Facilitated transport membranes for the separation of olefin/paraffin mixtures have long been of interest in separation membrane science because olefins, such as propylene and ethylene, which are important chemicals in petrochemical industries, are currently separated by energy-intensive cryogenic distillation processes. Recently, solid polymer electrolyte membranes containing silver ions have demonstrated remarkable performance in the separation of olefin/paraffin mixtures in the solid state and, thus, they can be considered as alternatives to cryogenic distillation. Here, we review recent progress, and critical issues affecting in the use of facilitated olefin transport membranes; in particular, we provide a general overview with reference to carrier properties, transport mechanisms, and separation performance.
Silver species other than the silver ion were formed by UV irradiation on polymer electrolyte membranes containing silver salts and their effect on complexation behavior between the silver and olefin was investigated through the separation performance of olefin/paraffin mixtures. The ideal propylene/propane separation factor reached 350 and the separation coefficient was ca.15 due to the high loading amount of silver ions into poly(2-ethyl-2-oxazoline) (POZ) without UV irradiation. On UV irradiation either in air or under nitrogen, the silver-POZ membranes became yellow-brown initially due to the formation of colloidal silver particles, and finally black and metal-like luster. Even when Ag$^{+}$ was converted, to some extent, to Ag$^{\circ}$ by UV irradiation in air at the early stage, the separation coefficient of olefin/paraffin mixtures was maintained. This suggests that silver species other than the silver ion is active for olefin carrier for facilitated transport. Meanwhile the steady decrease of the separation coefficient was observed in the silver/POZ membranes irradiated under $N_2$. It is suggested that the reduction of silver ions in POZ goes through a different photoreduction mechanism with UV irradiation depending on the environment.t.
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
/
2004.05a
/
pp.136-139
/
2004
Olefin/paraffin separation by the facilitated transport membrane using silver salts as carriers has been considered as a promising alternative to the conventional energy intensive distillation process. The basis for the separation is the ability of silver ions to react reversibly with olefin forming silver-olefin complexes.(omitted)
Facilitated transport membranes using silver nanoparticles as carriers for olefin/paraffin separation have been interested. $AgBF_4$ has been used as a precursor of silver nanoparticles in previous studies. However, relatively expensive $AgBF_4$ is not suitable for commercialization, and thus, PEBAX-5513/AgNPs (precursor: $AgClO_4$)/7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) composite membranes were prepared using silver nanopaticles with relatively inexpensive $AgClO_4$ precursors. Composite membranes of various compositions were prepared for PEBAX-5513/AgNPs/TCNQ composites, but no separation performance was observed. As a result of FT-IR analysis, it was confirmed that silver nanoparticles were formed in the PEBAX-5513 polymer and the surface of Ag nanoparticles was polarized by TCNQ, but the formed silver nanoparticles were not stabilized. From these results, it was concluded that the anion of the precursor plays an important role in the olefin/paraffin separation.
Polyvinylpyrrolidone (PVP), which is glassy polymer to have amide functional group, was induced to fabricate the facilitated olefin transport membranes for olefin/paraffin separation. Separation performance for the mixed gas consisting of propylene and propane (50 : 50 vol%) was measured by gas chromatography and bubble flow meter. The properties of membranes were confirmed by scanning electron microscope and FT-IR. The results of long-term separation tests showed the selectivity of 15 and permeance of 1.3 GPU. The membranes was compared with poly(2-ethyl-2-oxazoline) $(POZ)/AgBF_4/Al(NO_3)_3$ membranes and the characteristics were confirmed as polymer matrix for facilitated transport membranes.
Nanocomposite membrane to show facilitated olefin transport was prepared for enhanced separation performance. Addtion of halogen molecules into PVP/AgNPs/ TCNQ nanocomposite membrane was expected to further polarize the surface of AgNPs for enhancing the separation performance. The formation of AgNPs and presence of iodine was confirmed by TEM and EDS analysis, respectively. The separation performance for propylene/propane mixture was compared with that of PVP/AgNPs/TCNQ nanocomposite membrane. The long-term stability of membrane was investigated with time.
Yong Soo Kang;Sang Wook Kang;Jong Hak Kim;Jongok Won;Kookheon Char
Membrane Journal
/
v.13
no.2
/
pp.125-129
/
2003
A remarkable separation performance of olefin/paraffin mixtures has been observed through facilitated olefin transport membranes consisting of silver ions dissolved in polymer matrices. In this research, valine, an amino acid, was introduced in poly (2-ethyl-2-oxazoline) (POZ)/$AgBF_4$ membranes to increase the separation performance. FT-IR spectra show that the cationic sites ($-NH_3^+$) of valine interact with the counter anion of the silver salt, resulting in the enhanced activity of the silver ions and consequently improved separation perfornance. Therefore, the $POZ/AgBF_4$ membranes containing valines exhibit the higher permeance as well as the higher selectivity of propylene/propane than those without valine.
Kim, Sang Jin;Jung, Jung Pyu;Park, Cheol Hun;Kim, Jong Hak
Membrane Journal
/
v.25
no.6
/
pp.496-502
/
2015
Facilitated transport is one of the possible solutions to simultaneously improve permeability and selectivity, which is challenging in conventional polymer-based membranes. Olefin/paraffin separation using facilitated transport membrane has received much attention as an alternative solution to the conventional distillation process. Herein, we report olefin separation composite membranes based on the polymer blends containing $AgBF_4/Al(NO_3)_3$ mixed salts. Free radical polymerization process was used to synthesize an amphiphilic graft copolymer of poly(dimethyl siloxane)-graft- poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (PDMS-g-POEM). In addition, poly(ethylene oxide) (PEO) was introduced to the PDMS-g-POEM graft copolymer to form polymer blends with various ratios. The propylene/propane mixed-gas selectivity and permeance reached up to 5.6 and 10.05 GPU, respectively, when the PEO loading was 70 wt% in polymer blend. The improvement of olefin separation performance was attributed to the olefin facilitating silver ions as well as the highly permeable blend matrix. The stabilization of silver ions in the composite membrane was achieved through the introduction of $Al(NO_3)_3$ which suppressed the reduction of silver ions to silver particles.
Poly (ethylene oxide) (PEO)/Ag nanoparticles (AgNPs)(precursor : $AgBF_4$)/p-benzoquinone (p-BQ) composite membrane was prepared for olefin/paraffin separation. As a result, the performance of composite membrane was observed to be maintained at selectivity of 10 and permeance of 15 GPU up to 100 hours. The performance of the membrane was maintained for 100 hours was attributable to that Ag ions could be converted into stable Ag NPs by addition of p-BQ. Furthermore, the surface was partially polarized by the electron acceptor p-BQ, resulting in the formation of olefin carrier. In this study, since the cost of $AgBF_4$ used as a precursor of Ag NPs was relatively higher, $AgNO_3$ was utilized. As a result, it was confirmed that $AgNO_3$ couldn't show the stable formation of nanoparticle, resulting in the poor separation performance.
It was known that the polarlized surface of silver nanoparticles could be interacted revesibly with olefin molecules for facilitated olefin transport. However, it was thought that it can be regenerated by interaction between oxide surface of AgNPs and olefin molecules because the surface of the silver nanoparticles is easily oxidized in the air. In order to investigate the effect of the silver oxide, 5 wt% AgO or $Ag_2O$ was dispersed in polymer PVP solutions and 0.005~0.02% electron acceptor as TCNQ or p-BQ were added to fabricate the separation membrane. After the addition of the electron acceptor, it was expected to improve the polarity on the surface of the silver oxide and the degree of dispersion. The characteristics of the separation membrane were identified by the gas permeance, XPS and TEM.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.