| 초록 |
제올라이트 복합 분리막은 마크로기공(macropore)을 갖는 다공성 지지체(support) 표면에 치밀한 마이크로기공성(microporous) 제올라이트 분리층이 수 ~ 수십 마이크로미터(m) 두께로 코팅된 소재로, 친수성 제올라이트 분리막의 경우 유기용매-물 혼합용액으로부터 물을 선택적으로 분리 또는 제거하는 탈수 공정에 실용화되기 시작하였다. 제올라이트 물질은 수열(hydrothermal) 조건에서만 합성되고 성장하므로, 제올라이트 분리층을 다공성 지지체 표면에 치밀하게 코팅하는 방법으로는 종결정(seed)을 지지체 표면에 도입하고 수열조건에서 성장시키는 이차성장(secondary growth)법이 널리 사용된다. 일반적으로 상업적으로 적용되는 제올라이트 분리막은 적어도 길이가 60-80cm 이상인 외경 1.2cm 내외의 단일 튜브 또는 멀티채널 튜브 또는 하니컴 형태의 대면적 분리막이기 때문에 결함이 없는 대면적 분리막을 제조하기 위해서는 종결정 상태, 지지체 상태, 수열용액 상태, 수열처리 조건(온도, 시간), 세척조건 등 여러 실험변수의 정밀 제어가 필요하다. 본 발표에서는 LTA, CHA, MOR, MFI 등의 친수성 제올라이트 분리막 제조 공정과 투과증발 조건에서의 물 투과성능을 소개하고, 아울러 물 투과 메커니즘과 미래 중요 적용 공정에 대하여 논의하기로 한다. |
