[논문]Tuning microcavities in thermally rearranged polymer membranes for CO2 capture

Han, S. H.; Kwon, H. J.; Kim, K. Y.; Seong, J. G.; Park, C. H.; Kim, S.; Doherty, C. M.; Thornton, A. W.; Hill, A. J.; Lozano, Á; . E.; Berchtold, K. A.; Lee, Y. M.

doi:10.1039/c2cp23729f

Tuning microcavities in thermally rearranged polymer membranes for CO2 capture

Physical chemistry chemical physics : PCCP, v.14 no.13, 2012년, pp.4365 - 4373

Han, S. H. (School of Chemical Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Kwon, H. J. (School of Chemical Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Kim, K. Y. (School of Chemical Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Seong, J. G. (WCU Department of Energy Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Park, C. H. (WCU Department of Energy Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Kim, S. (School of Chemical Engineering, College of Engineering, Hanyang University) , Doherty, C. M. (Division of Materials Science and Engineering (CMSE), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)) , Thornton, A. W. (Division of Materials Science and Engineering (CMSE), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)) , Hill, A. J. (Division of Materials Science and Engineering (CMSE), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)) , Lozano, Á. E. (Instituto de Polí) , Berchtold, K. A. (meros, ICTP-CSIC) , Lee, Y. M. (Los Alamos National Laboratory)

Abstract ▼ AI-Helper

Microporous materials have a great importance in catalysis, delivery, storage and separation in terms of their performance and efficiency. Most microporous materials are comprised of inorganic frameworks, while thermally rearranged (TR) polymers are a microporous organic polymer which is tuned to optimize the cavity sizes and distribution for difficult separation applications. The sub-nano sized microcavities are controlled by in situ thermal treatment conditions which have been investigated by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). The size and relative number of cavities increased from room temperature to 230 °C resulting in improvements in both permeabilities and selectivities for H2/CO2 separation due to the significant increase of gas diffusion and decrease of CO2 solubility. The highest performance of the well-tuned TR-polymer membrane was 206 Barrer for H2 permeability and 6.2 of H2/CO2 selectivity, exceeding the polymeric upper bound for gas separation membranes.Graphic AbstractThermally rearranged polybenzoxazoles with tuned cavities for hydrogen purification and carbon dioxide separation even at high temperature were developed to apply for a syn gas separation.

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