본 연구에서는 높은 이산화탄소 투과성과 선택성을 가지는 미세다공성 고분자 PIM-1을 합성하고, 나노미터 수준 에서 두께를 정밀하게 조절할 수 있는 water casting 기법을 적용하여 박막복합막을 제조하였다. 제조된 분리막의 성능을 평 가하기 위해 FTIR-ATR, BET, GPC, XRD, TEM-EDS 등의 분석을 수행하였으며, 기체 투과 시험을 통해 CO2/N2 선택성과 투과도를 측정하였다. 연구 결과, 본 연구에서 제조된 박막복합막은 2700 GPU 이상의 CO2 투과도와 약 25의 CO2/N2 선택도 를 나타내며, 기존의 PIM-1 기반 분리막보다 우수한 성능을 보였다. 이를 통해 water casting 기법을 이용한 PIM-1 기반 분리 막이 경제적이고 효율적인 이산화탄소 분리 기술로 활용될 가능성을 제시하였다.

In this study, a microporous polymer PIM-1 with high CO2 permeability and selectivity was synthesized, and a thin film composite (TFC) membrane was fabricated using a precisely controlled water casting method. To evaluate the performance of the fabricated membrane, various characterization techniques such as FTIR-ATR, BET, GPC, XRD, and TEM-EDS were conducted, and gas permeation tests were performed to measure CO2/N2 selectivity and permeance. The results showed that the developed TFC membrane exhibited CO2 permeance exceeding 2700 GPU and CO2/N2 selectivity of approximately 25, demonstrating superior performance compared to conventional PIM-1 based membranes. This study highlights the potential of PIM-1 based membranes fabricated via the water casting technique as a cost-effective and efficient CO2 separation technology.

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Experiment
    2.1. Materials and reagents
    2.2. Synthesis of microporous polymer PIM-1
    2.3. Fabrication of thin film composite membranes
    2.4. Gas permeation test
3. Results and Discussion
    3.1. Characterization of synthesized PIM-1
    3.2. Characterization of PIM-1 membranesmanufactured by water casting
    3.3. Gas permeance evaluation of PIM-1 basedmembrane composites
4. Conclusion
Acknowledgements
Reference

• 공창인(한국화학연구원 수소C1가스연구센터) | Chang-In Kong (Hydrogen & C1 Gas Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 34114, Korea)
• 문수영(한국화학연구원 수소C1가스연구센터) | Su-Young Moon (Hydrogen & C1 Gas Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 34114, Korea) Corresponding author
• 노영주(한국화학연구원 수소C1가스연구센터, 충남대학교 응용화학공학과) | Young-Ju Noh (Hydrogen & C1 Gas Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 34114, Korea, Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea)
• 이재원(충남대학교 응용화학공학과) | Jaewon Lee (Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea) Corresponding author
• 박채영(안전성평가연구소 생체신호연구센터) | Chae-Young Park (R&D Center for Advanced Pharmaceuticals & Evaluation, Korea Institute of Toxicology, Daejeon 34114, Korea)
• 이재혁(안전성평가연구소 생체신호연구센터) | Jae-Hyeok Lee (R&D Center for Advanced Pharmaceuticals & Evaluation, Korea Institute of Toxicology, Daejeon 34114, Korea)