본 연구에서 고투과도를 갖는 실리카 분리막은 콜로이달 실리카 졸과 고분자형 실리카 졸 두 가지를 DRFF법과SRFF법으로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 제조되었다. 실리카 졸은 졸-겔법으로 테트라에톡시실란(TEOS)에 의하여 제조되었고, 각각의 졸은 동적광산란법(DLS), 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM), 질소 흡착법 등을 이용하여 그 특성을 평가하였다. 다공성 금속 지지체위에 콜로이달 실리카 졸로 중간층을 형성하여 치밀한 구조의 실리카 층을 형성한 후 그 위에 분리층으로 고분자형 실리카 졸을 코팅하여 핀홀을 줄이는 방법으로 기체분리용 분리막을 제조하였다. FE-SEM으로 분리막의코팅 층을 분석한 결과 분리층은 중간층보다 침밀한 구조를 가지고 있음을 확인하였고 기체투과 결과 수소 투과도 (6.63-9.21) × 10-5 mol⋅m-2⋅s-1⋅Pa-1 분포를 보였다.

Silica membranes with high permeability were prepared using colloidal and polymeric silica sols on a porous stainless steel-tube support by a DRFF and SRFF method. Silica sols were derived with tetraethylorthosilicate (TEOS) by sol-gel method and analyzed with DLS, FE-SEM, and N2 adsorption. The coating of the intermediate layer with colloidal silica sol on the stainless steel-tube support led to a denser surface morphology of the membrane along with a considerable reduction in the number of surface defect. As the polymeric silica sol enclosed the colloidal silica sol with spherical par-ticles during the SRFF method, the separation-layer-coated silica membrane showed a denser surface than the intermediate layer. Moreover, the silica membranes showed high hydrogen gas permeability of (6.63-9.21) × 10-5 mol⋅m-2⋅s-1⋅Pa-1 with low H2/N2 perm-selectivity (2.9-3.1) at room temperatures.

1. Introduction
 2. Experimental
  2.1. Preparation of silica sols and membranes
  2.2. Characteristics of silica sol and membranes
 3. Results and discussion
  3.1. Characteristics of silica sol and gel powder
  3.2. Characteristics of silica membranes
 4. Conclusion
 Reference

• Hye Ryeon Lee(Research Center for Green Fine Chemicals, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT)) | 이혜련
• Bongkuk Seo(Research Center for Green Fine Chemicals, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT)) | 서봉국 Corresponding author