• 제목/요약/키워드: gas permeability-selectivity

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비대칭 Polysulfone계(PS/PES/PPS)막 제조시 물리적 인자의 영향 및 기체투과 특성 (Physical Properties and Permeation Characteristics of Polysulfone group(PS/PES/PPS) membrane for Gas Permeation)

  • 박영해
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.77-85
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    • 2001
  • This paper was to investigate the preparation of polysulfone(PS), polyethersulfone(PES) and polyphenylsulfone(PPS) membrane. The thermal property of PPS was higher than that of others. From the result of SEM, the concentration of polymer was found to have a significant effect on the structure of membrane, and the structure of membrane made of PES is found to have regular micell form of asymmetry. Permeability and selectivity for oxygen and nitrogen gas in the air were analyzed by GC. Permeabilities of the membrane made of PES for oxygen and nitrogen in air, 1.5 and $0.7(x10^9[cm^3(STP)cm/cm^2seccmHg]) $, respectively was higher than that of others. and Selectivity of the membrane made of PPS for oxygen to nitrogen gas in air was 2.9.

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PEO/EVA/MWCNT 복합막을 통한 기체투과 성질 (Gas Permeation Properties of PEO/EVA/MWCNT Composite Membranes)

  • 강민지;홍세령
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.556-564
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    • 2018
  • 본 연구에서는 PEO [poly(ethylene oxide)]/EVA [poly(ethylene-co-vinyl acetate)]에 MWCNT (multi-walled carbon nanotube)-COOH 1, 2, 3, 5 wt% 첨가하여 PEO/EVA/MWCNT-COOH 복합막을 제조하였다. 그리고 복합막에 대해 $30^{\circ}C$, 4~8 bar의 압력에서 $N_2$, $O_2$, $CO_2$의 기체투과 성질을 조사하였다. 각 PEO/EVA/MWCNT-COOH 복합막들에서 $CO_2$의 투과도는 압력 증가에 따라 증가하였고, $N_2$$O_2$는 압력에 거의 변화를 받지 않았다. 그리고 MWCNT-COOH 함량이 증가하면서 $CO_2$ 투과도가 증가하다가 2 wt% MWCNT-COOH 함량이상에서 감소하였는데 2 wt% MWCNT-COOH 복합막은 8 bar에서 $CO_2/N_2$ 선택도 77.8과 $CO_2$ 투과도 84 barrer를 나타내었다. 높은 $CO_2/N_2$ 선택도와 $CO_2$ 투과도는 사극자 $CO_2$와 PEO 내의 극성 에테르기, EVA의 극성 에스터기와 함께 MWCNT 표면의 -COOH기 간의 높은 친화력 때문이다.

Preparation and Permeation of La2Ce2O7 Membrane

  • Park, Jihye;Jung, Miewon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.269-272
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    • 2015
  • $La_2Ce_2O_7$ and $CeO_2$ membranes were fabricated from the corresponding powders derived from sol-gel process with polyvinyl alcohol binder. These powders and membranes were characterized by XRD, BET, and FE-SEM analysis. Hydrogen and CO gas permeation experiments were performed using Sievert's type equipment. Both fluxes on these membranes were found to decrease with increase of the temperature. This phenomenon was followed by the surface and Knudsen diffusion mechanism. The hydrogen permeability of the $La_2Ce_2O_7$ membrane was found to be $7.27{\times}10^{-5}mol/m^2sPa$, with perm-selectivity of 7.24 at 303 K.

열분해성 그룹이 도입된 폴리이미드로부터 유도된 탄소분자체막의 수소 분리 특성 (Hydrogen Separation of Carbon Molecular Sieve Membranes Derived from Polyimides Having Decomposable Side Groups)

  • Young Moo Lee;Youn Kook Kim;Ji Min Lee;Ho Bum Park
    • 멤브레인
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    • 제14권2호
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    • pp.99-107
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    • 2004
  • Carbon molecular sieve (CMS) membranes were prepared by pyrolysis of polyimides having carboxylic acid groups and applied to the hydrogen separation. The polymeric membranes having carboxylic acid groups showed different steric properties as compared with polymeric membranes having other side groups ($-CH_3$ and $-CF_3$) because of the hydrogen bond between the carboxylic acid groups. However, the microporous CMS membranes were significantly affected by the decomposable side groups evidenced from the wide angle X-rat diffraction, nitrogen adsorption isotherms, and single gas permeation measurement. Furthermore, the gas separation properties of the CMS membranes were essentially affected by the pyrolysis temperature. As a result, the CMS membranes Prepared by Pyrolysis of polyimide containing carboxylic acid froups at $700^{\circ}C$ showed the $H_2$ permeability of 3,809 Baller [$1{\times}10^{-10}$ H $\textrm{cm}^$(STP)cm/$\textrm{cm}^2$.s.cmHg], $H_2$/$N_2$, selectivity of 46 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 130 while the CMS membranes derived from polyimide showed the H$_2$ permeability of 3,272 Barrer, $H_2$/$N_2$ selectivity of 136 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 177.

Chitosan-HNT 복합막을 이용한 기체 투과특성에 관한 연구 (Gas Permeation Characteristics through Chitosan-HNT Composite Membrane)

  • 이슬기;홍세령
    • 멤브레인
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    • 제24권5호
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    • pp.358-366
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    • 2014
  • Chitosan에 HNT (halloysite nanotube)의 함량을 0, 3, 5, 10 wt%로 가하여 chitosan-HNT 복합막을 제조하였다. 복합막의 구조는 FT-IR, XRD, TGA, SEM으로 알아보았다. 기체투과 실험은 $30^{\circ}C$, $4kg/cm^2$ 조건에서 수행하였고, chitosan-HNT 복합막의 HNT 함량 변화에 따른 $CO_2$$CH_4$의 기체투과도와 선택도를 조사하였다. Chitosan-HNT 복합막의 기체 투과도는 HNT 함량이 3 wt%에서 가장 큰 값을 보였고, 그 이상의 함량에서는 감소하였다. 선택도($CO_2/N_2$)는 0~10 wt% 범위에서 HNT 내의 OH기와 $CO_2$ 간의 친화력으로 인하여 증가하였고, 약 1.3~3.8의 값을 보였다.

비대칭 다공성 폴리(카르보벤족시-L-리신)막의 제조, 평가 및 기체투과 (Preparation, Characterization and Gas Permeability of Asymmetric Porous Membranes of Poly(carbobenzoxyl-L-Lysin))

  • Kawai, Tohru;Lee, Young Moo;Fujita, Hiroshi
    • 멤브레인
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    • 제6권2호
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    • pp.96-100
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    • 1996
  • 질소가스에 대한 헬륨가스의 선택도가 매우 높은 poly(carbobenzoxy-L-lysin)(PCLL)로 제조된 균일막의 투과도를 증가시키기 위해서 디옥산과 DMF의 20% 용액을 이용하여 캐스팅법으로 비대칭 다공성막을 제조하였다. 이 막에 대해서 표면에서의 공극의 수와 공극크기의 분포를 측정하였으며, 표면층의 두께는 주사전자현미경과 투과전자현미경을 이용하여 측정하였다. 평균공극크기와 평균공극밀도는 DMF용액보다 디옥산용액으로 제조한 경우 더 낮은 값을 나타내었으며, 어느 비대칭 다공성막에 있어서 공극의 형성메카니즘으로 설명할 수 있다. 투과계수는 표면층을 통한 점성흐름으로 어느 정도 설명될 수 있으나, 선택도는 점성흐름의 이론과 대치되었다.

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전도성고분자의 기체투과특성 I. -도판트에 따른 물성 및 기체투과특성의 변화- (Gas Separation through Conductive Polymer Membranes. I. - Effect of Dopants on Properties and Gas Separation of Polyanilines -)

  • 이연근;하성룡;이영무;홍성연
    • 멤브레인
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    • 제6권4호
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    • pp.258-264
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    • 1996
  • 폴리아닐린은 ammonium persulfate를 산화제로 하여 IM염산 수용액중에서 산화중합법으로 제조하였다. 탈수소 과정 후, 저분자량의 강산도판트, 및 분자량이 큰 도판트를 사용하여 도핑을 수행하였다. 폴리아닐린의 d-spacing을 $3.72{\AA}$에서 $4.844{\AA}$ 까지 조절할 수 있었는데, 고분자 또는 분자 크기가 큰 도판트를 찾아서 d-spacing이 폴리아닐린의 base film보다 크도록 조절하였다. 폴리아닐린의 물성은 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), dielectric analyzer (DEA) 등을 사용하여 측정하였다. 본 연구에서는 annealed film으로 산소와 질소가 각각 0.072, 0.0105 barrer의 투과도를 나타내었으며 선택도는 6.87이었다. 고분자량의 도판트로써 도핑한 폴리아닐린의 기체투과특성은 투과도가 증가하고 선택도는 감소하였다.

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촉진수송: 기본 개념 및 기체분리막 응용 (Facilitated Transport: Basic Concepts and Applications to Gas Separation Membranes)

  • 박철훈;이재훈;박민수;김종학
    • 멤브레인
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    • 제27권3호
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    • pp.205-215
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    • 2017
  • 고분자 분리막은 가격이 저렴하고, 쉽게 제조가 가능하며, 투과도와 선택도가 우수하여 수처리 분야뿐만 아니라 기체분리에서도 중요한 역할을 한다. 하지만, 고분자 분리막은 일반적으로 투과도와 선택도의 역상관 관계를 나타내는 단점이 있다; 즉, 투과도가 높으면 선택도가 낮고, 선택도가 높으면 투과도가 높다. 이러한 단점을 극복하기 위한 방안 중의 하나가 촉진수송이다. 지난 수십 년간 촉진수송 이론은 촉진수송 분리막 제조에 있어 매우 중요하고 다양한 모델을 제시하는 데에 핵심적인 역할을 하였다. 한편, 촉진수송에서 주된 역할을 하는 운반체의 특성, 매질의 유동성 및 고분자 복합체의 물리화학적 성질 등을 이해하는 것은 중요하다. 운반체의 유동성에 따라 촉진수송 분리막의 종류를 3가지로 나눌 수 있다; 즉, 이동상 운반체 분리막, 준이동상 운반체 분리막, 고정상 운반체 분리막. 또한 촉진 운반체가 특정물질과 상호작용하는 데에는 4가지 종류의 가역반응으로 나눌 수 있다; 즉, 수소원자 전달 반응, 친핵성 첨가반응, 파이-착체 반응, 그리고 전기화학 반응. 이러한 촉진수송 분리막은 이산화탄소, 산소, 올레핀(프로필렌, 에틸렌)의 투과도를 선택적으로 향상시키는 역할을 한다. 이와 같이 본 총설에서는 다양한 촉진수송 분리막에 관련된 주요 연구내용과 이러한 연구를 수행하는 대표적인 전략들을 소개하고자 한다.

이온성 액체를 이용한 이산화탄소 분리막 (Ionic Liquid based Carbon Dioxide Separation Membrane)

  • 박정혁;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제30권3호
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    • pp.149-157
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    • 2020
  • 유기 양이온과 유기/무기 음이온을 포함하고 있는 이온성 액체는 저온 용융 염의 종류이며 이산화탄소 분리 기능에 대한 잠재력을 갖고 있다. 지구 온난화와 기후 변화의 문제점을 극복하기 위해 이온성 액체를 기반으로 한 막을 개발하여 연도가스에서 이산화탄소를 걸러내는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 리뷰에서는 홀로 설 수 있는 중합 이온성 액체(PIL), 이온성 액체와 이온성 액체 복합 막의 혼합의 기술이 논의될 것이다. 새로운 이온성 액체의 모노머 도입, 그리고 중합 이온성 액체 막과 복합 막의 미세구조변형은 막의 기계적 특성을 향상시켜 가스투과율과 선택도를 크게 향상 시키는데 시용되어 왔다. 이온성 액체 모너머의 양이온과 음이온의 다양한 변형은 막의 가스 분리성에 큰 영향이 있다.