• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.27-30
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• 1997

1. Introduction : Molecular diffusion of small molecules in polymers plays an important role in many areas where polymers are acting as barriers, and in separation processes, such as selective diffusion. Different applications of polymers have different requirements on their transport properties. Therefore, reliable predictions of diffusion coefficients for small molecules in polymeric materials could be a useful tool to design appropriate materials. For many years, the theories based on free-volume concepts have been widely used to correlate and predict diffusion behavior in polymer/solvent systems. In the theory derived by Vrentas and Duda, the empty space between molecules that is available for molecular transport, referred to as hole free-volume, is being redistributed. Molecular transport will occur only when a free-volume of sufficient size appears adjacent to a molecule and the molecule has enough energy to jump into this void. The diffusive jump is considered complete when the void left behind is closed before the molecule returns to its original position. In this paper, the Vrentas-Duda free-volume theory is presented and the methods to estimate free-volume parameters for predicting polymer/ solvent diffusion coefficients are described in detail.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권3호
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• pp.779-789
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• 2012

In the kinetic theory of dense fluids the many-particle collision bracket integral is given in terms of a classical collision operator defined in the phase space. To find an algorithm to compute the collision bracket integrals, we revisit the eigenvalue problem of the Liouville operator and re-examine the method previously reported [Chem. Phys. 1977, 20, 93]. Then we apply the notion and concept of the eigenfunctions of the Liouville operator and knowledge acquired in the study of the eigenfunctions to cast collision bracket integrals into more convenient and suitable forms for numerical simulations. One of the alternative forms is given in the form of time correlation function. This form, on a further manipulation, assumes a form reminiscent of the Chapman- Enskog collision bracket integrals, but for dense gases and liquids as well as solids. In the dilute gas limit it would give rise precisely to the Chapman-Enskog collision bracket integrals for two-particle collision. The alternative forms obtained are more readily amenable to numerical simulation methods than the collision bracket integrals expressed in terms of a classical collision operator, which requires solution of classical Lippmann-Schwinger integral equations. This way, the aforementioned kinetic theory of dense fluids is made fully accessible by numerical computation/simulation methods, and the transport coefficients thereof are made computationally as accessible as those in the linear response theory.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.460-464
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• 2011

Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.