초록 ▼

원천성 확보를 위한 기존 분리막 기술과의 차별화를 위해 1) 소수 성인 고분자막에 결합력을 증가시키기 위하여 친수성 fumed silica의 OH기를 organosilane (chlorodimethylsilane, dichloromethylsilane, trichlorosilane, chlorodimethyloctylsilane, chlorodimethylphenylsilane)으로 치환하여 소수성 fumed silica로 표면 개질하여 고분자 분리막에 충진한 mixed matrix 분리막 제조의 단위요소 기술을 개발하였다.

원천성 확보를 위한 기존 분리막 기술과의 차별화를 위해 1) 소수 성인 고분자막에 결합력을 증가시키기 위하여 친수성 fumed silica의 OH기를 organosilane (chlorodimethylsilane, dichloromethylsilane, trichlorosilane, chlorodimethyloctylsilane, chlorodimethylphenylsilane)으로 치환하여 소수성 fumed silica로 표면 개질하여 고분자 분리막에 충진한 mixed matrix 분리막 제조의 단위요소 기술을 개발하였다.
또한, 2) 투과도 및 선택도가 우수하여 VOC 분리 연구에 가장 널리 사용되는 PDMS 고분자 뿐만 아니라 PEBAX 고분자, PMP 고분자와 결합시켜 나노복합막들을 제조하여 가스 투과도 성능을 PDMS 고분자를 사용한 경우와 비교 평가하였다. 이들 막들은 아세톤, 프로필렌의 최적 분리를 위하여 polymer solution 농도, 온도, coating 방법, 충진재 표면 개질 방법, 충진재 종류, 충진재 함유량 등에 따라 아세톤, 프로필렌의 투과성 및 선택성을 비교 평가한 결과 3) 최적의 분리막은 혼합가스 프로필렌(15 vol%)의 경우 PSf(UF)/10% PDMS(single coating)/TS-720 silica mixed matrix 분리막, 혼합가스 아세톤(3 vol%)의 경우 PSf(UF)/10% PDMS (single coating) 복합막이였다. 4) 최적 분리막을 이용하여 scale-up이 용이하며 안정성이 비교적 우수한 나권형 모듈로 제조하였으며 아세톤, 프로필렌 분리 효율을 증진시키기 위하여 일차 처리 단계인 저온 농축 기술과 결합하는 실험실 규모의 hybrid 냉각응축/나권형 나노충진복합막 분리 공정을 운전하여 아세톤의 경우 냉각응축온도 -12~-14℃, 유입압력 7.5 bar, PSf(UF)/10% PDMS (single coating) 나노복합 분리막 나권형 모듈의 stage cut 40%에서 90% 이상의 아세톤을 회수하였으며 프로필렌의 경우, 냉각응축온도 -30℃, 유입압력 14 bar, PSf(UF)/10% PDMS (single coating)/TS-720 silica mixed matrix 분리막 나권형 모듈의 stage cut 50%에서 90%의 프로필렌 회수를 달성하였다.

목차 Contents

• 최종보고서.초록 ...1
• 표지 ...4
• 제출문 ...5
• 보고서 초록 ...6
• 목차 ...9
• 표 목차 ...10
• 그림 목차 ...12
• 제1장 서론 ...21
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ...21
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ...25
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ...35
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ...37
• 제1절 연구의 최종목표 ...37
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ...37
• 제3절 연도별 추진체계 ...38
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ...39
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ...39
• 제2절 연구개발 결과 요약 ...165
• 제3절 공개세미나 ...167
• 제4절 연도별 연구개발목표의 달성도 ...172
• 제5절 연도별 연구성과 ...173
• 제6절 관련분야의 기술발전 기여도 ...174
• 제7절 연구개발 결과의 활용계획 ...175
• 제4장 참고문헌 ...177