초록 |
막을 통하여 혼합물이 분리되는 주요 현상들에는 Knudsen Diffusion, Surface Diffusion, Capillary Condensation 및 Molecular Sieving이 있다. 기공크기가 50Å인 알루미나 튜브의 안쪽표면에 긴 사슬의 유기물(C18H37SiCl3)을 고정하면 막 표면 성질이 친지성으로 변하였다. 크기와 무게가 서로 다른 n-C4H10, H2 및 N2의 선택도에 대한 실험에서 상대적으로 큰 유기물인 n-C4H10이 기공에 선택적으로 흡착되어 기공을 막기 때문에 흡착된 n-C4H10이 표면확산이나 용액중 확산에 의하여 상대적으로 작은 기체(H2, N2)보다 더욱 높은 투과 선택도를 보였다. 또한 CO2, N2, H2, CH4 기체에 대한 분리계수는 N2에 비하여 CO2가, CH4에 비하여 CO2가, CH4에 비하여 H2가 높았으며 CH4는 기공에 효과적으로 흡착되지 않기 때문에 H2의 통과를 막지 못하는 것으로 나타났다. 멤브레인 표면에 Fluorocarbon(-Si-C2H4-C8F17)을 부착시키면 탄화수소의 선택도가 감소되었다. C18H37SiCl3이 고정된 멤브레인에서는 n-C4H10에 대한 CO2의 선택도가 0.11이나 fluorocarbon이 담지된 경우에는 11.47이었다. 멤브레인의 표면성질에 따라 투과율이 크게 달라지는 것을 관찰하였다.
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