Amine으로 개질된 ZIF-8을 함유한 PEBAX-PEI 복합막의 기체투과 특성 (Gas Permeation Characteristics of PEBAX-PEI Composite Membranes Containing ZIF-8 Modified with Amine)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 31권 / 6호 / 679 ~ 687페이지
· 저자명 : 이은선, 홍세령

초록

본 연구에서는 ZIF-8과 amine으로 개질된 ZIF-8 (amineZIF-8) 함량에 따른 PEBAX/ZIF-8-PEI, PEBAX/amineZIF-8-PEI 복합막을 제조하고, 각 복합막에 대해 N2와 CO2의 기체투과 성질을 조사하였다. PEBAX/ZIF-8-PEI 복합막의 N2와 CO2 투과도는 ZIF-8 함량이 증가할수록 증가하였고, CO2/N2 선택도는 점차 감소하였다. PEBAX/amineZIF-8-PEI 복합막의경우 N2의 투과도는 소폭 감소하였고, CO2는 amineZIF-8 0.5 wt%까지 증가하다가 그 이후의 함량에서는 감소하였으며CO2/N2 선택도는 amineZIF-8 0.5 wt%에서 78.3으로 가장 높은 선택도를 보였다. AmineZIF-8 0.5 wt%에서 CO2/N2 선택도가 가장 높은 이유는 amine 개질로 인해 PEBAX와 amineZIF-8 사이에서 서로 간의 호환성을 향상시켰고, amineZIF-8 이 PEBAX 내에 고르게 분산되면서 다공성의 ZIF-8 효과와 CO2에 친화성이 있는 amine의 효과를 가장 크게 받았기때문으로 보인다.

영어초록

In this study, poly(ether-block-amide) (PEBAX)/zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)-polyetherimide (PEI), and PEBAX/ amine-modified ZIF-8 (amineZIF-8)-PEI composite membranes were prepared by varying the contents of ZIF-8 and amineZIF-8. Also the gas permeability properties of N2 and CO2 were investigated for each composite membrane. The N2 and CO2 permeability of the PEBAX/ZIF-8-PEI composite membrane increased as the ZIF-8 content increased, while the CO2/N2 selectivity gradually decreased. In the case of the PEBAX/amineZIF-8-PEI composite membrane, the permeability of N2 decreased slightly, and CO2 increased till amineZIF-8 amount was 0.5 wt% and then decreased when the content increased further. The CO2/N2 selectivity was the highest with a value of 78.3 at 0.5 wt% of amineZIF-8. because the amine modification in the amineZIF-8 improves the compatibility between PEBAX and amineZIF-8, It seems that amineZIF-8 was evenly dispersed in PEBAX, which could be greatly influenced by the porousity of ZIF-8 and also the affinity of amine toward CO2.

참고자료

· 없음