초록 ▼

최근 지구온난화로 인한 해수면 상승, 기상 이변 등 다양한 환경 문제가 나타나고 있다. 지구온난화의 주된 요인으로 온실가스를 들고 있으며, 그중 이산화탄소는 전체 온실가스 배출량의 60% 이상을 차지하고 있다. 따라서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 제거하거나 따로 포집하는 방법이 필요하다. 블록 공중합체는 나노미터 스케일에서 규칙적인 도메인을 형성할 수 있으며 이산화탄소 포집 멤브레인(membrane)으로 연구되고 있다. 하지만 블록 공중합체를 합성, 정제, 건조 등 여러 과정이 필요하다. 특히 다양한 모폴로지(morpholog

최근 지구온난화로 인한 해수면 상승, 기상 이변 등 다양한 환경 문제가 나타나고 있다. 지구온난화의 주된 요인으로 온실가스를 들고 있으며, 그중 이산화탄소는 전체 온실가스 배출량의 60% 이상을 차지하고 있다. 따라서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 제거하거나 따로 포집하는 방법이 필요하다. 블록 공중합체는 나노미터 스케일에서 규칙적인 도메인을 형성할 수 있으며 이산화탄소 포집 멤브레인(membrane)으로 연구되고 있다. 하지만 블록 공중합체를 합성, 정제, 건조 등 여러 과정이 필요하다. 특히 다양한 모폴로지(morphology)를 얻기 위해서는 각각의 블록 비율을 조절하여 블록 공중합체를 합성해야 하며 특정 도메인 크기와 모폴로지를 얻기 위해서는 많은 시간과 비용을 요구한다. 따라서 본 연구진은 브러시 블록 공중합체를 활용하여 앞서 언급한 한계를 극복하고자 하였다. 펜타플루오로페닐 아크릴레이트 (PFPA) 기반의 블록 공중합체를 전구체 고분자로 활용하여 고분자 사슬 내에 폴리에틸렌옥사이드 (PEO)를 치환하여 브러시 형태의 고분자를 합성하였다. 치환하고자 하는 PEO의 농도를 조절하여 다양한 모폴로지를 갖는 블록 공중합체를 합성하였으며 각각은 라멜라 및 실린더 등 다양한 모폴로지를 나타냈다. 하나의 전구체 고분자로부터 체계적으로 도메인 크기 및 모폴로지를 조절할 수 있다 일반적으로 고분자가 갖는 한계로 기계적 성질이 다른 물질들에 비해서 좋지 않은 점이 있으며 이를 개선하기 위해서 고분자 사슬 사이에 디아민기(diamine)를 갖는 분자 도입을 통해 고분자 멤브레인 내 가교결합을 형성하여 기계적 성질을 향상하고자 하였다. 합성한 고분자 멤브레인에 디아민기 물질을 첨가하였을 때 FT-IR 분석을 통해 아미드 결합이 생긴 것을 확인하였다. 하지만 SAXS 분석으로 확인한 결과 기존에 가지고 있던 고분자의 나노미터 영역에서의 모폴로지는 유지하지 못한다는 한계를 가지고 있다.

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

Recently, various environmental problems such as see level rise, and abnormal weather have appeared due to global warming. Greenhouse gas is a major factor in global warming and among them, carbon dioxide accounts for more than 60% of total greenhouse gas emissions. Therefore, there is a need for a

Recently, various environmental problems such as see level rise, and abnormal weather have appeared due to global warming. Greenhouse gas is a major factor in global warming and among them, carbon dioxide accounts for more than 60% of total greenhouse gas emissions. Therefore, there is a need for a method of removing or separately collecting carbon dioxide discharged to the atmosphere. Block copolymers can form regular domains at the nanometer scale and are being studied as carbon dioxide trapping membranes. However, several processes such as synthesis, purification, and drying of the block copolymer are required. In particular, in order to obtain various morphology, a block copolymer must be synthesized by controlling each block ratio, and a lot of time and cost is required to obtain a specific domain size and morphology. Therefore, we tried to overcome the aforementioned limitations by using the brush block copolymer. A block copolymer based on pentafluorophenyl acrylate (PFPA) was used as a precursor polymer and PEO was substituted in the polymer chain to synthesize a brush-shaped polymer. Block copolymers having various morphologies were synthesized by controlling the concentration of PEO to be substituted, and each showed various morphologies such as lamellar and cylinderical structure. The domain size and morphology can be systematically controlled from one precursor polymer, which is expected to be more economical than the existing method. As a general limitation of polymers, mechanical properties are not as good as those of other materials, and in order to improve this, crosslinking was formed in the polymer membrane through the introduction of molecules having diamine groups between polymer chains to improve mechanical properties. When the diamine-based material was added to the synthesized polymer membrane, amide bonds appeared to form cross-links, but the morphology of the existing polymer in the nanometer range was not maintained.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 5
• C O N T E N T S ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구과제의 개요 ... 8
• 제 1 절 연구의 배경 ... 8
• 제 2 절 연구의 필요성 ... 9
• 제 3 절 연구의 목적 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황 ... 11
• 제 1 절 블록 공중합체 멤브레인 ... 11
• 제 2 절 PEO 기반의 블록 공중합체 멤브레인 ... 12
• 제 3 장 연구 내용 및 결과 ... 13
• 제 1 절 연구 내용 ... 13
• 제 2 절 연구 결과 ... 16
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 24
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 25
• 제 7 장 참고문헌 ... 26
• 끝페이지 ... 28