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PTMSP/PDMS-Borosilicate 복합막에 의한 수소-질소 기체 분리에 관한 연구 = Separation of Hydrogen-Nitrogen Gases by PTMSP/PDMS-Borosilicate Composite Membranes
저자
이석호 (상명대학교) ; 이현경 (상명대학교) ; Lee, Suk Ho ; Lee, Hyun Kyung 연구자관계분석
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2015
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Korean
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123-131(9쪽)
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PTMSP와 PDMS로부터 합성된 PTMSP/PDMS 그라프트 공중합체에 다공성 borosilicate를 0~5 wt% 첨가하여 PTMSP/PDMS-borosilicate 복합막을 제조하였다. 합성된 PTMSP/PDMS 그라프트 공중합체의 수평균분자량(${\bar{M}}_n$)은 460,000이었고, 중량평균분자량(${\bar{M}}_w$)은 570,000이었으며, 유리전이온도($T_g$)는 $33.53^{\circ}C$에서 나타났다. TGA 측정에 의하면 PTMSP/PDMS에 borosilicate가 첨가되면 복합막의 감량이 작아지고 감량이 완결되는 온도도 낮아졌다. SEM측정에 의하면 PTMSP/PDMS-borosilicate 복합막 내에 들어있는 borosilicate는 $1{\sim}5{\mu}m$ 크기로 분산되어 있었다. 기체투과 실험에 의하면 PTMSP/PDMS-borosilicate가 첨가되면서 자유부피, 공동, 기공률이 증가하여 기체투과가 용해확산에 의한 것보다 분자체거름, 표면확산, Knudsen 확산에 의해 일어나는 경우가 점차 증가하여 $H_2$와 $N_2$의 투과도는 증가하고 선택도($H_2/N_2$)는 감소하였다.
더보기The PTMSP/PDMS graft copolymer were synthesized from the PTMSP[poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)] and the PDMS[poly(dimethylsiloxane)] and then the PTMSP/PDMS-borosilicate composite membranes were prepared by adding the porous borosilicates to the PTMSP/PDMS graft copolymer. The number-average molecular weight (${\bar{M}}_n$) and the weight-average molecular weight (${\bar{M}}_w$) of PTMSP/PDMS graft copolymer were 460,000 and 570,000 respectively, and glass transition temperature ($T_g$) of PTMSP/PDMS graft copolymer appeared at $33.53^{\circ}C$ according to DSC analysis. According to the TGA measurements, the addition of borosilicate to the PTMSP/PDMS graft copolymer leaded the decreased weight loss and the completed weight loss temperature went down. SEM observation showed that borosilicate was dispersed in the PTMSP/PDMS-borosilicate composite membranes with the size of $1{\sim}5{\mu}m$. Gas permeation experiment indicated that the addition of borosilicate to PTMSP/PDMS graft copolymer resulted in the increase in free volume, cavity and porosity resulting in the gradual shift of the mechanism of the gas permeation from solution diffusion to molecular sieving surface diffusion, and Knudsen diffusion. Consequently, the permeability of $H_2$ and $N_2$ increased and selectivity ($H_2/N_2$) decreased as the contents of borosilicate increased.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2026 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | KCI등재 |
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2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2002-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.53 | 0.53 | 0.5 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.49 | 0.47 | 0.318 | 0.41 |
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