하이브리드 고분자 중공사막, 탄소 분자체 중공사막 및 그 제조방법

기체 분리 효율 개선된 하이브리드 중공사막

본 기술은 우수한 기체 분리 성능을 갖는 고분자 중공사막 및 제조방법에 관한 것으로, 불소를 함유하는 유리질 고분자 매트릭스 및 사다리형 폴리실세스퀴옥산을 포함하는 하이브리드 고분자 중공사막, 이를 열분해시켜 제조되는 하이브리드 탄소 분자체 중공사막에 관한 것입니다.

본 기술은 기존 기체 분리막의 낮은 에너지 효율, 가소화 및 노화 현상 문제를 해결합니다. 불소를 함유하는 유리질 고분자 매트릭스와 사다리형 폴리실세스퀴옥산을 포함하는 하이브리드 고분자 중공사막 및 열분해하여 제조되는 탄소 분자체 중공사막을 제공합니다.

이 기술은 사다리형 폴리실세스퀴옥산의 내노화 및 내가소 효과로 고분자 사슬의 이완을 지연시키고, 다공성 지지체의 붕괴를 최소화하여 뛰어난 기체 투과도와 선택도를 구현합니다. 특히, 탄소 분자체 중공사막의 CO2 투과도를 546% 증가시키고 물리적 노화 현상을 억제하여 고 에너지 효율 및 대용량 기체 분리 솔루션을 제공합니다.

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Key Features:

• 불소를 함유하는 유리질 고분자 매트릭스와 사다리형 폴리실세스퀴옥산(LPSQ)을 결합한 하이브리드 소재를 사용
• LPSQ의 단단한 이중 가닥 실록산 구조는 고분자 사슬의 움직임을 억제하여, 내가소성(anti-plasticization) 및 내노화성 효과를 부여
• 열분해 과정에서 LPSQ는 고분자의 유리전이 온도를 높여 다공성 지지체의 구조적 붕괴를 최소화
• LPSQ에 포함된 유기 작용기는 고분자 매트릭스와의 균일한 혼합을 가능하게 하여 소재의 성능을 극대화/

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본 기술은 한국연구재단의 리서치펠로우 연구사업 지원을 통해 개발되었습니다.

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