Mg-Al Layered Double Hydroxide/ Poly Ethylene Vinyl Acetate 나노복합막의 기체투과특성 :Gas Permeation Properties of Mg-Al Layered Double Hydroxide/Poly Ethylene Vinyl Acetate Nanocomposite Membrane

황지영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황지영 (상명대학교, 상명대학교 대학원)

지도교수: 이현경

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

Mg-Al Layered Double Hydroxide/ Poly Ethylene Vinyl Acetate 나노복합막의 기체투과특성

황지영 공업화학과 2013.01 학위논문

Mg-Al Layered Double Hydroxide/Ethylene Vinyl Acetate 나노복합막의 기계적 특성과 기체투과 특성에 관한 연구

황지영 , 이상협 , 이종석 외 2명 멤브레인 2013.01 학술저널

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케이블, 도료 등에 사용되며 기계적 성질이 뛰어난 EVA에 층상 무기물인 LDH를 삽입하여 나노복합막을 제조하였다.
나노복합막의 LDH 함량에 따른 특성을 알아보기 위해 1. 3, 5wt%로 LDH 함량을 달리하여 제조하였다. 물리화학적은 FT-IR, XRD, SEM 으로 측정하였고 UTM으로 기계적 특성을 알아보았다. UTM 측정 결과 EVA 단일막에 비해 LDH가 3wt% 첨가된 나노복합막의 인장강도와 파단신율 모두 향상된 것을 확인하였다. 가스 투과도 측정 시 O₂는 7, 8, 9bar에서 CO₂는 7bar에서 측정하여 선택도를 비교하였다. O₂의 투과도는 압력이 증가함에 따라 증가하였으며 1wt% LDH의 변화율이 가장 컸다. 또한 1, 3wt%로 LDH의 함량이 증가함에 따라 투과도가 감소하는 경향을 보였으나 EVA/LDH 5wt% 나노복합막은 입자가 응집하면서 투과도가 증가하였다. CO₂투과도를 측정한 결과, LDH가 첨가되면서 투과도 값이 증가하는 경향을 나타내었다. EVA/LDH 3wt% 나노복합막의 투과도는 EVA 단일막보다 약 46%정도 증가하였다. CO₂와 O₂의 선택도는 EVA/LDH 3wt% 나노복합막이 EVA 단일막에 비해 약 3.5배 정도 증가한 것을 확인하였다. 따라서, EVA에 LDH를 소량 첨가함으로써 O₂에 대한 barrier 효과를 나타내고 CO₂에 대한 투과도가 증가하면서 선택도가 향상되는 것을 확인하였다.

#EVA copolymer #LDH #Nanocomposite membranes #Permeability #Selectivity

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국문 요약
1. 서론 1
2. 이론 4
2.1. 기체 분리 메커니즘 4
2.1.1. 다공성 막 4
2.1.2. 비다공성 막 10
2.1.3. 나노복합체에서의 투과 특성 17
2.1.4. 이중 층 수산화물 21
3. 실험 26
3.1. 시료 및 시약 26
3.2. 분석 및 측정기기 28
3.3. 제조 방법 29
3.3.1. LDH, DS-LDH 제조 29
3.3.2. EVA 단일막 제조 30
3.3.3. EVA/DS-LDH 나노복합막 제조 31
3.4. 고분자 분리막의 특성 조사 32
3.4.1. 막 두께의 측정 32
3.4.2. 화학구조 분석 32
3.4.3. 물성분석 33
3.4.4 열적특성 분석 33
3.4.5. 막의 단면 분석 33
3.5. 기체 투과 실험 34
3.5.1. 기체 투과 실험 장치 34
3.5.2. 기체 시료 36
4. 결과 및 고찰 37
4.1. 고분자 분리막의 구조와 특성 37
4.1.1. FT-IR Spectrum 분석 37
4.1.2. XRD 분석 39
4.1.3. UTM 분석 42
4.1.4. TGA 분석 44
4.1.5. SEM 분석 46
4.2. 고분자 분리막의 분리 특성 48
4.2.1. 기체 투과도 49
4.2.2. 순수 기체 선택도 53
5. 결론 55
참고문헌 57
ABSTRACT 60

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