• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.393-402
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• 2021

본 연구는 대표적 poly(ether-b-amide)인 Pebax-1657과 Pebax-2533에 합성된 zeolitic imidazolate framework-7 (ZIF-7)을 넣어 혼합막을 제조하고, 단일기체 N₂, CO₂에 대한 투과 성질을 조사하였다. 기체투과 결과에서, N₂의 경우 Pebax-1657/ZIF-7 혼합막과 Pebax-2533/ZIF-7 혼합막 모두 ZIF-7 혼입에 따라 투과도가 감소하는 비슷한 현상을 보였지만, CO₂ 투과도의 경우는 고분자에 종류에 따라 조금 다른 경향을 보였다. Pebax-1657/ZIF-7 혼합막의 경우는 ZIF-7의 0~3 wt% 함량 범위에서 CO₂ 투과도가 감소하다가 그 이후 함량에서 투과도가 증가하였고, Pebax-2533/ZIF-7 혼합막의 경우는 ZIF-7의 0~5 wt% 함량 범위에서 CO₂ 투과도 증가 없이 감소하였다. CO₂/N₂ 선택도의 경우 두 혼합막 모두 ZIF-7의 함량이 많아짐에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 특히 Pebax-2533/ZIF-7 5 wt%은 다른 혼합막들에 비해 가장 좋은 투과 성능을 보였다. 이는 ZIF-7이 Pebax-1657보다 Pebax-2533에 더 좋은 호환성을 보이며 CO₂에 대한 선택적인 특성이 잘 나타났기 때문으로 생각된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.55-56
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• 1996

Heterophase polymer system has been attractive for a potential applicability to gas separation membrane material. It has been known that there is a trade-off between gas permeability and its selectivity in common polymers. Therefore, the heterophase polymer can be an alternative for a gas separation membrane material because its transport properties can be readily controlled by blending of two different polymers. The transport properties of immiscible polymer blends strongly depend upon the intrinsic transport properties of corresponding polymers. Another important factor to determine the transport properties is their morphology: volume fraction, size and shape of dispersed phase. Although the effect of the volume fraction of the dispersed phase on the transport properties has been widely investigated, the size and shape effects have been paid attention very much. In an immiscible polymer blend of two polymers, its morphology is primarily controlled by its volume fraction of dispersed phase. Therefore, the effect of the size of the dispersed phase can be hardly seen. Therefore, a block copolymer has been commonly employed to control their morphology when each block is miscible with one or the other phase. In this work, gas transport properties will be measured by varying the morphology of the heterophase polymer membrane. The transport properties will be interpreted in terms of their morphology. The effect of the volume fraction of the PI phase and, in particular, its size effect will be investigated experimentally and theoretically.

• 한국환경과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1011-1019
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• 2011

The objective of this research is to evaluate optimal conditions of permeability and selectivity on the polysulfone membrane for efficiency of separation of $CH_4$ by checking four factors which are temperature, pressure, gas compositions and gas flow rates. When higher pressure was applied at the input, lower efficiency of recovery of $CH_4$ and higher efficiency of separation of $CH_4$ were shown. It has the tendency to show lower efficiency of recovery of $CH_4$ and higher efficiency of separation of $CH_4$ at the output as higher temperature at input. The lower flow rates make higher efficiency of recovery of $CH_4$ and lower efficiency of separation of $CH_4$. Finally, over 90% efficiency for $CH_4$ separation and recovery conditions are temperature ($-5^{\circ}C$), pressure (8 bar), gas composition rate (6:4) ($CH_4:CO_2$) and gas flow rate ($5\ell$/min). These conditions make higher separation and recovery efficiency such as 90.1% and 92.1%, respectively.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.559-563
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• 2014

상온에서 액체 상태인 이미다졸리움 계열의 이온성 액체에 이산화탄소가 잘 흡수된다는 사실은 잘 알려져 있다. 이러한 이산화탄소의 고용해도 때문에 이온성 액체를 포함하는 분리막은 이산화탄소/질소, 이산화탄소/메탄과 같은 기체 혼합물을 잘 분리할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 이온성 액체를 포함하는 poly(vinylidene fluoride)-hexafluoropropyl copolymer (PVDF-HFP) 겔 분리막을 제조하고 여러 기체의 투과도를 측정하였다. 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)인 경우, 양이온의 탄소수가 증가할수록 이산화탄소의 투과도와 선택도가 모두 감소하였다. 양이온이 1-ethyl-3-methylimidazolium[emim]인 경우, 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)일 때에 비해서 bis(trifluoromethane)sulfoneimide ($Tf_2N^-$)일 때 이산화탄소의 투과도가 2배 정도 증가하였으나, 이산화탄소/질소 및 이산화탄소/메탄의 선택도는 감소하였다. 하지만 이산화탄소/수소 선택도는 두 경우에 거의 비슷하였다.

• 멤브레인
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• 제20권4호
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• pp.290-296
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• 2010

Ethylene vinyl acetate (EVA-28)/Co-Al LDH 나노복합막은 유기화된 LDH를 사용하여 용액 삽입법으로 제조하였다. LDH의 유기화는 충간에 dodecyl sulfate (DS) anion을 삽입시켜서 제조하였다. 제조된 막의 특성을 알아보기 위하여 XRD, FT-IR, SEM을 측정하였다. EVA/LDH 나노복합막의 기체투과도는 압력 3, 4, 5 bar에서 LDH 함량 1, 3, 5 wt% 변화에 따라 조사하였다. $O_2$와 $CO_2$의 투과도는 1 wt% LDH에서 최소값을 가지며 LDH 함량이 증가하면서 입자의 응집현상으로 인하여 투과도는 증가하였다. $O_2$ 대한 $CO_2$의 선택도는 LDH 함량 1 wt%에서 최대값을 나타내고 그 이상에서는 감소경향을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제22권3호
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• pp.201-207
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• 2012

본 연구에서는 PDMS (poly-dimethylsiloxane)와 PEBAX (polyether block amides) 분리막을 이용해 $N_2$, $O_2$, $CF_4$와 $SF_6$의 단일 기체 투과특성에 관하여 연구하였다. 다양한 압력으로 공급된 기체의 투과유량을 진공가압 연속흐름방식으로 측정하였으며, 이를 이용하여 투과도를 산정하였다. PDMS 분리막에서는 상부의 압력이 증가할수록 $SF_6$를 제외한 다른 기체의 투과도는 감소하였다. 또한 $SF_6$의 투과도가 $CF_4$보다 높게 나타나고 있으며 이것은 $SF_6$가 더 높은 임계온도를 가지고 있기 때문이다. PDMS 분리막에서 투과도는 $O_2$ > $N_2$ > $SF_6$ > $CF_4$ 순으로 감소하였다. 반면에 PEBAX 분리막에서 기체의 투과 경향은 $O_2$ > $N_2$ > $CF_4$ > $SF_6$ 순으로 감소하였다. 이러한 경향은 각 기체의 운동 반경의 크기(${\AA}$)($SF_6$ > $CF_4$ > $N_2$ > $O_2$) 순서와 반대로 나타났다. $SF_6/CF_4$의 순수 기체의 선택도는 PDMS 분리막에서 0.7 MPa일 때 2.1로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제26권1호
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• pp.32-37
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• 2016

본 연구에서는 Poly(vinyl alcohol) $(PVA)/AgCF_3SO_3/Al(NO_3)_3$ 전해질 분리막을 제조하여 기존의 poly(vinylpyrrolidone) $(PVP)/AgCF_3SO_3/Al(NO_3)_3$ 분리막보다 더 향상된 성능을 보이는 고투과성 올레핀 촉진수송 분리막을 얻고자 하였다. $PVA/AgCF_3SO_3/Al(NO_3)_3$ 막의 특성은 SEM, FT-IR, FT-Raman에 의해서 조사되었다. 다양한 $Al(NO_3)_3$ 농도 중 1:1:0.01 $PVA/AgCF_3SO_3/Al(NO_3)_3$에서 가장 좋은 분리성능을 보였다. 결과적으로 선택도는 12, 혼합 기체 투과도는 3.5 Barrer를 나타내었으며, 선택도와 투과도는 115시간 동안 유지되었다.

• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.424-431
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• 2018

Cobalt tetraphenylporphyrin-benzylimidazole (CoTpp-BIm)을 산소 운반체로 이용하여 polyethersulfone (PES)와의 혼합물을 기반으로 하는 혼합 구조의 평판형 분리막의 기체 분리 성능을 조사하였다. CoTpp-BIm이 혼합된 PES막은 손가락 구조와 스폰지형 구조가 혼합된 비대칭 구조를 가졌고, 상부표면은 치밀한 형태를 보였다. 기체분리 성능 실험은 94%의 $N_2$ 기체에 6%의 $O_2$가 혼합된 기체를 사용하여 평가하였다. 산소 및 질소 투과율은 ${\Delta}P$가 15~228 cmHg 범위에서 실험하였고, PES막의 투과면은 진공수준으로 유지되었다. CoTpp-BIm이 혼합된 PES막의 산소 투과율은 공급 압력이 감소함에 따라 증가하였다. 공급 압력이 15 cmHg일 때 산소 투과율($P_{O_2}$)는 6676 Barrer이었고, $O_2/N_2$ 선택도(${\alpha}$)는 6.1, 촉진인자(F)는 2.39까지 증가하였다. 이를 바탕으로 PES막에 CoTpp-BIm을 첨가하면 산소분리 특성이 향상되는 것을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제25권3호
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• pp.295-300
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• 2015

PDMS에 NaA zeolite를 0~40 wt% 가하여 PDMS-NaA zeolite 막을 제조하였다. SEM 관찰에 의하면 PDMS-NaA zeolite 막 내에 분산되어있는 NaA zeolite 입자의 크기는 $2{\sim}5{\mu}m$이었다. PDMS-NaA zeolite 막의 $N_2$와 $H_2$ 투과도는 막 내의 NaA zeolite 함량이 증가하면 증가하였고, $N_2$보다는 $H_2$의 투과도가 더 컸다. 그리고 PDMS-NaA zeolite 선택성($H_2/N_2$)은 NaA zeolite 함량이 증가하면 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제24권3호
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• pp.177-184
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• 2014

본 연구에서 고투과도를 갖는 실리카 분리막은 콜로이달 실리카 졸과 고분자형 실리카 졸 두 가지를 DRFF법과 SRFF법으로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 제조되었다. 실리카 졸은 졸-겔법으로 테트라에톡시실란(TEOS)에 의하여 제조되었고, 각각의 졸은 동적광산란법(DLS), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM), 질소 흡착법 등을 이용하여 그 특성을 평가하였다. 다공성 금속 지지체위에 콜로이달 실리카 졸로 중간층을 형성하여 치밀한 구조의 실리카 층을 형성한 후 그 위에 분리층으로 고분자형 실리카 졸을 코팅하여 핀홀을 줄이는 방법으로 기체분리용 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의 코팅 층을 분석한 결과 분리층은 중간층보다 침밀한 구조를 가지고 있음을 확인하였고 기체투과 결과 수소 투과도 $(6.63-9.21){\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$ 분포를 보였다.