| 초록 |
Polymethylpentene membrane의 표면을 Ar, NH3 플라즈마로 처리한 후 혼합기체(CO2/N2=30/70 vol%)의 투과 실험을 통하여 플라즈마 조건이 기체 투과도와 분리성능에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. Ar 플라즈마로 처리하였을 때 O/C의 비율이 증가하며 친수성기의 도입이 확인되었고 NH3 플라즈마로 처리하였을 때 아민, 아미노기가 도입되었다. 플라즈마 처리된 폴리메틸펜텐 막에서의 CO2투과도와 ideal separation factor에 대한 최적조건은 Ar플라즈마의 경우 30W-6min에서 182 Barrer와 6.17이며 NH3플라즈마의 경우 30W-8min에서 144 Barrer와 6.13을 얻었다. 또한 폴리메틸펜텐막의 흡습성이 유지된 경우, 플라즈마 처리에 의해 표면에 형성된 극성 작용기들과 CO2와의 내부 반응이 증가하고, N2에 비하여 CO2의 용해 선택성이 증가하여 선택도와 투과도가 동시에 향상되는 효과를 나타내었다. 투과 실험은 50℃, 7atm에서 Variable Volume Method에 의해 행하여졌다. 표면 변화는 FTIR-ATR, ESCA, AFM으로 분석하여 처리전후의 변화를 관찰하였다. 표면 개질된 멤브레인의 투과거동에 대한 플라즈마 처리기체의 종류, 주입기체 유량, 출력세기, 처리시간, 반응 압력 및 반응온도와 같은 조건에서의 영향을 관찰하였다. 또한 플라즈마 처리시간에 따른 ething효과와 흡수성은 weight loss와 contact angle를 측정하여 조사하였다. 그 결과 polymer 표면에 산소와 질소의 도입으로 인하여 표면구조가 처리전에 비해 상당히 달라짐을 발견 할 수 있었다. |
