(PIM-1)과 ellagic acid로 만든 랜덤형 공중합체가 간단한 방법으로 합성되었으며, 이산화탄소 분리막에 대한 적용 가능성에 대해서 연구하였다. 이 공중합체의 경우 PIM (polymers with intrinsic microporosity) 고분자의 미세 기공 구조에 기 인한 높은 기체 투과도와 평면 구조와 친수성을 갖는 ellagic acid에 기인한 높은 이산화탄소에 대한 선택성에 의해 우수한 이 산화탄소 기체 분리 성능을 나타내었다. 즉, 이산화탄소에 대한 투과도 4516 Barrer와 CO2/N2 (> 23~26) 및 CO2/CH4 (> 18~19)의 높은 선택성으로 두 쌍의 가스 혼합물에 대해 Robeson 상한(2008)을 초과한 결과를 나타내었다. 이와 같이 PIM-1 에 평면구조를 갖는 ellagic acid을 혼입하면 PIM-1의 꼬인 구조를 방해하여 기체 투과성을 향상 시킬 뿐만 아니라 공중합체 의 강성과 극성이 증가하여 N2 및 CH4에 대한 CO2의 선택성을 증가시키는 결과를 확인하였다.

Random copolymers made of both ‘polymer of intrinsic microporosity (PIM-1)’ and Ellagic acid were prepared for the first time by a facile one-step polycondensation reaction. By combining the highly porous and contorted structure of PIM (polymers with intrinsic microporosity) and flat-type hydrophilic ellagic acid, the membranes obtained from these random copolymers [(PIM-co-EA)-x] showed high CO2 permeability (> 4516 Barrer) with high CO2/N2 (> 23~26) and CO2/CH4 (> 18~19) selectivity, that surpassed the Robeson upper bound (2008) for both pairs of the gas mixture. Incorporation of flat-type ellagic acid into the PIM-1 not only enhances the gas permeability by disturbing the kinked structure of PIM-1 but also increases the selectivity of CO2 over N2 and CH4, due to an increase of rigidity and polarity in the resultant copolymer membranes.

1. Introduction
2. Experiment
    2.1. Materials
    2.2. Synthesis of [(PIM-co-EA)-x] copolymers (1)with different compositions
    2.3. Membrane preparation
    2.3. Characterization and measurements
3. Results and Discussion
    3.1. Synthesis and characterization of the [(PIMco-EA)-x] copolymers (1)
    3.2. Preparation of the [(PIM-co-EA)-x] copolymermembranes
    3.3. Physical and thermal properties
    3.4. Morphological analysis by XRD
    3.5. Gas separation performance of the copolymermembranes
    3.6. Permeability vs. selectivity
4. Conclusions
Acknowledgements
Reference

• 호세인 이크발(인천대학교 화학과, 인천대학교 기초과학연구소) | Iqubal Hossain (Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Research Institute of Basic Sciences, Incheon National University)
• 허스너 아스몰(인천대학교 화학과, 인천대학교 기초과학연구소) | Asmaul Husna (Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Incheon National University, Research Institute of Basic Sciences, Incheon National University)
• 김동영(인천대학교 화학과, 인천대학교 기초과학연구소) | Dongyoung Kim (Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Incheon National University, Research Institute of Basic Sciences, Incheon National University)
• 김태현(인천대학교 화학과, 인천대학교 기초과학연구소) | Tae-Hyun Kim (Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Incheon National University, Research Institute of Basic Sciences, Incheon National University) Corresponding author