| 초록 |
혼합매질 분리막에서 고분자와 무기 소재의 약한 상호작용은 둘 사이에 결함을 쉽게 발생시켜 분리성능을 저하시키는 원인이 된다. 특히 ‘sieve-in-a-cage’ 형태의 결함은 우회로로 작용하여 기체 분자의 분리가 일어나지 않은 채로 투과되는 경로를 제공하기 때문에 선택도를 크게 감소시켜 문제가 된다. 본 연구에서는 무기 소재의 표면에 코어-쉘 구조로 수십 나노미터 크기의 금속유기골격체를 합성하는 표면개질을 통해 유/무기 혼화성을 향상시킬 수 있는 필러를 개발하고자 하였다. 무기 소재인 제올라이트를 템플릿으로 하여 이온교환 방법을 통해 나노 휘스커 형상의 ZIF-8을 합성하였고, 템플릿으로 사용한 제올라이트에 비해 미세 기공 부피가 150% 이상 향상되었음을 확인했으며, 무기 소재의 표면 거칠기가 상승하여 벨크로 효과로 인해 고분자 내에서 결함없이 고르게 분포된 것을 확인할 수 있었다. 코어-쉘 구조의 필러를 통해 결합없이 무기소재 함량이 높은 혼합매질 분리막을 제조하고, 이를 이산화탄소 분리의 선택도와 투과도를 높이는 데 이용하려 한다. |
