공업화학 (Applied Chemistry for Engineering)

한국공업화학회 (The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry)
권호 표지

세라믹-실리콘 복합막의 기체투과 특성

Gas Permeation Properties of the Ceramics-Silicone Composite Membranes

  • 황승노 (단국대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 양재건 (단국대학교 유기규소 연구소) ;
  • 정일현 (단국대학교 공과대학 화학공학과)
  • Hwang, Seung-No (Dep. of Chern. Eng., College of Eng., Dankook Uillv) ;
  • Yang, Jae-Gun (Institute of Org-Silicon Technology, Dankook Uillv) ;
  • Jung, Il-Hyun (Dep. of Chern. Eng., College of Eng., Dankook Uillv)
  • 투고 : 1996.12.27
  • 심사 : 1997.03.19
  • 발행 : 1997.06.10

초록

유리를 원료로 주형법에 의해 세라믹막을 제조하고, sodiumate, $S_3$-Al, $S_3$등의 실리콘 화합물을 침적시켜 세라믹-실리콘 복합막을 제조하여 이에 따른 기체 투과특성에 대해 연구하였다. 제조된 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 다공성 구조임을 알수 있었고, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 실리콘 화합물의 공극도입에 의한 치밀한 공극구조가 확인되었다. 세라믹막과 세라믹-sodiumate막의 경우 온도가 증가함에 따라 투과속도가 감소하고 압력에 따라 선형적으로 투과속도가 증가하였으며, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 온도가 증가함에 따라 투과속도가 증가하는 경향을 보였으며, 상대적으로 투과속도에 미치는 압력의 영향이 적었다. 투과속도는 세라믹막이 가장 빠르게 나타났고, 세라믹-sodiumate, 세라믹-$S_3$-Al, 세라믹-$S_3$ 복합막 순서였으며, 선택도는 이와 반대 경향을 보였다. 또한 침적을 통한 투과속도를 구하여 실제 복합막의 투과속도와 비교한 결과, $S_3$가 가장 큰 영향이 있음을 확인하였다. 투과 메카니즘의 변화에서 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 온도에 따라 투과기체의 투과도가 감소하는 Knudsen영역의 투과특성을 보였으나, 세라믹닉-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 이와 반대로 온도에 따라 투과도가 증가하는 activated 확산 메카니즘을 따르는 특성을 보였다.

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참고문헌

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