중공사막 위에 완충층과 선택층을 유도하기 위한 역계면중합(inverse interfacial polymerization, IIP) 연구를 진행 하였다. 점도 조절된 polydimethylsiloxane (PDMS) 층은 다공성 polyethersulfone (PES) 지지체로의 모세관 침투를 억제하여 연속적인 피복과 제어된 선택층 형성을 가능하게 했다. 아민 말단 폴리디메틸실록산(amine-terminated polydimethyl siloxane, N-PDMS)은 계면 적합성을 향상시키고 폴리아미드 네트워크와의 공유결합에 참여하였다. PDMS, 가교제, trimesoylchloride (TMC), polyethylenimine (PEI) 농도를 체계적으로 변화시킨 결과, 네트워크 연속성, 가교 밀도, 계면 성장 동역학에서 뚜렷 한 전이가 나타났으며, 구조–전달 전이 임계값이 투과도–선택성 균형을 지배함을 확인하였다. 최적화된 멤브레인(2 wt% PDMS, 10:1 베이스 대 가교제, 0.2 wt% N-PDMS, 0.1 mmol TMC, 1 wt% PEI)은 2 bar 조건에서 350 GPU 이상의 CO2 투 과도와 14의 CO2/N2 선택성을 달성했으며, 72 h 동안 안정성을 유지하였다. 이러한 결과는 고성능 CO2 분리를 위한 확장 가 능한 전략으로서 계층적 구조–전달 제어의 중요성을 강조한다.

We utilized inverse interfacial polymerization (IIP) to induce gutter layer and selective layer on hollow fiber membrane. A viscosity-regulated polydimethylsiloxane (PDMS) layer suppressed capillary intrusion into the porous polyethersulfone (PES) support, enabling continuous coverage and controlled selective layer formation. Amine-terminated polydimethyl siloxane (N-PDMS) improved interfacial compatibility and participated in covalent coupling with the polyamide network. Systematic variation of PDMS, crosslinker, trimesoylchloride (TMC), and polyethylenimine (PEI) concentrations revealed distinct transitions in network continuity, crosslink density, and interfacial growth kinetics, establishing that structure– transport transition thresholds govern the permeance–selectivity trade-off. The optimized membrane (2 wt% PDMS, 10:1 base-to-crosslinker, 0.2 wt% N-PDMS, 0.1 mmol TMC, 1 wt% PEI) achieved > 350 GPU CO2 permeance with CO2/N2 selectivity of 14 at 2 bar, remaining stable over 72 h. These results highlight hierarchical structure–transport control as a scalable strategy for high-performance CO2 separation.

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Experimental Chemicals
    2.1. Preparation of hollow fiber support membranes
    2.2. Inverse interfacial polymerization
    2.3. Gas separation measurement
    2.4. Characterization
3. Results and Discussion
    3.1. Viscosity controlled capillary suppression
    3.2. Hierarchical structure-transport regulation
4. Conclusion
감 사
Reference

• 무하머드 타이얘브 칼리드(한국에너지기술연구원 제주글로벌연구센터) | Muhammad Tayyab Khalid (Jeju Global Research Center, Korea Institute of Energy Research, Jeju Specific Self-Governing Province 63357, Korea)
• 모하마드 아딜(한국에너지기술연구원 제주글로벌연구센터) | Mohammad Aadil (Jeju Global Research Center, Korea Institute of Energy Research, Jeju Specific Self-Governing Province 63357, Korea)
• 박철호(한국에너지기술연구원 제주글로벌연구센터) | Chul Ho Park (Jeju Global Research Center, Korea Institute of Energy Research, Jeju Specific Self-Governing Province 63357, Korea) Corresponding author