이산화탄소 분리를 위한 폴리에틸렌글리콜계 폴리이미드 공중합체 비대칭 평판형 분리막의 제조 및 기체 투과 특성평가 (Characterization and Preparation of PEG-Polyimide Copolymer Asymmetric Flat Sheet Membranes for Carbon Dioxide Separation)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 25권 / 6호 / 547 ~ 557페이지
· 저자명 : 박정호, 김득주, 남상용

초록

본 연구에서는 높은 이산화탄소 분리성능을 가지는 폴리이미드의 제조를 위해 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane과두종류의 아민인 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, Poly(ethylene glycol) bis(3-aminopropyl) terminated을이용하여 합성을 진행하였다. 합성된 고분자를 비용매 상전이법으로 비대칭 분리막을 제조하기 위하여 고분자의 용해도 지수 추정 값과 비용매 상전이 계수 측정을 통해 용매를 선정하였고, 고분자 용액 점도 측정을 통해 분리막 제조를 위한 도프용액 중의 고분자의 함량을 결정하여 질산리튬을 첨가제로 사용하여 최종적으로 분리막을 제조하였다. 제조된 평판형비대칭 분리막은 전자주사현미경(SEM)을 통해 질산리튬과 휘발성 용매 함량에 변화에 따른 모폴로지의 변화를 확인하였으며, 이의 변화에 따른 기체 투과도 변화를 확인하였다. 분리막 제조를 위한 도프용액 중의 휘발성 용매 함량이 작을수록 선택도 변화가 없으면서 이산화탄소 투과도가 증가하는 것을 확인하였다.

영어초록

In this study, we synthesized polyimide with high carbon dioxide gas transport property using 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine and poly(ethylene glycol) bis(3-aminopropyl) terminated and then we calculated solubility parameter of synthesized polymer and non-solvent phase separation coefficient to determine proper solvent for preparation of asymmetric membrane, also we measured the viscosity of the polymer solution to check polymer contents in membrane solution and prepare asymmetric membrane with LiNO3 additives. The morphology and gas separation property of membrane prepared by phase separation method was confirmed using Field Emission Scanning Electron Microsope and the single gas permeation measurement apparatus. We confirmed that the carbon dioxide permeance of the membrane increased and the selectivity showed little change with decreasing of the volatile solvent contents.

참고자료

· 없음