• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권5호
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• pp.674-678
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• 2002

The dehydrogenation of propane to propylene has been studied in an isothermal high-temperature shell-and-tube membrane reactor containing a Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane and a Pt/K/Sn/Al2O3 packed catalyst . A tubular Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane was prepared by an electroless plating method. This membrane showed high hydrogen to nitrogen permselectivities (PH2N2 = 10-50) at 400 $^{\circ}C$ and 500 $^{\circ}C$ with various transmembrane pressure drops. The employment of a membrane reactor in the dehydrogenation reaction, which selectively separates hydrogen from the reaction mixture along the reaction path, can greatly increase the conversion and enable operation of the reactor at lower temperatures. High hydrogen permselectivity has been confirmed as a key factor in determining the reactor performance of conversion enhancement.

• 멤브레인
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• 제20권3호
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• pp.210-216
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• 2010

IS (요오드-황)프로세스의 HI 분해반응 공정에서의 적용을 목적으로 지르코니아 코팅 지지체를 이용하여 CVD법에 의해 수소분리막을 제작하였으며, 분리막으로서의 가능성을 평가하였다. 제작한 막의 형상 및 Si의 분포를 파악하기 위해 SEM 및 EPMA를 이용하여 분석하였다. 지르코니아를 코팅한 지지체를 이용하여 제작한 막에 Zr-Si-O층이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 제작한 막의 수소와 질소가스의 단일 성분 투과속도를 $300{\sim}600^{\circ}C$에서 측정하였다. $600^{\circ}C$에서 Z-1막에서의 수소투과속도는 $1{\times}10^{-7}\;mol{\cdot}Pa^{-1}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$를 나타냈다. 질소에 대한 수소의 선택성은 Z-1 막에서 5.0, Z-2막에서 5.75를 나타냈다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권9호
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• pp.1371-1378
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• 2004

A porous stainless steel (SUS) as a substrate of silica composite membranes for hydrogen purification was used to improve mechanical strength of the membranes for industrial application. The SUS support was successfully modified by using submicron Ni powder, $SiO_2$ sols with particle size of 500 nm and 150 nm in turns. Silica top layer was coated on the modified supports under various preparation conditions such as calcination temperature, dipping time and repeating number of dipping-drying process. The calcination temperature for proper sintering was between H ttig temperature and Tamman temperature of the coating materials. Maximum hydrogen selectivity was investigated by changing dipping time. As repeating number of dipping-drying process increased, permeances of nitrogen and hydrogen were decreased and $H_2/N_2$ selectivity was increased due to the reduction of non-selective pinholes and mesopores. For the silica membrane prepared under optimized conditions, permeance of hydrogen was about $3\;{\times}\;10^{-5}\;cm^3{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}cmHg^{-1}$ combined with $H_2/N_2$ seletivity of about 20.

• Elastomers and Composites
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• 제40권2호
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• pp.136-142
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• 2005

주사슬에 $SO_2$를 포함하고 곁사슬에는 메소겐기을 유연격자에 연결시킨 액정 poly (allylsulfone) network를 합성하여 이들의 기체 투과도 및 선택투과 특성을 조사하였다. 곁사슬에 메톡시를 갖는 단량체I은 한 개의 알릴단위를 갖고, 단량체II는 양쪽 말단에 두개의 알릴 단위를 가져 network 형성을 제어할 수 있도록 구성되었다 가교밀도의 증가는 고분자 network 내의 분자운동을 제한시키며 단량체 II 함량이 5% 이하인 경우는 segment의 운동이 충분히 펼쳐질 수 있어 등방상으로의 상전이가 일어날수 있다. Poly(II-5 $01/I-OCH_3$ 99)의 기체 투과도는 산소($O_2$)의 경우 2.58 barrel 인데 비하여, 수소($H_2$)의 경우는 18.4 barrer로서, 선택 투과도 ${\alpha}(H_2/O_2)$가 7에 가까우며, 또 선택 투과도 ${\alpha}(H_2/N_2)$는 23.9로서 가장 높은 값을 가짐을 관찰하였다. 가교도가 10%로 증가된 Poly(II-5 $10/I-OCH_3$ 90)의 경우 선택 투과도 ${\alpha}(H_2/N_2)$는 36.8로서 가교도 증가에 따르는 선택투과도의 증가를 보여주었다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권2호
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• pp.263-269
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• 1999

For effective $CO_2$ separation using pore size controlled membrane, silica was deposited in the mesopores of a $\gamma$-alumina film by chemical vapor deposition of tetraethoxysilane (TEOS) and phenyl-substituted ethoxysilanes at 773-873K. The membranes prepared with phenyl-substituted ethoxysilanes were calcined to remove the phenyl group and control the pore size. The gas permaselectivity of prepared membranes was evaluated by using $H_2$, $CO_2$ $N_2$, $CH_2$ and $C_3H_8$ single component and a mixture of $CO_2$ and $N_2$. The membranes produced using TEOS contained micropores having permselectivity only to hydrogen, but the phenyl-subsitituted ethoxysilane derived membranes possessed micorpores which are recognizable molecules of $CO_2$, $N_2$ and $CH_4$. In the diphenyl-diethoxysilane-derived membrane, the $CO_2$ permeance and selectivity of $CO_2$/$CH_4$ were $10^{-6} m^3(STP) \cdot m^{-2} \cdot s^{-1} \cdot kPa^{-1}$ and 11, respectively. Therefore, the use of phenyl-substituted ethoxysilane was effective in controlling micropore size for $CO_2$ separation.

• 멤브레인
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• 제18권2호
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• pp.176-184
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• 2008

본 연구에서 졸-겔 방법에 의하여 나노 기공을 가지는 세라믹막을 제조하여 단일 조성의 헬륨과 질소를 가지고 기체투과 실험을 수행하였다. 기공 크기 $0.1{\mu}m$, 기공율 32%의 평막형 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체를 제조하였으며, 지지체를 담지하여 코팅하는 방법으로 4nm의 기공 크기를 가지는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 중간층을 제조하였다. 실리카 졸은 TEOS의 산 촉매 가수분해와 축중합반응을 통하여 합성하였다. 막은 딥코팅과 소결과정을 거쳐 제조되었다. 졸-겔 법에 의해 합성된 세라믹 막을 통한 헬륨, 질소 투과 실험은 기체의 투과 특성을 파악하기 위하여 시행하였다. 질소에 대한 헬륨의 선택도는 $100{\sim}160$ 정도였으며 헬륨의 투과도는 $303{\sim}363K$의 온도 범위에서 $10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ 정도였다.

• 멤브레인
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• 제14권3호
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• pp.201-206
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• 2004

열화학적 IS 공정에서 요오드화수소의 분해에 적용하기 위하여 화학증착법(CVD)으로 제조된 silica 막의 안정성을 HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 평가하였다. Si 원천으로 tetraethoxysilane을 사용하여 서로 다른 CVD 온도로 기공크기가 100 nm인 $\alpha$-alumina를 처리하였다. CVD온도는 $700^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $600^{\circ}C$이었다. $600^{\circ}C$에서 수행한 단일 성분의 투과 실험에서 측정한 막의 $H_2$/$N_2$ 선택도는 CVD 온도 $700^{\circ}C$의 M1 막은 43.2, $650^{\circ}C$의 M2 막은 12.6, $600^{\circ}C$의 M3 막은 8.7을 나타내었다. HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 안정성 실험은 $450^{\circ}C$에서 수행하였는데, CVD 온도 $650^{\circ}C$에서 처리된 막이 다른 온도에서 처리된 막보다 더 안정성이 더 좋은 결과를 얻었다.