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다양한 함불소가스들의 고비점 용매에 관한 용해도 측정 및 엑막에 의한 분리
최평호,이상학,김철웅,김범식,김광주,이정민,박인준 한국공업화학회 2002 응용화학 Vol.6 No.2
The solubility of various fluoro-gases in high boiling-point solvents, n-Cnh_2n+_1OH(6<n<10)and ionic liquids(+ ions: 1-Buty 1-3-methy1-imidazolium, 1-Ethy1-3-methy1-imidazolium, - ions:BF_4, PF_6, S_6F_6, F_6O_4S_6) were measured at temperatures from 0 to 30℃, at total pressures up to 4 bat Solubility increased significantly with the decrease of n in n-Cn_2N+OH and showed no such a difference in the types of ionic liquids, Especially, the solubility of R22 gas in these solvents increases rapidly with increases in pressure and decreases in temperature, whereas other fluoro-gases were showed a little solubility Liquid-supported membranes were prepared with these solvents and polymer matrix and were applied to the separation of fluoro-gases including R22 gas. A high permeability and selectivity were exhibited in R22 gas against other fluoro-gases.
상분리법을 통하여 제조된 새로운 개념의 지지형 액막의 기체투과특성
최평호,김범식,이정민,김철웅,구기갑,이상학 한국공업화학회 2004 공업화학 Vol.15 No.1
새로운 지지형 액막(SLM)을 용매 증발에 따른 1차, 2차 상분리법으로 3성분 고분자 용액으로부터 제조하였다. 액막재로 이온액인 BMIBF_(4) (BMI+ =1-(1-butyl)-3-methylimidazolium, BF_(4)=tetra-fluoro boratr)와 매트릭스 고분자로 polyvinylidenefluoride(PVDF)가 사용되었다. 이 고정화 액막의 O_(2), N_(2) 그리고 CO_(2) 기체 투과특성을 여러 조작 조건에서 조사하였다. SLM은 가혹한 조건에서 조작하였음에도 불구하고 오랜 시간동안 높은 CO_(2) 투과도 및 선택성을 유지하였다. 투과거동을 나타내는 인자인 투과도, 확산도, 그리고 용해도를 연속 측정 장치를 통하여 구함으로써 특성을 관찰하였다. SLM은 다른 기체에 비하여 CO_(2)에 대해서 높은 투과도와 선택도를 갖고 있었다. 특히, 막내 CO_(2)의 용해도는 다른 기체들에 비하여 매우 높은 반면 확산도는 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 막내 이온액의 조성은 CO_(2) 용해도에 영향을 관찰할 수 있었다. 막내 이온액의 조성이 증가함에 따라서 CO_(2) 의 투과도 및 선택도가 극격히 증가하였다. 이는 SLM를 통한 기체 투과에 있어서 용해도가 주인자로 큰 영향을 끼침으로써 막내 이온액 조성 증가 SLM의 투과에 큰 영향을 미침을 확인하였다. The new supported liquid membranes (SLMs) were fabricated from ternary polymer solution contained ionic liquid in which primary and secondary phase separations were induced by the solvent by the solvent evaporaton. The used ionic liquid and polymer matrix were BMBF_(4) (BMI+=-(1-butyl)-3-methylimidazolium, BF_(4)-tetra-fluoro boratel and polyvinylidene fluoride (PVDF). Gas permeation properties of the SLM to O_(2), N_(2) and CO_(2) were studied at various operating conditions. Although the SLM were operated under severe operating condition, it maintained high CO_(2) permeability and selectivity for quite long time. The solubility coefficient of CO_(2) in the membrace was very high in comparison with those of other gases; whereas there was no big difference in the diffusivity between CO and other gases. Moreover, in the permeation of pure gases, it is observed that the ionic liquid content in the membrane affected the solubility of CO_(2) in the memhranc. With increasing ionic liquid content in the membrane, the permeability and selectivity of CO_(2) increase significantly. There fore, in the permeation of gases through SLM, the overall permeation performances weir affected mainly by solubility coefficient. This observation can be discussed in terms of the influence of solubility coefficient with ionic liquid content in the membrane.