전도성 고분자막을 통한 기체분리 = Gas Separation through a conducting polymer

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 전도성 고분자인 폴리아닐린을 합성하여 복합막을 제조하고, 산소/질소 투과실업을 행하였다. 다공성 나일론막을 지지체로 사용하여 폴리아닐린 복합막을 제조하였다. 폴리아닐린 복합막은 1M 염산 수용액에서 도핑, 1M 암모니아 수용액에서 탈도핑후 0.02M 염삼수용액으로 재도핑하여 도핑도를 조절하였다. 폴리아닐린의 도핑, 탈도핑, 재동핑의 동역학은 고분자내의 [Cl]/[N]비율을 원소분석을 통하여 계산하였다. 도핑과정중 고분자내의 잔류용매가 제거되며, 이로 인해 도핑 후 탈도핑된 폴리아닐린막은 투과도가 감소하며 선택도가 약간 증가했다. 도핑, 탈도핑, 그리고 2시간의 재도핑에 의해 폴리아닐린의 d-spacing은 4.89Å에서 3.67Å으로 감소했다. 재도핑에 계속될수록 도핑도가 증가하고 d-spacing이 감소하며 이에 따라 폴리아닐린의 선택도가 큰 폭으로 증가하게 된다. 최고의 선택도를 얻기 위한 최적의 조건은 도핑, 탈도핑 후 2시간의 재도핑이다. 폴리아닐린 베이스 필름의 산소 투과도와 산소/질소 선택도는 각각 0.99 Barrer(10^-10㎤(STP)㎝/㎠·s·㎝Hg)와 7.13이다. 본 실험에서 얻은 최고의 선택도는 재도핑을 2시간 했을 때의 28이며 이때의 산소 투과도는 0.13 Barrer이다. 최고의 선택도는 폴리아닐린의 d-spacing이 질소의 분자크기에 근접했을 때 얻을 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• 1.서론
• 2.폴리아닐린과 기체의 상호작용에 관한 이론적 연구
• 3.실험
• 4. 결과 및 고찰
• 5. 결론
• 6. 참고문헌