본 연구에서는 metal organic frameworks (MOFs)의 한 종류인 MIL-100(Fe)을 이용하여 혼합기질막(mixed matrix membranes, MMMs)을 제조하였다. MIL-100(Fe)의 함량을 고분자 대비 0∼30 wt%까지 변화시키면서 첨가된 MOF의 함량에 따른 기체의 투과 특성을 살펴보았다. H2, CO2, O2, N2, CH4의 기체 투과도는 MIL-100(Fe) 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 증가하는 경향을 보여주었으며, 상대적으로 큰 입자크기를 가진 SF6의 투과도는 MIL-100(Fe)의 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 이상 선택도는 N2/SF6의 경우 폴리이미드막 대비 약 40% 증가하였으며, 이를 통해 N2/SF6 분리에 적합한 분리막임을 확인할 수 있었다.

Mixed-matrix membranes (MMMs) containing MIL-100(Fe), a MOF type, were fabricated in this study. MMMs up to 30 wt% MOF loading were prepared, and their gas permeabilities were tested. H2, CO2, O2, N2, and CH4 gas permeabilities increased with the MOF loading, while SF6, the largest kinetic diameter in this study, exhibited reduction of gas permeability with the loading. Ideal gas selectivity of N2/SF6 improved by 40% as compared with pure polyimide mem-brane, suggesting the proposed MMMs were suitable for N2/SF6 separation.

• 송혜림(과학기술연합대학원대학교 청정화학 및 생물학, 한국화학연구원 자원분리회수연구그룹) | Hye Rim Song
• 남승은(한국화학연구원 자원분리회수연구그룹) | Seung Eun Nam
• 황영규(한국화학연구원 바이오리파이너리연구그룹) | Young Kyu Hwang
• 장종산(한국화학연구원 바이오리파이너리연구그룹) | Jong San Chang
• 이우황(한국화학연구원 바이오리파이너리연구그룹) | U Hwang Lee
• 박유인(한국화학연구원 자원분리회수연구그룹) | You In Park 교신저자