본 연구에서는 비용매 유도 상분리법을 이용하여 폴리에테르이미드 계열의 중공사형 분리막을 제조하였다. 제조 된 중공사막의 모폴로지 조절을 위해 첨가제로는 THF, Ethanol, LiNO3를 사용하였다. 또한 높은 수소분리막의 개발을 위해 모폴로지와 기체투과성능을 특성평가를 통해 방사조건을 최적화하였다. 그 결과 THF의 함량이 증가할수록 수소/이산화탄소 선택도가 증가하였다. 하지만 trade-off 관계로 인하여 투과율은 감소하였다. Ethanol을 첨가하였을 때는 finger-like 구조를 나타냈고, LINO3를 첨가하였을 때 Sponge 구조를 보였다. 특히, PDMS 코팅층을 최적화한 중공사막의 경우, 투과율은 40 GPU, 수소/이산화탄소 선택도는 5.6을 나타냈다.
In this study, polyetherimide-based hollow fiber membranes were manufactured using the NIPS (nonsolvent induced phase separation) method. THF, Ethanol, and LiNO3 were used as additives to control the morphology of the PEI-hollow fiber membranes. Furthermore, for the development of a high hydrogen separation membrane, the spinning conditions were optimized through the characterization of SEM and gas permeance. As a result, as the content of THF increased, the hydrogen/carbon dioxide selectivity increased. However, the permeance decreased due to the trade-off relationship. When ethanol was added, a finger-like structure was shown, and when LiNO3 was added, a sponge structure was shown. In particular, in the case of a hollow fiber membrane with an optimized PDMS coating layer, the permeance was 40 GPU and the hydrogen/carbon dioxide selectivity was 5.6.