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Pebax 기반 멤브레인은 최근 가스 분리 응용 분야, 특히 이산화탄소(CO2) 포집과 관련하여 큰 주목을 받아왔다. 본 총설은 Pebax 기반 멤브레인에 관한 연구 논문을 종합적으로 다루고 있으며, 전통적인 투과도와 선택성 간의 상충 관계를 극복하기 위한 실험적 및 멤브레인 모듈 전략을 중점적으로 다룬다. 주요 접근법으로는 이산화탄소 친화성 첨가제와의 고분 자 블렌딩, 금속-유기 골격체(MOFs), 제올라이트 이미다졸레이트 골격체(ZIFs), 공유 유기 골격체(COFs), 이차원(2D) 나노소 재와 같은 다공성 충전재를 도입한 혼합매질 멤브레인(MMMs)을 다룬다. 또한, 멤브레인 자체 투과도의 향상을 위한 박막 복 합체(TFCs) 및 중공사형(hollow fiber) 멤브레인 기술에 대해서도 다룬다. 이러한 혁신적 접근은 다수의 Pebax 기반 멤브레인 이 Robeson upper bound를 넘어설 수 있는 높은 이산화탄소 투과도와 선택성을 동시에 달성하였다. 본 총설에서는 충전재의 분산도, 고분자-충전재 간 계면 호환성, 그리고 구조적 형태가 가스 전달 성능에 미치는 영향을 중점적으로 분석한다. 또한 가소화(plasticization), 노화(aging), 습윤 환경에서의 성능과 같은 실용적 멤브레인의 한계를 논의하며, Pebax 기반 기체 분리 멤브레인의 현재 연구 동향, 소재 설계 원리, 향후 발전 방향에 대한 심층적인 내용을 다룬다.
Pebax-based membranes have garnered significant attention in recent years for gas separation applications, particularly in the context of carbon dioxide (CO2) capture. This review comprehensively examines advances in Pebax-based membrane technologies, highlighting experimental strategies aimed at overcoming the traditional permeability and selectivity trade-off. Key approaches include polymer blending with CO2-philic additives, incorporation of porous fillers such as metal– organic frameworks (MOFs), zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs), covalent organic frameworks (COFs), and two-dimensional (2D) nanomaterials to form mixed-matrix membranes (MMMs), as well as the development of thin-film composites (TFCs) and hollow fiber membranes for industrial scalability. These innovations have enabled several Pebax-based membranes to exceed the Robeson upper bound, achieving high CO2 permeability and selectivity simultaneously. Particular attention is given to the influence of filler dispersion, polymer-filler compatibility, and structural morphology on gas transport performance. The review also discusses practical challenges such as plasticization, aging, and performance under humid conditions and provides a detailed perspective on the current state, material design principles, and future directions of Pebax-based gas separation membranes.
Abstract
1. Introduction
2. Pebax-Based Membrane for GasSeparation
2.1. Pebax membrane modifications and blends
2.2. Pebax-based mixed-matrix membranes (MMMs)
3. Conclusion
Acknowledgements
Reference
