| 초록 |
자원과 에너지 절약을 목적으로 산업공정에서 발생하는 혼합가스중에서 산소를 포집하거나 공기중의 산소를 분리/생산하는 기술이 현재 활발하게 진행되어 지고 있다. 산업공정에서 발생하는 혼합가스에서 SO2/O2를 분리하는 mesoporous membrane은 고온에서 안정해야 하며, 화학적 부식 저항성, 높은 기계적강도, 그리고 장기 안정성이 아주 뛰어나야 한다. 이러한 membrane의 요구 성질들을 고려하여 silicon carbide를 mesoporous membrane으로 사용하고자 하였다. Mesoporous membrane을 제조하기 위하여 macroporous support layer로 silicon carbide를 사용하였다. SiC support layer의 pore size를 조절하기 위하여 소결조제를 phenolic resin, boric acid등으로 사용하여 보았으며, 또한 소결조제의 wt%를 각각 변화시켜 pore size의 변화를 살펴보았다. 이렇게 제조한 SiC powder는 pelletization하여 원형의 disk를 만든 후 열처리 하였다. SiC-macroporous disk위에 SiC microporous layer를 코팅하기 위하여 딥코팅법을 이용하였다. Silicon Carbide sol을 제조하기 위하여 silicon의 원료로는 각각 TEOS (tetraethoxysilane), METS (monomethyltroethoxylane), 그리고 carbon의 원료로는 phenolic resin, PAN(polyacrylonitrile), ethylcellulose를 사용하여 전구체에 따른 입자크기와 밀도, SiC microporous layer의 pore를 조절하기 위하여 SiC sol의 particle size를 변화하여 각각 코팅하여 보았으며 반복코팅하여 SiC 코팅막의 두께를 변화시켜 보았다. 이렇게 제조한 SiC mesoporous membrane은 SEM, AFM을 이용하여 SiC코팅막의 표면과 두께를 관찰하였고, 열처리 온도에 따른 SiC의 결정상과 잔여 carbon을 확인하기 위하여 XRD를 이용하였다. 또한 Porosimeter를 이용하여 SiC membrane의 pore size를 확인하였다. |
