• 멤브레인
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• 제20권1호
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• pp.47-54
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• 2010

소수성 고무상 고분자 PDMS에 NaYzeolite 함량을 1~40 wt%로 달리하여 PDMS-NaYzeolite 복합막을 제조하였다. 그리고 FT-IR, $^1H$-NMR, SEM에 의해서 막의 특성을 조사하였다. 복합막의 NaYzeolite 함량 변화에 따라 $H_2$와 $N_2$의 투과도와 선택도를 조사하였다. PDMS 단일막은 기체투과 압력이 증가하면 $H_2$와 $N_2$의 투과도와 선택도($H_2/N_2$)가 증가하였다. PDMS-NaYzeolite 복합막의 $H_2$와 $N_2$ 투과도는 NaYzeolite 함량 0~10 wt%까지는 증가하고 그 이후부터는 감소하였고, 선택도($H_2/N_2$)는 0~2 wt%까지는 감소하고 그 이상에서는 증가하였다. PDMS-NaYzeolite 복합막은 $H_2$ 투과도가 증가하면 선택도($H_2/N_2$)는 0~2 wt%와 10~40 wt% NaYzeolite 함량 범위에서는 감소하고, 2~10 wt% NaYzeolite 함량 범위에서는 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.27-31
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• 2015

PEBAX[poly(ether-block-amide)]-NaY zeolite 복합막에 대한 $H_2$, $N_2$, $CO_2$, $CH_4$의 투과도와 선택도에 대하여 연구하였다. PEBAX-NaY zeolite 복합막에 대한 $H_2$, $N_2$, $CO_2$, $CH_4$ 투과도는 막 내의 NaY zeolite 함량이 증가할수록 $H_2$의 투과도는 증가하였고, $N_2$, $CO_2$, $CH_4$의 투과도는 감소하는 경향을 나타내었다. PEBAX-NaY zeolite 복합막 내의 NaY zeolite 함량이 증가함에 따라 $N_2$에 대한 $H_2$와 $CO_2$의 선택도, $CO_2$에 대한 $H_2$의 선택도, 그리고 $CH_4$에 대한 기체 선택도는 증가하였고, 그외의 $H_2$, $N_2$, $CO_2$에 대한 기체($H_2$, $N_2$, $CO_2$, $CH_4$)의 선택도는 감소하였다. 그리고 각 기체들에 대한 가장 높은 선택도는 $CO_2$인 경우에 얻어졌고, $H_2$, $N_2$, $CH_4$에 대한 $CO_2$의 선택도 값은 12~156이었다.

• Korean Membrane Journal
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• 제5권1호
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• pp.43-53
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• 2003

The selectivity of a gas in the carbon molecular sieve membrane (CMSM) can be expressed as the ratio of the product of the diffusivity and the solubility of two different gases. The diffusivity is also expressed as the product of the entropy and the total energy (kinetic and potential energy) in the nano-sized pore of the membrane. The present study calculates the entropic-energy and selectivity of penetrant gases such as H$_2$, O$_2$, N$_2$, and CO$_2$ from the gas-in-a box theory to physically analyze the diffusivity of penetrant gas in slit-shaped pore of CMSM focusing on the restriction of gas motion based on the size difference between penetrant gas pairs. The contribution of each energy term is converted to entropic term separately. By the conjugated calculation for each entropic-energy, the entropic effects on diffusivity-selectivity for gas pairs such as H$_2$/N$_2$, CO$_2$/N$_2$, and O$_2$/N$_2$ were analyzed within active pore of CMSM. In the activated diffusion domain, the calculated value of entropic-selectivity lies between 9.25 and 111.6 for H$_2$/N$_2$, between 3.36 and 6.0 for CO$_2$/N$_2$, and between 1.25 and 16.94 for O$_2$/N$_2$, respectively. The size decrement of active pore in CMSM had the direct effect on the reduction of translational entropic-energy and the contribution of vibrational entropic-energy for N$_2$, O$_2$, and H$_2$ was almost negligible. However, the vibrational entropic term of CO$_2$ might extravagantly affect on the entropic-selectivity.

• 멤브레인
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• 제24권6호
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• pp.423-430
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• 2014

PTMSP[Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]에 LDH (layered double hydroxide)의 함량을 0, 1, 3, 5 wt%로 달리하여 PTMSP/LDH 복합막을 제조하고, PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량에 따른 $H_2$, $N_2$, $CH_4$, $C_3H_8$, $n-C_4H_{10}$의 기체투과도와 선택도를 조사하였다. PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량이 0~5 wt%로 증가하면 $H_2$와 $N_2$의 투과도는 점차 감소하였고, $n-C_4H_{10}$의 투과도는 급격히 증가하였다. 그리고 $CH_4$와 $C_3H_8$의 투과도는 0~3 wt% 범위에서는 감소하고 3~5 wt% 범위에서는 증가하였다. PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량이 5 wt%로 증가하면 $H_2$와 $N_2$에 대한 $H_2$, $N_2$, $CH_4$, $C_3H_8$, $n-C_4H_{10}$의 선택도는 점차 증가하였고, $CH_4$에 대한 $C_3H_8$과 $n-C_4H_{10}$의 선택도는 0~3 wt% 범위에서는 증가하고, 3~5 wt% 범위에서는 감소하였다. PTMSP/LDH 복합막의 $CH_4$과 $n-C_4H_{10}$의 투과도가 증가하면 $H_2$와 $N_2$에 대한 $CH_4$과 $n-C_4H_{10}$의 선택도는 증가하였고, $n-C_4H_{10}$의 투과도가 증가하면 $CH_4$에 대한 $n-C_4H_{10}$의 선택도는 $n-C_4H_{10}$의 투과도 182,000 barrer까지는 증가하다가 그 이상에서는 감소하였다. $C_3H_8$의 투과도가 증가하면 $H_2$와 $N_2$에 대한 $C_3H_8$의 선택도는 $C_3H_8$의 투과도 46,000~50,000 barrer 범위에서는 감소하고 50,000~52,300 barrer 범위에서 증가하였고 52,300~60,000 barrer 범위에서는 감소하였다. 그리고 $C_3H_8$의 투과도가 증가하면 $CH_4$에 대한 $C_3H_8$의 선택도는 52,300 barrer까지는 급격히 감소하였고, 그 이상에서는 급격히 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.233-242
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• 2018

본 연구는 GO (graphene oxide)를 활용한 기체 분리막 연구를 위해 PEBAX [poly(ether-block-amide)]에 GO를 첨가하여 PEBAX-GO 고분자 복합막을 제조하고, 이 복합막을 통해 $H_2$, $N_2$, $CH_4$, $CO_2$에 대한 기체투과 특성을 연구하였다. 기체투과 실험결과 PEBAX-GO 복합막에 대해 $N_2$, $CH_4$, $CO_2$의 기체투과도는 GO 함량이 증가함에 따라 점차 감소하였다. 반면 $H_2$의 기체투과도는 GO 함량이 증가함에 따라 증가하였고, GO 함량 30 wt%에서는 21.43 barrer로 단일막에 비하여 약 5배가 증가하였는데 GO는 $H_2$에 대해 다른 기체들에 비해 빠르고 선택적인 기체운송 channel로 더 용이하게 작용하였기 때문이다. 증가된 선택도($H_2/N_2$)와 선택도($H_2/CH_4$)는 투과기체 크기에 의한 확산선택도가, 증가된 선택도($CO_2/N_2$)와 선택도($CO_2/CH_4$)는 $CO_2$와 GO의 -COOH와의 친화성으로 용해선택성이 더 크게 영향을 미친 것으로 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권8호
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• pp.827-831
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• 1997

A novel ONNO-type tetradentate ligand, 1,3-diaminopropane-N,N'-di-α-(β-methyl)-pentanoic acid (H2apmp) and its cobalt(Ⅲ) complexes, [Co(apmp)X2]n+, (X=Cl-, NO2-, H2O, X2=CO32-, en, L-phenylalanine) have been synthesized. During the preparation of the dichloro cobalt(Ⅲ) complex of apmp, [Co(apmp)Cl2]-, the ligand has coordinated to the cobalt(Ⅲ) ion in a geometric selectivity to give only the uns-cis isomer and, during the substitution reaction between L-phenylalanine and [Co(apmp)Cl2]-, the L-phenylalanine has coordinated to the cobalt(Ⅲ) ion in a geometric selectivity to give only an uns-cis-meridional isomer. It is of interest that this is a rare case of the [Co(ONNO ligand)X2]n+-type complex preparations, which gives only an uns-cis isomer with geometric selectivity.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.418-424
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• 2013

고분자 PDMS에 chitosan을 0.02~0.60 wt%까지 넣어 복합막을 제조하였고, SEM과 TGA에 의해서 막의 특성을 조사하였다. 기체투과 실험은 $30^{\circ}C$, $4kg/cm^2$ 조건에서 수행하였고, 복합막의 함량 변화에 따른 $H_2$와 $N_2$의 투과도와 선택도를 조사하였다. PDMS-chitosan 복합막의 $H_2$와 $N_2$ 투과도는 chitosan 함량이 증가하면 0~0.20 wt%까지는 증가하고 그 이상에서는 감소하였다. 그리고 선택도($H_2/N_2$)는 0~0.20 wt%까지는 감소하고 0.20~0.60 wt% 범위에서는 증가하였다. PDMS 고분자에 chitosan이 도입되어졌을 때 PDMS의 열적 안정성이 향상되었고, chitosan 함량이 증가했을 때 복합막의 표면은 거칠어지고 홀이 생성되었다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.342-351
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• 2012

본 연구에서는 PTMSP[poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]의 기체투과에 대한 선택도와 열적 안정성, 시간에 따른 노화현상으로 인한 투과특성의 감소를 개선하기 위해서 PTMSP/PDMS[poly(dimethylsioxane)] graft copolymer에 zeolite를 삽입하여 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막을 제조하였다. 물리 화학적 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR, TGA, SEM, GPC을 사용하여 조사하였고, $H_2$와 $N_2$ 기체에 대한 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막 $H_2$와 $N_2$ 투과도는 PTMSP/PDMS graft copolymer 단일막보다 증가하였고, zeolite 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 반면에 선택도($H_2/N_2$)는 zeolite 함량이 증가함에 따라 감소하였다. PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막은 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막보다 높은 투과도와 선택도를 보였다.

• 멤브레인
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• 제25권2호
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• pp.107-114
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• 2015

PTMSP에 0~50 wt% NaA Zeolite를 첨가하여 PTMSP-NaA Zeolite 복합막을 제조하고, PTMSP-NaA Zeolite 복합막의 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR, GPC, DSC, TGA, SEM에 의해서 조사하였다. PTMSP-NaA Zeolite 복합막의 수소와 질소에 대한 투과도와 선택성을 NaA Zeolite 함량에 따라 조사하였다. TGA측정에 의하면 PTMSP에 NaA Zeolite가 첨가되었을 때 복합막의 감량이 완결되는 온도는 낮아졌고, 감량(wt%)도 작아졌다. SEM관찰에 의하면 NaA Zeolite는 PTMSP-NaA Zeolite 복합막 내에 $2{\sim}5{\mu}m$ 크기로 분산되어 있었다. PTMSP-NaA Zeolite 복합막에 대한 $N_2$와 $H_2$의 투과도는 NaA Zeolite 함량이 증가하면 증가하였다. 그리고 PTMSP-NaA Zeolite 복합막의 $N_2$에 대한 $H_2$의 선택성은 NaA Zeolite함량이 증가하면 감소하였다.

• 멤브레인
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• 제24권6호
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• pp.491-497
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• 2014

PTMSP[Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]에 TEOS (tetraethoxysilane), TMOS (tetramethoxysilane), MTMOS(methyltrimethoxysilane), 그리고 PTMOS (phenyltrimethoxysilane)의 함량을 0, 15, 20, 30 wt%로 달리하여 졸-겔법을 이용하여 PTMSP-silica 복합막을 제조하였다. PTMSP-silica 복합막의 알콕시실란 함량에 따른 $H_2$, $N_2$의 기체투과도와 $N_2$에 대한 $H_2$의 이상 선택도를 조사하였다. $H_2$와 $N_2$의 투과도는 알콕시실란 함량이 0~20 wt% 범위에서는 증가하다가 알콕시실란 함량이 20~30 wt% 범위에서는 감소하였다. $N_2$에 대한 $H_2$의 이상 선택도는 TEOS와 PTMOS의 함량이 0~15 wt% 범위에서는 감소하였으며, 15~30 wt% 범위에서는 다시 증가하였다. Robeson upper bound와 비교할 때, PTMSP-silica 복합막은 TEOS 함량이 30 wt%, MTMOS 함량이 20 wt% 그리고 PTMOS 함량이 30 wt%에서 투과도와 이상 선택도가 동시에 향상된 것으로 나타났다.