| 초록 |
고온 산업 공정 중에 발생된 현열을 이용하여 H2, O2 가스를 생산할 수 있는 thermochemical cycle로는 hybrid sulfur thermochemical process가 있는데 이 공정은 부산물로 H2O와 SO2, O2 가스를 발생시킨다. 이 중 SO2와 O2 가스를 분리해 내서 O2 가스는 에너지원으로 사용하고 SO2는 H2O와 반응시켜 다시 H2SO4를 합성시킬 수 있다면 공정비용이 크게 절감될 것이다. O2 가스 분리는 기존에 많은 연구들이 진행되어 왔지만 SO2 가스 분리의 경우에는 강부식성 유독기체인 SO2 가스의 특성상 연구가 미미한 실정이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 높은 내산성, 화학적 불활성, 열충격 저항, 기계적 강도 등을 갖는 SiC를 이용하여 membrane을 제작하고자 한다. 가스 투과도에 영향을 미치는 membrane의 기공 크기를 점차적으로 줄이기 위해서 α-Al2O3 디스크 위에 sol-gel법을 이용하여 중간층으로써 입자 크기가 다른 boehmite sol을 코팅하였다. Boehmite sol은 출발물질로 Aluminum isopropoxide(AIP)를 사용하여, 80℃에서 24시간동안 가수분해과정을 거친 후 92℃에서 20시간 동안 해교과정을 거쳐 제조하였다. 이 때 peptizaton으로 사용된 acetic acid와 AIP의 몰비를 조절하여 boehmite sol의 입자 크기를 달리 하였다. Boehmite sol이 점층적으로 코팅된 α-Al2O3 디스크 위에 SiC의 전구체인 Polycarbosilane(PCS)를 환원분위기에서 열분해하여 SiC membrane을 얻었다. 입도분석을 통해 boehmite sol의 입자 크기를 확인할 수 있었고, SEM을 이용하여 SiC membrane의 두께를 관찰하였다. |
