본 기술은 서로 다른 가교제로 만든 두 종류의 노보넨계 매크로모노머를 혼합해 얻은 가교 공중합체와 이를 포함하는 기체 분리막입니다. 이산화탄소 용해성 단위와 투과성 단위를 한 고분자 안에 함께 담아 화학적 가교 구조를 형성합니다.
고분자 분리막은 투과도와 선택도가 서로 상충하는 트레이드오프 때문에 두 성능을 동시에 높이기 어려웠고, 셀룰로오스 아세테이트나 폴리이미드 같은 상용 소재는 경제적인 배가스 이산화탄소 분리 기준을 충족하지 못했습니다. 유리질 중합체막은 시간 경과에 따른 노후화와 고압에서의 가소화로 분리 성능이 떨어지는 문제가 있었고, 기존 노보넨계 막은 투과성과 선택성이 모두 낮은 한계가 존재했습니다.
본 기술은 개환 복분해 중합으로 연결된 가교 네트워크가 이산화탄소 투과도 380 Barrer 이상과 이산화탄소/질소 선택도 50 이상을 구현하면서 노후화 방지, 가소화 방지 거동, 열적 안정성을 함께 확보합니다. 발전소·제철소 배가스의 탄소 포집, 천연가스 정제, 바이오가스 업그레이딩 공정의 막 모듈 소재에 적용될 수 있어 장기 운전에서도 성능 저하가 적은 저에너지 이산화탄소 분리 설비 구축에 기여할 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 블루카본 바이오매스 기반 원천소재 개발 및 해양자원 재활용 플랫폼 구축 지원을 통해 개발되었습니다.
WO2021-071034A1
