PTMSP/LDH 복합막의 탄화수소 기체투과 특성 (Hydrocarbon Gas Permeation Characteristics of PTMSP/LDH Composite Membranes)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 24권 / 6호 / 423 ~ 430페이지
· 저자명 : 정연임, 이현경

초록

PTMSP[Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]에 LDH (layered double hydroxide)의 함량을 0, 1, 3, 5 wt%로 달리하여PTMSP/LDH 복합막을 제조하고, PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량에 따른 H2, N2, CH4, C3H8, n-C4H10의 기체투과도와 선택도를 조사하였다. PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량이 0∼5 wt%로 증가하면 H2와 N2의 투과도는 점차 감소하였고,n-C4H10의 투과도는 급격히 증가하였다. 그리고 CH4와 C3H8의 투과도는 0∼3 wt% 범위에서는 감소하고 3∼5 wt% 범위에서는 증가하였다. PTMSP/LDH 복합막의 LDH 함량이 5 wt%로 증가하면 H2와 N2에 대한 H2, N2, CH4, C3H8, n-C4H10의 선택도는 점차 증가하였고, CH4에 대한 C3H8과 n-C4H10의 선택도는 0∼3 wt% 범위에서는 증가하고, 3∼5 wt% 범위에서는 감소하였다. PTMSP/LDH 복합막의 CH4과 n-C4H10의 투과도가 증가하면 H2와 N2에 대한 CH4과 n-C4H10의 선택도는 증가하였고, n-C4H10의 투과도가 증가하면 CH4에 대한 n-C4H10의 선택도는 n-C4H10의 투과도 182,000 barrer까지는 증가하다가 그 이상에서는 감소하였다. C3H8의 투과도가 증가하면 H2와 N2에 대한 C3H8의 선택도는 C3H8의 투과도 46,000∼50,000 barrer 범위에서는 감소하고 50,000∼52,300 barrer 범위에서 증가하였고 52,300∼60,000 barrer 범위에서는 감소하였다. 그리고 C3H8의 투과도가 증가하면 CH4에 대한 C3H8의 선택도는 52,300 barrer까지는 급격히 감소하였고, 그 이상에서는 급격히 증가하였다.

영어초록

PTMSP/LDH composite membranes were prepared by adding 0, 1, 3, and 5 wt% LDH contents to PTMSP.
The gas permeability and selectivity for H2, N2, CH4, C3H8, n-C4H10 were investigated as a function of LDH content. AsLDH content of PTMSP/LDH composite membranes increased to 5 wt%, the gas permeability for H2 and N2 gradually decreased,while n-C4H10 permeability rapidly increased. The gas permeability for CH4 and C3H8 was found to decrease for themembranes with LDH content range of 0∼3 wt%, however increase in the range of 3∼5 wt%. As LDH content ofPTMSP/LDH composite membranes increased to 5 wt%, the selectivity of membranes gradually increased for H2, N2, CH4,C3H8, n-C4H10 over H2, N2. However the selectivity for C3H8 and n-C4H10 over CH4 increased in the range of LDH content 0∼3 wt% but decreased in the range of 3∼5 wt%. The CH4 and n-C4H10 selectivity over H2 and N2 increased as CH4 andn-C4H10 permeability increased. The n-C4H10 selectivity over CH4 increased with increasing n-C4H10 permeability up to 182,000barrer and decreased above 182,000 barrer of n-C4H10 permeability. The C3H8 selectivity over H2 and N2 was found to decreaseas the C3H8 permeability increased from 46,000 to 50,000 barrer, but to increase with increasing permeability from50,000 to 52,300 barrer and decrease again with increasing permeability from 52,300 to 60,000 barrer. The C3H8 selectivityover CH4 was found to decrease with increasing C3H8 permeability up to 52,300 barrer but increase above 52,300 barrer.

참고자료

· 없음