Abstract
We prepared non-porous membrane on the $Al_2O_3$ substrate with the different pore by the size by the plasma polymerization of $CHF_3$. We studied the permeability characteristics of membrane by Ar treatment and the effect of substrate pore size on gas permeation mechanism. The selectivity was increased with Ar plasma treatment time and rf-power near the substrate to the cathode while the permeability was decreased. It was observed that the solution-diffusion model would be applied to non-porous layers while it is applied Knudsen diffusion model to the substrate. From the experimental observation, it could be concluded that the pore size of $Al_2O_3$ membrane influenced on the permeability and the selectivity.
서로 다른 기공크기를 가진 $Al_2O_3$막을 기질로 사용하여 단량체인 $CHF_3$로 플라즈마 중합시키고, 플라즈마 중합된 막을 Ar 플라즈마로 처리하여 표면을 개질시켜 $O_2/N_2$에 대한 투과도와 선택도를 비교하여 그 특성을 검토하고 기질의 기공크기가 투과메카니즘에 미치는 영향을 살펴보았다. 중합된 고분자 막을 cathode에 근접한 위치에서 Ar 플라즈마의 처리 시간과 rf-power 출력에 따라 표면 처리하였을 때 질소에 대한 산소의 선택도는 크게 향상된, 반면 투과도는 저하됨을 확인하였다. 또한 동일한 증착조건에서 서로 다른 기공크기를 갖는 기질에 플라즈마 중합시켰을 때, 증착된 비 다공성막인 고분자막에서는 동일하게 용해-확산 모델이 적용되나, 비 다공성층을 통과한 분자들은 Knudsen 확산모델에 의해 기질의 크기와 투과도와의 상관관계를 나타냈으며, 이로부터 투과메카니즘은 중합된 고분자막의 기능기와 기질의 기공크기에 지배적인 영향을 받음을 알 수 있었다.
