KR101325050B1 - Ｐｅｂａｘ 고분자를 이용한 은 나노입자 함유 올레핀 촉진수송 분리막 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PEBAX 고분자를 이용한 은 나노입자 함유 올레핀 촉진수송 분리막에 관한 것으로서, 1-50 nm 크기의 은 나노입자 및 상기 은 나노입자가 분산되는 고분자를 포함하고, 상기 고분자의 아미드 또는 에테르기에 의해서 상기 은 나노입자의 표면이 양전하를 가져 분극화되는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 PEBAX 고분자를 이용한 은 나노입자 함유 올레핀 촉진 수송 분리막은 다양한 올레핀과 파라핀의 분리공정에 적용시 우수한 투과성 및 선택성을 가지고, 또한 은 나노입자의 표면을 부분 양극화시키는 전자수용체 등의 다른 양극유도체의 첨가가 없이도 고분자의 아미드 또는 에테르기에 의해서 은 나노입자를 안정화시킴과 동시에 양으로 분극시킬 수 있어 화학적인 장기 안정성 확보가 가능하다.
Description
본 발명은 PEBAX 고분자를 이용한 은 나노입자 함유 올레핀 촉진수송 분리막 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투과성이 높은 PEBAX 고분자를 이용하였으며, 은 나노입자 형성 과정에서 별도의 전자수용체 첨가 없이도 상기 PEBAX 고분자에 의해서 은 나노입자 표면이 양전하를 가져 분극화됨과 동시에 안정화시킬 수 있어 선택적 투과성이 우수하면서도 화학적인 장기 안정성이 우수한 올레핀 분리막에 관한 것이다.
고분자 분리막을 이용한 각종 혼합물의 분리법은 종래에는 주로 이산화 탄소와 메탄, 산소와 공기, 유기물 증기와 공기 등의 분리에만 적용되어 왔고, 올레핀과 파라핀 혼합물, 예를 들어, 프로필렌과 프로판의 분리, 부틸렌과 부탄의 분리 등의 경우에는 올레핀과 파라핀 분자의 크기와 물리적 성질이 매우 비슷하기 때문에 고전적인 고분자 분리막을 이용하여서는 충분한 분리 성능을 얻을 수 없었다.
이러한 고전적인 고분자 분리막을 이용하여 분자량이 비슷한 올레핀과 파라핀의 분리가 어려운 점에 대한 해결책으로서 촉진수송 개념이 도입되면서 올레핀과 파라핀의 분리에 고분자 분리막을 적용하기 위한 연구가 현재 활발히 이루어지고 있다.
분리하고자 하는 혼합물 중의 특정 성분과 가역적으로 반응할 수 있는 운반체(carrier)가 분리막에 존재하는 경우, 운반체와 혼합물 중의 특정 성분(예를 들어, 올레핀)과의 가역 반응으로 인하여 물질 전달이 단순한 농도 구배에 의한 전달뿐만 아니라, 운반체에 의한 촉진수송(facilitated transport)도 함께 일어나게 되어 선택도 및 투과도가 함께 증가하게 된다.
이러한 촉진수송을 이용한 종래의 고분자 분리막의 예로서 운반체(carrier)로 은염, 예를 들어 AgBF4, AgCF3SO3 등을 담지시켜 만든 지지 또는 고정된 액막을 사용하는 방법에 대한 기술이 개시되어 있으나, 이러한 기술에서는 분리시간의 증가와 함께 은염의 활성도가 떨어지는 단점이 있다.
올레핀/파라핀 촉진수송 분리막에서 가장 중요한 역할을 하는 Carrier로서 대표적으로 금속 나노입자를 이용한다. 나노입자가 올레핀 운반체(Carrier)로써 역할을 하는 경우에는 고분자로써 메탈 파티클을 안정화시키고, 또한 올레핀과 촉진수송을 일으키기 위해서는 메탈 나노 파티클 표면이 부분적으로 양전하를 띄어야 하는데, 이를 위해 구리 또는 은 또는 금 나노입자를 제조하여 표면을 부분 양극화시킬 수 있는 전자수용체가 첨가되어야 한다. 대표적인 전자수용체로는 이온성액체(Ionic liquid), 파라벤조퀴논(p-benzoquinone), TCNQ (tetracyanobenzo quinone) 등이 있다.
본 발명자는 올레핀 분리를 위한 고분자 분리막의 일환으로 별도의 전자 수용체를 사용하지 않고, 은 나노입자와 고분자만을 이용하여 제조한 분리막을 사용하여 프로필렌/프로판 기체의 선택적 투과도를 나타내는 새로운 분리막의 개발에 성공하였다.
즉, 고분자의 아미드 또는 에테르기가 은 나노입자를 형성시키는 과정에서 양극으로 유도화시킴과 동시에 나노입자 형태를 안정한 상태로 유지할 수 있도록 하는 역할을 동시에 하고 있다. 이는 다른 양극유도체의 첨가 과정을 거치지 않고도 올레핀 분리막을 제조할 수 있고, 제조된 분리막은 투과성이 높은 고분자를 사용하여 높은 투과성 및 높은 올레핀 선택성을 동시에 기할 수 있으며, 첨가제가 들어가지 않아 화학적인 장기 안정성이 확보될 수도 있다.
이러한 분리막 제조에 대한 보고는 아직까지 발표된 바가 없으며, 이렇게 제조한 분리막은 올레핀 크래커 공장 또는 올레핀/파라핀 분리를 위한 정유공정을 대체 또는 보완하여 막대한 에너지 및 경제적인 소비를 막을 수 있으며 현재 공정에서 폐기처분되는 많은 올레핀 자원을 회수하여 각종 올레핀 생산효율을 높일 수 있을 것이다.
종래 기술로서 한국등록특허 제10-0611682호에는 은 나노입자가 고분자에 균일하게 분산된 나노 복합체 및 다공성 지지막으로 이루어진 올레핀/파라핀 분리용 분리막에 관하여 기재되어 있으나, 고분자 물질로 폴리(비닐피롤리돈)(PVP)을 사용하였고, 선택도 및 투과도가 현저히 낮은 문제점을 가지고 있다.
또한, 종래 본 발명자의 특허출원으로 한국공개특허 제10-2007-010765호에는 금속 나노입자, 고분자 및 전자수용체를 포함한 올레핀 촉진수송 고분자 분리막에 관하여 기재되어 있으나, 투과도 향상을 위하여 실리카 나노입자 및 전자수용체를 추가로 첨가하고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 은 나노입자를 함유한 올레핀 촉진수송 분리막에 있어서, 은 나노입자를 양극으로 유도화시키는 별도의 첨가제 없이도 은 나노입자가 형성되는 과정에서 고분자가 은 나노입자를 양극화시킴과 동시에 안정화시킬 수 있어 장기간 화학적으로 안정하면서 프로필렌/프로판 기체의 선택적 투과도가 우수한 은 나노입자 함유 올레핀 촉진수송 분리막을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 은 나노입자 함유 올레핀 촉진수송 분리막의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여,
표면에 은 나노입자가 분산된 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체(PEBAX) 를 포함하는 분리층; 및 상기 분리층이 코팅된 다공성 지지막;을 포함하는 복합박막 구조이고, 상기 공중합체의 아미드 또는 에테르기에 의해서 상기 은 나노입자의 표면이 양전하를 가져 분극화되는 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, PEBAX(polyeter-polyamide block copolymer)는 폴리에테르의 함유량이 80 wt%이고, 밀도가 1 g/㎤를 갖는 PEBAX 2533일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 은 나노입자의 크기는 1-50 nm일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 다공성 지지막은 폴리설폰, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르 이미드 또는 폴리에스테르로 만들어진 다공성 지지체, 금속 다공성 지지체 및 세라믹 다공성 지지체 중에서 선택되는 어느 하나의 다공성 지지체를 더 포함하는 평판막 또는 중공사막일 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여,
(a) 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체(PEBAX)를 알콜에 용해시킨 후 가열하여 고분자 용액을 얻는 단계;
(b) 상기 고분자 용액에 알콜에 용해된 은염 용액을 첨가하여 혼합한 후 고온에서 교반시켜 은 나노입자를 형성하는 단계; 및
(c) 상기 은 나노입자가 형성된 고분자 용액을 다공성 지지막에 캐스팅한 후 건조시켜 막을 형성하는 단계;를 포함하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 알콜은 에탄올일 수 있고, 상기 은염은 AgNO3, AgBF4, AgPF6, AgSO3CF3, AgClO4 및 AgSbF6으로 이루어지는 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 AgBF4일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 은 나노입자의 크기는 1-50 nm일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 (b) 단계는 70-90 ℃에서 교반시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 다공성 지지막은 폴리설폰, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르 이미드 또는 폴리에스테르로 만들어진 다공성 지지체, 금속 다공성 지지체 및 세라믹 다공성 지지체 중에서 선택되는 어느 하나의 다공성 지지체를 더 포함하는 평판막 또는 중공사막일 수 있다.
본 발명에 따른 PEBAX 고분자를 이용한 은 나노입자 함유 올페핀 촉진 수송 분리막은 다양한 올레핀과 파라핀의 분리공정에 적용시 우수한 투과성 및 선택성을 가지고, 또한 은 나노입자의 표면을 부분 양극화시키는 전자수용체 등의 다른 양극유도체의 첨가가 없어도 고분자의 아미드 또는 에테르기에 의해서 은 나노입자를 안정화시킴과 동시에 분극시킬 수 있어 화학적인 장기 안정성 확보가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 PEBAX 고분자/은 나노입자 분리막 및 올레핀과 결합하는 형태를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 은 나노입자의 형성을 확인한 UV 흡광 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 은 나노입자의 형성을 확인한 TEM 이미지이다.
도 4는 O2 plasma method를 통해 은 나노입자의 표면을 분극시키고 있는 고분자를 제거한 경우의 은 나노입자를 나타내는 모식도이다.
도 5는 PEBAX에 의해서 분극되어 있을 때와 PEBAX가 제거되어 더 이상 표면이 활성을 띄지 않을 때의 Binding energy를 비교한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6b는 O2 plasma method를 통해 은 나노입자의 표면을 분극시키고 있는 고분자를 제거하기 전과 후의 XRD 회절을 분석 비교한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7b는 가스크로마토그래피를 통해 분리막의 분리 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1, 비교예 1에 따른 PEBAX/은 나노입자, PVP/은 나노입자 분리막에 대한 각각의 분리막 성능을 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 은 나노입자의 형성을 확인한 UV 흡광 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 은 나노입자의 형성을 확인한 TEM 이미지이다.
도 4는 O2 plasma method를 통해 은 나노입자의 표면을 분극시키고 있는 고분자를 제거한 경우의 은 나노입자를 나타내는 모식도이다.
도 5는 PEBAX에 의해서 분극되어 있을 때와 PEBAX가 제거되어 더 이상 표면이 활성을 띄지 않을 때의 Binding energy를 비교한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6b는 O2 plasma method를 통해 은 나노입자의 표면을 분극시키고 있는 고분자를 제거하기 전과 후의 XRD 회절을 분석 비교한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7b는 가스크로마토그래피를 통해 분리막의 분리 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1, 비교예 1에 따른 PEBAX/은 나노입자, PVP/은 나노입자 분리막에 대한 각각의 분리막 성능을 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
올레핀 분리를 위한 고분자 분리막으로서, 은 나노입자와 고분자만을 이용하여 프로필렌/프로판 기체의 선택적 투과도를 나타내는 새로운 분리막의 개발에 성공하여 본 발명을 완성하였다. 이는 종래의 기술과 달리 전자수용체 (electron acceptor)로 사용한 이온성 액체 (BMIM+BF4 -, MOIM+NO3 -) 또는 p-벤조퀴논 (p-benzoquinone) 또는 DMAP 과 같은 물질을 이용하지 않고 단지 은 나노입자와 고분자만을 이용하여 분리막을 제조하였고, 이 분리막은 매우 우수한 프로필렌/프로판 선택도, 투과도를 나타냄을 실험으로서 확인하였다.
본 발명에 따른 올레핀 촉진수송 고분자 분리막은 1-50 nm 크기의 은 나노입자를 함유하고, 상기 은 나노입자가 분산되는 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하고, 특히 상기 고분자의 아미드 또는 에테르기에 의해서 상기 은 나노입자의 표면이 양전하를 가져서 분극화되는 것을 특징으로 한다.
상기 고분자는 PEBAX(polyeter-polyamide block copolymer)인 것을 특징으로 하고, 더욱 상세하게는 하기 구조식으로 표현되고, 폴리아미드인 나일론 12의 함유량이 20 wt%이며, 폴리에테르의 함유량이 80 wt%이고, 유리전이온도 65 ℃, 밀도 1 g/㎤ 의 물성을 갖는 PEBAX 2533인 것을 특징으로 한다.
[PEBAX 2533]
본 발명은 상기 고분자의 아미드 또는 에테르기가 은 나노입자를 형성시키는 과정에서 양극으로 유도화시킴과 동시에 나노입자 형태를 안정한 상태로 유지할 수 있도록 하는 역할을 하여 다른 양극 유도체의 첨가 과정을 거치지 않고도 올레핀 분리막을 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 투과성이 높은 PEBAX 2533고분자를 사용하여 높은 투과성 및 높은 올레핀 선택성을 가질 수 있으며, 별도의 첨가제가 들어가지 않아 화학적인 장기 안정성이 확보될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<실시예>
실시예 1 PEBAX/Ag° 분리막의 제조
폴리에티르 블록 아미드(Polyether block amide, PEBA) 계열의 고분자로서, PEBAX 2533으로 알려진 고분자 물질을 Alkema 사에서 구입하여 별도의 전처리 없이 사용하였다.
PEBAX 2533은 폴리아마이드와 폴리에테르 결합이 함께 존재하는 공중합체 로서, 나일론 12의 폴리아마이드 20 wt% 와 폴리(테트라메틸렌옥사이드) (Poly (tetramethyleneoxide))의 폴리에테르 80 wt% 로 구성되어 있다.
PEBAX 2533 0.3g과 AgBF4 0.25g을 10 wt%로 에탄올에 녹여 각각 용액을 준비하였다. PEBAX 2533은 에탄올에 녹지 않으므로 80 ℃의 열을 가해주었다. 3시간 이상 지난 후, PEBAX가 모두 녹으면 PEBAX 용액과 AgBF4 용액을 하나의 vial에 섞어주어 PEBAX와 Ag NPs 혼합용액을 만들었다.
상기 혼합 용액을 80 ℃에서 5일 정도 교반시켜준 후, 솔벤트인 에탄올을 제거하였다. 최대한 솔벤트를 제거한 후, 걸죽해진 용액을 슬라이드 글래스 위에 떨어뜨려 독립된 멤브레인(Freestanding membrane)을 만들었고, RK Control Coater(Model 101, Control Coater RK Print-Coat Instruments LTD.)를 이용하여 복합체 멤브레인(composite membrane)을 제조하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1과 동일하게 제작하였고, 다만 고분자를 PEBAX대신 하기 화학식으로 표시되는 폴리(비닐피롤리돈)(PVP)을 사용하여 PVP/Ag° 고분자 분리막을 제조하였다.
[PVP]
실험예 1.
UV를 통해 은 나노입자(Ag NPs)의 형성에 어떠한 변화가 있는지 분석하였다. PEBAX/Ag NPs 용액을 솔벤트인 에탄올에 다량 희석시켜 Quartz cell에 잘 섞어주어 측정하였다.
하기 도 2의 UV 데이터를 통해서 400 nm 근처에서 피크의 강도가 증가한 것으로 보아 시간이 지남에 따라 은 나노입자(Ag NPs)의 농도가 증가하였음을 알 수 있다. 따라서, Ag NPs이 교반한지 5일 정도 지났을 때 가장 잘 형성되었음을 확인할 수 있었다.
실험예 2.
은 나노입자(Ag NPs)가 잘 형성되었는지 확인하기 위하여, UV분석 외에 TEM분석을 추가로 실시하였다.
교반한지 5일 정도 지난 용액을 솔벤트인 에탄올에 희석시켜 TEM grid에 두 세 방울씩 떨어뜨려 샘플링하였고, 이 Grid를 상온에서 하루 정도 말리고, 남아있는 솔벤트를 제거하기 위해 40 ℃ 오븐에서 하루 정도 건조시켰다. 하기 도 3의 TEM 이미지에서 보는 바와 같이, 은 나노입자(Ag NPs)가 잘 형성되었으며, 평균적인 은 나노입자의 크기가 15 nm 정도 되는 것을 확인할 수 있다.
실험예 3.
하기 도 4와 같이, O2 plasma method를 통해 은 나노 파티클의 표면을 분극시키고 있는 고분자를 제거함으로써 PEBAX에 의해서 분극되어 있을 때와 PEBAX가 제거되어 더 이상 표면이 활성을 띄지 않을 때의 Binding energy를 비교해보았다. 그 결과를 하기 도 5에 나타내었다.
O2 plasma 처리 전에는 PEBAX의 아미드기 또는 에테르기에 의해 은 나노 파티클의 표면이 분극되어 결합 에너지가 높게 나타났다가 O2 plasma 처리 후에 PEBAX가 제거됨으로써 더 이상 표면이 양으로 분극되지 않아 결합 에너지가 감소하였음을 확인할 수 있었다.
이와 같이, PEBAX 의 아미드기 또는 에티르기가 은 나노입자가 안정화와 동시에 부분적으로 분극시켜주는 분극제 역할도 한다는 것을 확인할 수 있다.
실험예 4.
XRD 회절 그래프를 분석하여 O2 plasma method를 이용하여 전과 후의 데이터를 비교하였고, 그 결과를 하기 도 6a 내지 도 6b에 나타내었다. XRD 데이터에서 Ag의 Peak를 비교했을 때 아무런 변화가 없었다.
이를 통하여 O2 plasma처리를 함으로써, 은 나노입자를 분극시키고 있는 고분자는 제거되었지만, 은 나노입자는 산화되지 않았음을 알 수 있었다. O2 plasma처리 후의 XRD 그래프에서 보여지는 Si Peak는 제거된 고분자로 인해 코팅이 얇아짐으로써 나타난 Substrate 역할의 Si wafer의 Peak임을 알 수 있다.
실험예 5.
Gas Chromatography를 통해 분리막의 분리 성능을 측정하였다. 그 결과를 하기 [표 1], 하기 도 7a 내지 도 7b에 나타내었다.
이를 통해 선택도는 최고 8.31, 투과도는 2.13을 나타냈고, 이 성능은 140시간이 지나도 변함없었다. 이를 통해 은 나노 파티클이 안정하게 존재하여 좋은 성능을 유지할 수 있었음을 알 수 있었다. 이 때의 Free standing membrane의 두께는 150 ㎛이었다.
| 시간 | 4 | 6 | 30 | 30.5 | 44 | 47.5 | 48 | 99 | 101.5 | 103 | 119 | 122 | 123 | 125 |
| 선 택 도 |
3 . 5 2 |
3 . 1 4 |
7 . 7 7 |
7 . 3 5 |
8 . 3 1 |
8 . 0 1 |
7 . 9 6 |
7 . 8 7 |
7 . 9 5 |
7 . 9 9 |
7 . 6 1 |
7 . 6 4 |
7 . 7 3 |
7 . 7 3 |
| 투 과 도 |
1 . 5 6 |
1 . 0 9 |
1 . 7 7 |
1 . 7 7 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
2 . 1 3 |
실험예 6.
상기 실시예 1(PEBAX/은 나노입자), 비교예 1(PVP/은 나노입자)에 대한 선택도 및 투과도 성능을 Gas Chromatography를 통해 측정하였고, 그 평균값을 하기 [표 2] 내지 도 8에 나타내었다.
| 구분 | 선택도 | 투과도 |
| 비교예 1(PVP+AgNPs) | 1 | 0.8 |
| 실시예 1(PEBAX+AgNPs) | 5.1 | 18 |
PEBAX 2533은 단단한 폴리아마이드와 플렉시블한 폴리에테르의 공중합체로써, 폴리아마이드는 nylon12, 폴리에테르는 PTMO(Poly(tetramethyleneoxide))가 사용되었다. PEBAX 2533 은 폴리아마이드가 20 wt%, 폴리에테르가 80 wt%이다.
이러한 PEBAX 2533의 플렉시블한 특성으로 인하여 높은 투과도를 얻을 수 있고, composite이 아닌 freestanding으로 분리막을 만들 수 있다. 또한, C=O기로 인해 은 나노 파티클을 안정화시킴과 동시에 분극시킬 수 있어 분극제 없이도 은 나노 파티클이 carrier의 역할을 할 수 있다.
상기 O2 plasma method를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 분극제 없이 PEBAX의 아미드 또는 에테르기만으로 은 나노입자를 안정화시키고, 부분적으로 양으로 분극시켰음을 확인하였다. 이 때의 은 나노입자 복합체 멤브레인은 선택도 8, 투과도 2 이상의 좋은 성능을 나타내었고, 이는 일주일 정도 변함없이 안정함을 확인하였다. 이 분리막에서 Carrier로 쓰인 은 나노입자의 크기는 15 nm정도이고, 여러 분석을 통하여 은 나노입자가 프로필렌과 같은 올레핀과의 선택적이고 가역적인 상호 작용을 통해 촉진 수송이 이루어질 수 있음을 확인하였다.
Claims (8)
- 표면에 은 나노입자가 분산된 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체를 포함하는 분리층; 및 상기 분리층이 코팅된 다공성 지지막;을 포함하는 복합박막 구조의 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막으로서,
상기 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체는 PEBAX 2533이고,
상기 PEBAX 2533의 아미드 또는 에테르기에 의해서 상기 은 나노입자의 표면이 양전하를 가져 분극화되는 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막. - 제 1 항에 있어서,
상기 은 나노입자의 크기는 1-50 nm인 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막. - 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 지지막은 폴리설폰, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르 이미드 또는 폴리에스테르로 만들어진 다공성 지지체, 금속 다공성 지지체 및 세라믹 다공성 지지체 중에서 선택되는 어느 하나의 다공성 지지체를 더 포함하는 평판막 또는 중공사막인 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막. - (a) 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체를 알콜에 용해시킨 후 가열하여 고분자 용액을 얻는 단계;
(b) 상기 고분자 용액에 알콜에 용해된 은염 용액을 첨가하여 혼합한 후 고온에서 교반시켜 은 나노입자를 형성하는 단계; 및
(c) 상기 은 나노입자가 형성된 고분자 용액을 다공성 지지막에 캐스팅한 후 건조시켜 막을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 폴리에테르 폴리아미드 블록 공중합체는 PEBAX 2533인 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 은염은 AgNO3, AgBF4, AgPF6, AgSO3CF3, AgClO4 및 AgSbF6으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 포함하는 은 나노입자 함유 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 은 나노입자의 크기는 1-50 nm인 것을 특징으로 하는 은 나노입자 함유 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 (b) 단계는 70-90 ℃에서 교반시키는 것을 특징으로 하는 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 다공성 지지막은 폴리설폰, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르 이미드 또는 폴리에스테르로 만들어진 다공성 지지체, 금속 다공성 지지체 및 세라믹 다공성 지지체 중에서 선택되는 어느 하나의 다공성 지지체를 더 포함하는 평판막 또는 중공사막인 것을 특징으로 하는 은 나노입자 함유 올레핀 촉진 수송 고분자 분리막의 제조방법.
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| KR100611682B1 (ko) | 2005-07-12 | 2006-08-14 | 한국과학기술연구원 | 은 나노 입자/고분자 나노 복합체를 이용한 올레핀/파라핀분리용 나노 복합 분리막 및 제조 방법 |
| KR100891936B1 (ko) | 2006-04-12 | 2009-04-08 | 한양대학교 산학협력단 | 금속나노입자 함유 올레핀 촉진수송 고분자분리막 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108714372A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-30 | 太原理工大学 | 用于煤化工废水的处理方法 |
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| KR20130017188A (ko) | 2013-02-20 |
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