SPEEK-AgNO3로 이루어진 촉진 수송 분리 막을 사용한 isoprene/n-pentane 혼합물 분리

최현우; 김동범; 김훈식; 이창하; 최대기; Hyun Woo Choi; Dong Bum Kim; Hoon Sik Kim; Chang Ha Lee; Dae Ki Choi

Clean Technology, Vol.10, No.3, 169-176, September, 2004

Export Citation

SPEEK-AgNO3로 이루어진 촉진 수송 분리 막을 사용한 isoprene/n-pentane 혼합물 분리

Isoprene/n-pentane separation using facilitated transport membranes with SPEEK-AgNO3

최현우 , 김동범¹, 김훈식², 이창하 ³, 최대기^{1, †}

한국과학기술연구원 환경공정연구부, 우)136-791 서울 성북구 하월곡동 39-1
¹세종대학교 응용화학과, 우)143-747 서울 광진구 군자동 98
²경희대학교 화학과, 우)130-701 서울 동대문구 회기동 1번지
³연세대학교 화학공학과, 우)120-749 서울 서대문구 신촌동 134번지

Hyun Woo Choi , Dong Bum Kim¹, Hoon Sik Kim², Chang Ha Lee³, and Dae Ki Choi^{1, †}

Division of Environment and Process Technology, Korea Institute of Science and Technology, Korea
¹Department of Applied Chemistry, Sejong University, Korea
²Department of Chemistry, Kyunghee University, Korea
³Department of Chemical Engineering, Yonsei University, Korea

E-mail:

초록

촉진 수송 분리 막은 Ag+ 이온과 올레핀 사이에서 π-complexation을 형성하고, 촉진 수송 현상에 의하여 올레핀을 선택적으로 분리한다. 본 연구에서는 Isoprene/n-pentane 분리를 위해 Sulfonated poly(ether ether)ketone (SPEEK)-AgNO3로 이루어진 촉진 수송 분리 막을 제조하여 실험하였다. 이 분리 막은 isoprene의 좋은 선택도와 투과도를 나타내었고 장시간 동안 안정하게 분리 막의 성능을 유지하였다. SPEEK는 다양한 합성 조건에 따라서 degree of sulfonation (DS)가 많은 차이를 나타냈고, 1H NMR spectroscopy를 사용하여 제조된 SPEEK의 DS를 측정하였다. 이렇게 제조된 SPEEK를 이용한 분리 막의 선택도나 투과도와 같은 성능은 SPEEK의 DS에 의해 영향을 받았다. SPEEK의 DS가 높을수록, n-pentane에 대한 isoprene의 선택도는 최대 850 ~ 900까지 증가하였고, 또한 막의 안정성 역시 100시간 이상 유지되었다.

Sulfonated ionomer membranes, sulfonated poly(ether ether)ketone (SPEEK)-AgNO3, were prepared and tested for separation of the isoprene/n-pentane mixtures. The facilitated transport membranes showed good selectivity and permeance of isoprene over n-pentane and long-term stability. Depending on various reaction conditions, the degree of sulfonation (DS) of SPEEK was measured by 1H NMR spectroscopy and the performance of the membranes was affected by the DS of SPEEK as a whole. As the DS of SPEEK was increased, the selectivity of isoprene over n-pentane increased and eventually reached a maximum selectivity of 850 ~ 900 and the stability of that was continued more than 100 h.

Keywords:Isoprene/n-pentane separation;Sulfonated poly(ether ether)ketone (SPEEK);Facilitated transport membrane;π-complex

[References]