KCI등재
SCOPUS
PDMS-Zeolite 복합막을 이용한 부탄올 투과증발 = Pervaporation of Butanol from their Aqueous Solution using a PDMS-Zeolite Composite Membrane
저자
공창인 ( Chang In Kong ) ; 조문희 ( Moon Hee Cho ) ; 이용택 ( Yong Taek Lee )
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
KDC
570
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
816-822(7쪽)
KCI 피인용횟수
1
DOI식별코드
제공처
소장기관
투과증발법은 투과 측의 진공 유지에 필요한 전력만을 소비하기 때문에 에너지 저감 기술이며, 공비증류와 같이 제 3의 보조 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 Silicalite-1을 합성하고 이를 PDMS 고분자에 적절한 양을 첨가하여 PDMS-zeolite 복합막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 첨가한 제올라이트의 양 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 부탄올 농도가 매우 낮은 0.001 몰분율이 포함된 1,000 cm3 수용액을 용기로 공급하였다. 투과측의 압력을 약 0.2~0.3 torr로 유지하였다. n-부탄올의 투과플럭스는 공급된 n-부탄올의 농도가 0.015 몰분율인 실험조건에서 복합막 내의 Silicalite-1의 첨가량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가함에 따라 14.5에서 186.3 g/m2/hr로 크게 증가하였다. 이는 제올라이트 입자가 지닌 미세공 구조와 강력한 소수성으로 인하여 분리막의 분자 선택성이 4.8에서 11.8로 상당히 개선되었음을 의미한다. 이러한 결과로 투과된 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.07 몰분율에서 0.15 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 복합막을 n-부탄올 농도가 0.015 몰분율 이하의 상당히 낮은 발효액으로부터 분리 회수하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
더보기Pervaporation is known to be a low energy consumption process since it needs only an electric power to maintain the permeate side in vacuum. Also, the pervaporation is an environmentally clean technology because it does not use the third material such as an entrainer for either an azeotropic distillation or an extractive distillation. In this study, Silicalite-1 particles are hydrothermally synthesized and polydimethylsiloxane(PDMS)-zeolite composite membranes are prepared with a mixture of synthesized Silicalite-1 particles and PDMS-polymer. They are used to separate n-butanol from its aqueous solution. Pervaporation characteristics such as a permeation flux and a separation factor are investigated as a function of the feed concentration and the weight % of Silicalite-1 particles in the membrane. A 1,000 cm3 aqueous solution containing butanol of low mole fraction such as order of 0.001 was used as a feed to the membrane cell while the pressure of the permeation side was kept about 0.2~0.3 torr. When the butanol concentration in the feed solution was 0.015 mole fraction, the flux of n-butanol significantly increased from 14.5 g/m2/hr to 186.3 g/m2/hr as the Silicalite-1 content increased from 0 wt% to 10 wt%, indicating that the Silicalite-1 molecular sieve improved the membrane permselectivity from 4.8 to 11.8 due to its unique crystalline microporous structure and its strong hydrophobicity. Consequently, the concentration of n-butanol in the permeate substantially increased from 0.07 to 0.15 mole fraction. This composite membrane could be potentially appliable for separation of n-butanol from insitu fermentation broth where n-butanol is produced at a fairly low concentration of 0.015 mole fraction.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2010-12-02 | 학술지명변경 | 한글명 : 화학공학 -> Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-08-25 | 학술지명변경 | 외국어명 : Korean Chem. Eng. Res. -> Korean Chemical Engineering Research | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-09-27 | 학회명변경 | 영문명 : The Korean Institute Of Chemical Engineers -> The Korean Institute of Chemical Engineers | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1999-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.43 | 0.43 | 0.4 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.37 | 0.35 | 0.496 | 0.11 |
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