1차원 산화구리 나노막대의 제조와 올레핀 촉진수송 운반체로의 응용

Abstract

촉진수송은 얻고자 하는 물질과 선택적, 가역적으로 상호작용하는 운반체를 이용한 물질전달과 농도구배에 따라 일어나는 물질전달이 동시에 일어나는 현상이다. 이와 같은 촉진수송 개념을 도입한 올레핀 촉진수송 분리막은 선택도와 투과도를 동시에 증가시킬 수 있다는 장점을 가지고 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 은 이온은 올레핀과 π-complexation 결합을 한다고 알려져 있으며 이 현상을 이용하여 많은 연구가 선행되었고, 전자 수용체를 이용하여 표면을 양극화시킨 은 나노입자를 운반체로 활용한 연구들 또한 활발하게 이루어져왔다. 제 1장에서는 올레핀/파라핀 혼합 기체 분리의 필요성과 분리막 공정에 대하여 소개하였다. 기존의 은 이온/고분자 전해질을 이용한 고체형 촉진수송 분리막과 실제 공정 적용 시 발생할 수 있는 문제점에 대하여 진술하였으며, 특히 올레핀 촉진수송 분리막의 성능향상을 위한 새로운 올레핀 운반체의 개발 필요성에 대하여 언급하였다. 제 2장에서는 올레핀 촉진수송 분리막의 새로운 운반체로 산화구리 나노막대를 적용한 연구에 대해 기술하였다. Solvothermal 방법을 이용하여 copper oxalate 나노막대를 합성한 후 열분해를 통해 다공성 산화구리를 얻었으며 그 나노막대를 BMIM+PF6- 라는 이온성 액체에 분산시켜 촉진수송 분리막에 적용하였다. 이온성 액체에 의해 표면이 활성화 된 산화구리는 올레핀 운반체로써의 역할을 하였으며 4 정도의 선택도를 보였다. 결론적으로 프로필렌/프로판 분리 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 운반체로 산화 구리 나노막대의 응용 가능성을 확인하였다.