멤브레인 Volume32 No.5 (p.325-335)

Pebax/ZIF-9 혼합막에 의한 기체투과 특성

Gas Permeation Characteristics by Pebax/ZIF-9 Mixed Matrix Membrane
키워드 :
Pebax-1657,ZIF-9,permeability,selectivity

목차

요 약:
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
   2.1. 재료 및 시약
   2.2. ZIF-9의 합성
   2.3. 혼합막 제조
   2.4. 분석기기
   2.5. 기체 투과
3. 결과 및 고찰
4. 결 론
Reference

초록

본 연구에서는 zeolitic imidazolate framework-9 (ZIF-9)을 합성하고 poly(ether-b-amide)-1657 (Pebax-1657) 내에 함량을 달리하여 Pebax/ZIF-9 혼합막을 제조한 다음 단일기체 (N2, CO2)를 투과하여 혼합막에 대한 기체 투과 특성을 조사하 였다. 순수 Pebax 막 내에 혼입되는 ZIF-9 함량이 증가함에 따라 N2 투과도는 점차 감소하고, CO2 투과도는 Pebax/ZIF-9 3 wt% 혼합막까지 증가하다가 그 이후의 함량에서는 감소하였다. 그리고 혼합막들 중 Pebax/ZIF-9 3 wt% 혼합막은 극성 기체 인 CO2에 대해 gate-opening 현상이 일어나면서 선택적으로 CO2를 받아들여 가장 높은 선택도 69.3을 보였다. 또한 CO2 투 과도와 CO2/N2 선택도가 모두 증가하여 Robeson upper-bound에 가장 근접하는 결과를 얻었다.
In this study, zeolitic imidazolate framework-9 (ZIF-9) was synthesized and Pebax/ZIF-9 mixed membranes were prepared by varying the content in poly(ether-b-amide)-1657 (Pebax-1657), and then a single gas (N2, CO2) was permeated to investigate the gas permeation characteristics of the mixed membrane. As the ZIF-9 content incorporated into the pure Pebax membrane increased, the N2 permeability gradually decreased, and the CO2 permeability increased up to the Pebax/ZIF-9 3 wt% mixed membrane, and then decreased at the content thereafter. And among the mixed membranes, the Pebax/ZIF-9 3 wt% mixed membrane showed the highest selectivity of 69.3 by selectively accepting CO2 as the gate-opening phenomenon occurred for the polar gas, CO2. In addition, both the CO2 permeability and the CO2/N2 selectivity increased, resulting in the closest Robeson upper-bound.