나노 이하 크기의 미세 구멍으로 수소를 분리하는 실리카 막

전문가 제언

기체의 분리에 이용되는 무기소재 막에는, 비정질 실리카 막이나 제올라이트 박막, 탄소 막 혹은 팔라듐 박막 등이 알려져 있다. 팔라듐 박막은 무공 박막(구멍이 없는 막)으로서, 수소분자가 막 표면에서 수소원자로 해리하여 막 내부에 용해하고, 막중에서 확산하여 반대쪽에서 재차 수소분자로 재결합하는 것으로 투과한다. 수소 외의 기체는 원자로 해리할 수 없으므로 막을 투과할 수 없다. 따라서 수소와 다른 기체와의 분리에 이용되고 있다. 제올라이트 박막은 제올라이트 결정을 얇게 막을 만든 것으로, 제올라이트 결정이 가지는 세공(pore)이 막의 세공으로 된다.

 

탄소 막은 활성탄을 제조한 박막의 이미지이다. 활성탄도 나노 이하(sub nano) 크기의 세공을 가지고 있기 때문에, 이것이 막의 세공이 된다. 비정질 실리카도 나노 이하 크기의 세공을 가지고 있기 때문에 막상을 제막(membrane production)할 수 있으면 기체 분리박 막으로 된다. 구멍이 비어 있는 막이 다공 막이며, 기체분리 메커니즘은 간단하다. 막에 비어있는 세공보다도 큰 사이즈의 기체는 막을 투과하지 못하고, 작은 사이즈의 기체분자만이 투과할 수 있다. 기체분자의 사이즈는 기체마다 다르다. 따라서 다공막의 세공사이즈를 제어할 수 있으면, 기체분자 간 분리가 가능해지는 것이다.

저자

Shinichi NAGAO

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

바이오

연도

2014

권(호)

83(2)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

바이오

페이지

125~127

분석자

박*식

분석물

• 나노 이하 크기의 미세 구멍으로 수소를 분리하는 실리카 막.pdf [275,031 byte]

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