화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.364
발표분야 [주제 7] 수소
제목 콤부차균에 의한 박테리아 셀룰로스 막의 강화 고분자막 지지체로서 적용 가능성 검토 연구
초록 Bacteria cellulose (BC)는 박테리아의 대사산물로 생합성을 통해 생성되는 얇은 미세섬유이다. 다공성 구조를 가져 물 보유 용량이 높고, 높은 결정성과 우수한 기계적 강도를 가지므로 강화막의 지지체 역할을 할 수 있다. PEMFC, PEMWE, RFB 등의 고분자막의 기계적 강도를 향상시키기 위해 다공성 지지체가 들어간 강화막들이 사용되고 있다. 대표적인 지지체가 e-PTFE인데 고가이고, 사용후 환경오염원으로 문제발생 소지가 높다. 이에 반해 BC막은 저가이고 친환경적인 소재라는 장점이 있다.

본 연구는 콤부차균에 의한 BC막의 강화막 지지체로서 가능성을 검토하기 위해 제막 실험, 기본 물성 분석 및 화학적 내구성 측정실험을 진행하였다. 제막 실험으로 배양액, 온도, 시간 변화에 따른 BC막 두께 및 파이버 두께를 제어 하였다. 그리고 이오노머 및 라디칼 스캐빈져 함침, 건조 및 어닐링에 의한 열처리, 탄닌산 가교에 의한 인장 강도 향상 실험등도 수행했다. 기본 물성 분석으로 TG/DTG, Water uptake, Hot Water Swelling/Shringkage, 인장 강도, 이온전도도, 가스투과도, SEM 분석등을 진행했다. 그리고 화학적 내구성을 Fenton 실험으로 검토하였다.

50℃ 이하에서 구동하는 공기극 개방형(Open Cathode Type) PEMFC와 100 um이상의 두께가 필요한 PEM 수전해의 강화 고분자막의 지지체로서 적용 가능함을 보였다.
저자 이미화1, 이조은1, 김영숙2, 추천호2, 박권필1
소속 1순천대, 2(주)ETIS
키워드 공업화학(Industrial Chemistry)
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