막의 이산화탄소 기체 투과특성에 관한 연구

  • 임지원 (한남대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 남상용 (경상대학교 공과대학 고분자공학과, 공학연구원) ;
  • 이선용 (한양대학교 화학공학과) ;
  • 윤태일 (한남대학교 공과대학 화학공학과)
  • Published : 2004.09.01

Abstract

PEG(poly(ethylene glycol)) acrylate/PPG(poly(propylene glycol)) acrylate (PEG/PPG) was prepared using UV induced photopolymerization method to investigate gas permeation properties of the membrane. The effect of PPG content on the solubility, diffusivity, and permeability of $CO_2$, $O_2$, and $N_2$ in PEG/PPG membrane is reported at $25^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. PEG/PPG (9:1) membrane exhibits $CO_2$ permeability coefficient of 28.9 barrer and $CO_2$/$N_2$ pure gas selectivity of 57.9 at $25^{\circ}C$. Permeability coefficient of increased with increasing with PPG content in the membrane. PEG/PPG (5:5) membrane shows $CO_2$ permeability coefficient of 78.9 barrer and $CO_2$/$N_2$ pure gas selectivity of 33.2 at $25^{\circ}C$.

이산화탄소 분리에 이용하기 위하여 PEG (Poly(ethylene glycol)diacrylate)와 PPG (Poly(propylene glycol) diacrylate)를 광학 중합반응(Photopoly merization)을 이용하여 제조하였다. PEG와 PPG는 분자량이 각각 258과 540이었다. PEG와 PPG의 질량 혼합비(wt%)를 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5로 변화시키면서 막을 제조하였다. $25^{\circ}C$에서 PEG/PPG (9:1)의 이산화탄소 투과도는 28.9 barrel 으로 나타났으며, 선택도($PCO_2$/$PN_2$)는 57.9로 나타났다. 같은 온도에서 PEG/PPG(5:5)로 조성을 변화시켰을 때 이산화탄소 투과도는 40.4 Barrer, 기체선택도($PCO_2$/$PN_2$)는 51.8를 나타냈다 이산화탄소의 투과도는 5:5 > 6:4 > 7:3 > 8:2 > 9:1의 경향을 나타내었다. $35^{\circ}C$로 승온을 하는 경우에 PEG/PPG (9:1)는 45.4 Baller, 선택도($PCO_2$/$PN_2$)는 48.2을 나타냈으며, PEG/PPG (5:5)의 이산화탄소 투과도는 78.9 Barrer을 나타내고 선택도($PCO_2$/$PN_2$)는 33.2로 나타났다. 각각의 온도에서 이산화탄소의 기체선택도($PCO_2$/$PN_2$)는 PPG의 함량이 증가하면서 감소하는 경향을 나타내었다.

Keywords

References

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