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산화제에 대한 안정성이 향상된 반투과성고분자 분리 막의 제조방법

전문가 제언: ○ 분리 막은 폐수처리에서부터 반도체제조용 초 순수 제조에 이르기까지 모든 수처리 공정은 물론 해수담수화, 화학공정에서 용매 및 제품분리 등 그 용도가 광범위하다. 분리 막 제품의 종류는 평판형태, 나선형, 중공섬유형태 등이 있다. 사용되는 재질로는 무기질 및 고분자가 있으며 고분자로는 Polysulfone, Polyimide, Polyamide 등 다양한 재질이 사용되고 있다.

○ 고분자분리 막으로는 MF, UF, NF, RO 등이 있다. MF와 UF는 포아의 크기에 따라 입자를 물리적으로 분리하며 용액 상태의 이온 등은 분리하지 못한다. NF와 RO는 포아의 크기가 원자 레벨로 작아 포아의 화학적 성질에 따라 물질의 투과도가 달라지며 물에 용해되어 있는 이온, 유기물 등을 분리할 수 있다.

○ 본 발명은 NF막, RO막으로 많이 기존에 사용되고 있는 폴리아미드 막의 장점은 유지하면서 가장 큰 단점인 내염소성 등 강한 산화제에 대한 내구성을 향상시키기 위해 방향족 2급 아민을 사용하여 염소 등 강한 산화제에 의해 분해되기 쉬운 2급 아미드결합을 3급 아미드결합으로 대체한 것이다.

? 2급 아민에 붙은 방향족 환들이 자발적으로 배열되어 반투과성 포아를 형성하여 선택성을 높인다. 방향족 2급 아민의 종류와 방향족 환에 치환그룹을 적절히 조절하여 용도에 적합한 분리 막을 제조할 수 있는 장점이 있다. 포아에 백금 등의 금속을 부착시켜 선택성 향상과 원하는 촉매작용도 부여할 수 있다.

○ 국내에서도 수처리용 중공사 분리 막, 초 순수 제조용 RO막 등 모든 종류의 분리 막이 생산, 사용되고 있다. 분리 막 연구도 활발하나 외국의 제품을 모방 내지 개선하는 수준이라 해도 과언은 아니다. 새로운 개념의 제품을 개발하기 위해서는 산, 학, 연 간의 긴밀한 협조가 필요하다. 본 발명의 방향족 환의 자발배열과 유사한 적절한 포아를 만들 수 있는 액정고분자 등을 이용한다면 분리 막의 선택성과 내열성 등을 향상시킬 수 있을 가능성도 있어 보인다.

저자: Eltron Research and Development Inc.
자료유형: 특허정보