일반기술

열분해성 고분자 도입을 통한 고분자 브랜드 전구체로부터 기체분리용 탄소-실리카 분리막 제조방법

본 발명은 높은 투과/선택성을 갖는 기체분리용 탄소-실리카 분자체 분리막 제조방법 및 그 전구체가 되는 고분자 브랜드 및 조성에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 열분해성 고분자를 함유한 고분자 브렌드 전구체로부터 탄소-실리카 분자체 분리막을 제조하는 단계 기존의 폴리이미드실록산 전구체에 열분해성 고분자를 혼합하는 조성 결정 단계 상기 고분자 브랜드 전구체를 3-10℃/min의 승온속도로 350℃까지 승온 시킨 다음, 1-5℃/min의 승온속도로 500-550℃까지 승온 시킨 후 같은 온도 범위에서 0-2시간의 등온과정을 거치는 단계, 및 상기 등온과정을 거친 안정화된 분리막을 1-5℃/min의 승온속도로 600, 700, 800℃까지 승온 시킨 후 같은 온도 범위에서 0-2시간의 등온과정을 거치는 단계를 포함하는 기체분리용 탄소-실리카 분리막의 제조방법에 관한 것이다. 상기 탄소-실리카 분자체막은 헬륨, 수소, 이산화탄소, 산소, 질소 및 메탄과 같은 기체를 매우 효율적으로 분리할 수 있다.본 발명의 열분해성 고분자가 도입된 탄소-실리카 분자체막은 열분해성 고분자가 도입되지 않은 폴리이미드실록산으로부터 유도된 탄소-실리카 분자체막과 비교하여 향상된 기체투과도를 가지며, 따라서 기체분리막으로 사용될 수 있다. 한편 일반적으로 폴리이미드실록산으로부터 유도된 탄소-실리카 분자체막의 기체투과 성능 및 분리 성능은 최종 열분해온도, 승온속도, 열분해 분위기 등이 고려되어 결정되지만 본 발명의 열분해성 고분자가 도입된 고분자 브랜드 전구체 필름을 이용한 탄소-실리카 분자체막의 경우 열분해성 고분자의 함량을 조절함으로써 탄소-실리카 분자체막의 기체투과 성능 및 분리 성능의 조절이 가능하다는 효과가 있다.