성능/효과

• (1) PI/silica 하이브리드막의 미세구조는 polyimide 구조물에 silica입자가 분산되어 있는 2상 구조이었으며 silica 입자의 크기는 silica함량이 증가할수록 증가 하였다.
• (2) PI/silica 하이브리드막은 높은 열적 안정성을 나타내었다.
• (3) 기체의 투과도계수는 silica함량이 증가할수록 증가하였으나, silica 함량이 확산계수에 미치는 영향은 거의 무시할 수 있었다.
• (4) 투과도계수가 증가함에도 불구하고 H₂/N₂, 아와 H₂/O₂와 H₂/CO₂의 선택도는 증가하였으며 O₂/N₂ 선택도는 감소하였다.
• a)의 PI막 단면은 균질의 치밀한 막으로 보인다. 그러나 b)와 c)의 polyimide-silica 하이브리드막은 polyimide 구조물에 silica입자가 구 형태로 분산되어 있는 것으로 나타났다. 이론적인 silica 함량이 14wt%인 PIS-1막은 silica 입자의 크기가 1㎛ 이하이나, 이론적 silica 함량이 24 wt%인 PIS-2막에서는 silica 입자의 크기가 2㎛ 정도이었다.
• 이와 같은 경향은 고분자막을 통한 기체의 투과에서 일반적으로 관찰되는 현상이다. 또한 H₂나 CO₂ 모두 siiica함량이 증가할수록 투과도계수가 증가함을 알 수 있다. Fig.
• 2에서 보면 iarc 이하에서는 중량 감소가 거의 나타나지 않은 것을 알 수 있으며, 이 결과로부터 막 내에 물이나 에탄올 같은 용매가 잔류하지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한 PI막보다 silica가 함유된 PIS막의 분해온도가 더 높게 나타났다. 일반적으로 유기물질에 무기성분을 도입하면 열적 안정성이 증가하여 분해온도가 증가하는 것으로 알려져 있다[14].
• 8A)를 사용하였다[16]. 분자크기가 작을수록 확산 계수가 증가하였으며 반대수 좌표에서 거의 직선적인 관계가 성립하였다.
• 실제 silica 함량은 TGA분석 결과와 oven test결과가 잘 일치하였으며 이론적인 함량보다는 작은 값을 나타내었다.
• 그러나 촉매를 사용하지 않을 경우에는 8시간 동안 반응하여도 이론적인 함량에 크게 미치지 못하였다. 이러한 결과로부터 TEOS는 반웅 속도가 느리기 때문에 촉매를 첨가하여 반응시간을 단축할 수 있었다.
• 3배 증가하였다. 이와 같이 기체의 투과도계수가 증가함에도 불구하고 H₂/N₂, H₂/O₂와 H₂/CO₂의 선택도가 1.2~2.1배 증가하였으며, O₂/N₂의 선택도는 감소하는 경향을 나타내었다.