PBEM-PMMA-POEM 터폴리머 분리막의 합성, 분석 및 기체 분리 성능

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 28권 / 2호
· 저자명 : 박병주, 김나운, 박정태, 김종학

목차

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Experimental Section
2.1. Materials
2.2. Synthesis of the terpolymer PBEMPMMA-POEM
2.3. Preparation of the PBEM-PMMA-POEMcomposite membrane
2.4. Characterizations
2.5. Gas permeation measurements
3. Results and Discussion
3.1. Synthesis and properties of the terpolymerPBEM-PMMA-POEM terpolymer
3.2. Structural, thermal, and morphologicalproperties
3.3. Gas separation performance of the PBEMPMMA-POEM/PSf composite membrane
4. Conclusions
Reference

초록

세 가지의 다른 화학 성분으로 구성된 터폴리머는 기체분리막에 거의 활용되지 못하였다. 본 연구에서는 poly (2-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl] ethylmethacrylate)(PBEM), poly(oxyethylene methacrylate)(POEM), methyl methacrylate (MMA)로 구성된 터폴리머를 자유라디칼 중합법으로 합성하였고, 이를 기반으로 하여 이산화탄소/질소 분리를 위한 복합막 제조 공정을 개발하였다. 합성된 PBEM-PMMA-POEM 용액을 다공성 폴리설폰 지지체위에 코팅하여 복합막을 제조하였다. 성공적인 중합, 특성 및 구조분석을 위하여 푸리에 변환 적외선 분광학, X-ray 회절분석법, 열중량 분석 및 전계 방사 주사전자 현미경을 사용하였다. PBEM-PMMA-POEM 터폴리머 분리막의 기체 투과도 및 이산화탄소/질소 선택도를 25°C에서 측정하였다. 최고의 이산화탄소/질소 선택도는 30.2에 도달하였으며, 이산화탄소 투과도는 57.4 GPU (1 GPU = 10-6 cm3(STP)/(s cm2 cmHg))이었다.

영어초록

Terpolymers, which are chemical compounds composed of three different chemical compounds, have rarely been utilized for gas separation membranes. In this study, we demonstrate a simple process to fabricate a composite membrane for CO2/N2 separation based on a terpolymer synthesized from poly(2-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl] ethylmethacrylate)( PBEM), poly(oxyethylene methacrylate)(POEM), and methyl methacrylate (MMA) via free radical polymerization. A solution of the as-synthesized PBEM-PMMA-POEM was coated onto a microporous polysulfone (PSf) support to form a composite membrane. The successful polymerization and the characteristics and morphology of the membrane were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) analysis, thermogravimetric analysis (TGA), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The gas permeance and CO2/N2 selectivity of the PBEM-PMMA-POEM terpolymer membrane were measured at 25°C. A maximum CO2/N2 selectivity of 30.2 was obtained at a CO2 permeance of 57.4 GPU (1 GPU = 10-6 cm3(STP)/(s cm2 cmHg)).

참고자료

· 없음