카본도입에 의한 MFI형 제올라이트 여과막의 개발

전문가 제언

○ 본고에서는 MFI형 제올라이트의 결정간격을 분리 막으로 이용하여 작은 물질은 흡착하고 큰 물질은 여과하는 여과 막의 개발을 시도하였다. DGC법으로 MFI형 제올라이트 자립 막 합성 시 μm크기의 CNT 탄소섬유를 첨가하여 결정간격을 제어하였다. 표면 친소수성인 탄소섬유 첨가 때만 MFI다결정체의 형상을 유지할 수 있었고 결정화시간이 길수록 시료의 강도도 증가하여 큰 공급압력에서도 높은 투과유속을 유지할 수 있는 여과 막을 개발할 수 있었다.

 

○ 이산화탄소 포집에 적용 가능한 분리막 기술과제의 파생 성과로 2013년 충남대학교 산업협력단에서 (주)파인텍에 기술 이전한 내용은 50nm크기의 제올라이트 나노입자 합성기술, 중공사 지지체 합성기술, 박막 화된 제올라이트 분리 막 제조기술 등이 포함된 제올라이트 분리 막 모듈 제작 패키지 기술이다. 최근에는 이산화탄소만 골라내는 CHA형 제올라이트 분리 막 제조기술이 고려대에서 개발되어 이산화탄소 포집비용을 1/3이하로 줄일 수 있다고 한다. 이와 같이 제올라이트의 분리 막으로의 응용연구가 국내 학계 및 연구소에서 활발히 진행되고 있다.

 

○ 금년 일본 시바우라 공업대학에서는 페닐기를 가진 원료를 약 300℃에서 증발시켜 화학반응으로 균일한 얇은 막을 만드는 화학증착법이라는 새로운 방법으로 산 분리용 실리카 역삼투막의 제작에 성공하였다고 발표하였다. 페닐기의 도입으로 기공의 크기를 제어하여 효율적 분리가 가능하며 이 막의 산 저지율 192%, 전 투과 유속 5.7kg/m2h이라는 세계 최고 수준의 처리 능력을 나타냈다고 한다.

 

○ 세계적으로 생산량 500만톤에 달하는 석유 화학 콤비나트의 중요한 중간 생성물의 하나인 질산의 제조공정에서 질산수용액 중에 있는 대량의 물에서 질산만을 분리할 때 개발한 실리카 역삼투막을 사용하면 물을 증발시키지 않고 분리할 수 있어 에너지 비용이 크게 절감된다. 이와 같이 제올라이트에서도 분리 막 및 역삼투막에 관한 응용연구가 계속된다면 에너지절약 및 이산화탄소 등 유해한 물질을 분리하는 비용을 절감하는데 크게 기여할 수 있을 것이다.

저자

Mikihro Nomura et al.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

50(2)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

116~120

분석자

김*호

분석물

• 카본도입에 의한 MFI형 제올라이트 여과막의 개발.pdf [368,663 byte]

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