공유 유기 골격체 기반 복합 분리막 : 고찰

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국막학회 ㆍ수록지정보 : 멤브레인 / 33권 / 4호
ㆍ저자명 : 심정환, 라즈쿠마 파텔

목차

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Gas Separation
3. Oil/Water Separation
4. Nanofiltration
5. Conclusions
Reference

한국어 초록

공유 유기 프레임워크(COF)는 분자 분리, 염료 분리, 가스 분리, 여과 및 담수화를 포함한 다양한 응용 분야에서 가능성을 보여주었습니다. COF를 막에 통합하면 투과성, 선택성 및 안정성이 향상되어 분리 공정이 향상됩니다. 단일 벽 탄 소 나노튜브(SWCNT)와 COF를 결합하면 염료 분리에 이상적인 높은 투과성과 안정성을 가진 나노 복합막을 생성합니다. COF를 폴리아미드(PA) 막에 통합하면 합성 계면 전략을 통해 투과성과 선택성이 향상됩니다. 혼합 매트릭스 막(MMM)의 3 차원 COF 필러는 CO2/CH4 분리를 향상시켜 바이오가스 업그레이드에 적합합니다. COF와 금속 유기 프레임워크(MOF) 막 을 결합한 모든 나노 다공성 복합재(ANC) 막은 투과성-선택성 트레이드오프를 극복하여 가스 투과성을 크게 향상시킵니다. 가상 COF (hypoCOF)를 사용한 계산 시뮬레이션은 CO2 분리 및 H2 정제와 관련하여 우수한 CO2 선택성과 작업 능력을 입 증합니다. 박막 복합재(TFC) 및 폴리술폰아미드(PSA) 막에 통합된 COF는 유기 오염물, 염 오염물 및 중금속 이온에 대한 거 부 성능을 향상시켜 분리 능력을 향상시킵니다. TpPa-SO3H/PAN 공유 유기 프레임워크 막(COFM)은 대전된 그룹을 활용하 여 정전기적 반발을 통해 효율적인 담수화를 가능하게 함으로써 기존의 폴리아미드 막에 비해 우수한 담수화 성능을 보여 이 온 및 분자 분리의 잠재력을 제시했습니다. 이러한 연구 결과는 투과성, 선택성 및 안정성을 향상시켜 향상된 분리 공정을 위 한 막 기술에서 COF의 잠재력을 강조합니다. 이 검토에서는 분리 공정에 적용된 COF에 대해 논의합니다.

영어 초록

Covalent organic frameworks (COFs) have shown promise in various applications, including molecular separation, dye separation, gas separation, filtration, and desalination. Integrating COFs into membranes enhances permeability, selectivity, and stability, improving separation processes. Combining COFs with single-walled carbon nanotubes (SWCNT) creates nanocomposite membranes with high permeability and stability, ideal for dye separation. Incorporating COFs into polyamide (PA) membranes improves permeability and selectivity through a synthetic interfacial strategy. Three-dimensional COF fillers in mixed-matrix membranes (MMMs) enhance CO2/CH4 separation, making them suitable for biogas upgrading. All-nanoporous composite (ANC) membranes, which combine COFs and metal-organic framework (MOF) membranes, overcome permeance-selectivity trade-offs, significantly improving gas permeance. Computational simulations using hypothetical COFs (hypoCOFs) demonstrate superior CO2 selectivity and working capacity relevant for CO2 separation and H2 purification. COFs integrated into thin-film composite (TFC) and polysulfonamide (PSA) membranes enhance rejection performance for organic contaminants, salt contaminants, and heavy metal ions, improving separation capabilities. TpPa-SO3H/PAN covalent organic framework membranes (COFMs) exhibited superior desalination performance compared to traditional polyamide membranes by utilizing charged groups to enable efficient desalination through electrostatic repulsion, suggesting their potential for ionic and molecular separations. These findings highlight COFs' potential in membrane technology for enhanced separation processes by improving permeability, selectivity, and stability. In this review, COF applied for the separation process is discussed.

참고 자료

없음