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$PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막을 통한 이산화탄소와 메탄의 기체투과특성
Gas Permeation Properties of Carbon Dioxide and Methane for $PEBAX^{TM}$/TEOS Hybrid Membranes 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.49 no.4, 2011년, pp.460 - 464  

김현준 (경기대학교 화학공학과)

초록
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Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$) resin is a thermoplastic elastomer combining linear chains of hard-rigid polyamide block interspaced soft-flexible polyether block. It was believed that the hard polyamide block provides the mechanical strength and permeation selectivity, wherea...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 2가지 종류의 PEBAXTM를 사용하여 기체 분리막을 제조하고 기체투과특성을 측정하여 고분자의 구조와 투과 특성과의 상관관계를 조사하고자 한다. 또한 Class II 타입의 PEBAXtm/TEOS 하이브리드 소재의 분리막을 제조하고 무기전 구체인 TEOS 의 첨가량에 따른 하이브리드 분리막의 기체투과특성을 측정한 후, 그 결과를 순수 PEBAX& 분리막의 결과와 비교하여 무기전 구체 도입이 기체투과특성에 미치는 영향을 조사하고자 한다.
  • 상관관계를 조사하고자 한다. 또한 Class II 타입의 PEBAXtm/TEOS 하이브리드 소재의 분리막을 제조하고 무기전 구체인 TEOS 의 첨가량에 따른 하이브리드 분리막의 기체투과특성을 측정한 후, 그 결과를 순수 PEBAX& 분리막의 결과와 비교하여 무기전 구체 도입이 기체투과특성에 미치는 영향을 조사하고자 한다.
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