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다공질 유리막에 의한 유기용제 분리

전문가 제언: ○ 고유가와 지구온난화현상 등의 문제가 심각하여 세계 각국이 대체 에너지 개발에 노력하고 있으며, 그 중의 하나가 바이오매스에 의한 알코올 생산이다. 최근에 수중의 알코올 농도를 10% 이상으로 할 수 있는 기술이나 목재를 원료로 하는 목재 바이오매스 등에 의한 기술도 발전하고 있다. 이렇게 생산된 알코올을 분리 정제하는 기술에는 고성능 막이 필수적이다.

○ 그간에 분리막은 주로 기계적 강도와 화학적 안정성이 우수한 엔지니어링 플라스틱의 고분자가 사용되어 왔으나 물리화학적 내구성이 떨어지며, 특히 유기용제 분리에 있어서는 실용화에 이르지 못하고 있다. 또한 다른 세라믹 재료도 성능이 저하되어 상용화가 되지 못하였다.

○ 이 문헌은 다공질유리를 분리막 재료로 연구 개발하는 것이며, 다공질 유리 제조는 붕규산유리의 분상을 이용하여 제조한다. 제조 과정에서 실라놀기가 비교적 풍부하게 되기 때문에 각종 유기화합물과 반응을 통하여 기능을 제어할 수 있다.

○ 이 다공질 유리의 표면을 탄소가 많은 실란 커플링제(silane coupling agent)로 표면을 개질한 소수성막에 의해서 수중의 미량 알코올을 분리하는 분리막에 개발에 대하여 설명하고 있다.

○ 다공질 유리재료가 개발되어 사용된 지는 오래되었다. 미국의 코닝사가 1938년 특허를 얻은 것이 효시라고 할 수 있다. 그러나 실용화는 매우 느린 편에 속하며, 이는 제품의 상업적인 대량 생산이 되지 못한 점이 주원인이다. 그러나 분리막 정도의 다공질 유리 제조는 용이할 것으로 생각된다.

○ 표면 개질한 다공질 유리가 수중의 유기용제의 분리에 효과가 있다고 생각되며, 특히 소수성 유기용매에 적합하다. 유리의 화학적 안정성이나 강도가 커서 우수한 분리막 재료가 될 것으로 판단되어 분리막 연구 관련인 들의 관심이 있기를 바란다.

저자: Tetsuro Jin
자료유형: 학술정보