친환경 고분자 기반 유기용매 나노여과 분리막

Sustainable Polymer-Based Organic Solvent Nanofiltration Membranes

연구 내용

바이오매스 유래 단량체, 재활용 고분자 지지체 및 친환경 용매를 활용하고 계면중합과 첨가제 제어를 통해 유기용매 내 투과도와 선택도를 조절하는 지속가능 분리막 개발 연구

유기용매 나노여과는 용매 회수와 정제 과정에서 에너지 사용을 줄이고 온화한 운전 조건을 적용할 수 있는 분리 기술입니다. 연구실은 식물 유래 단량체, 키토산과 같은 바이오매스 기반 원료, 재활용 고분자 지지체 및 친환경 용매를 조합하여 박막 복합체 분리막을 제조합니다. 계면중합 과정에서 단량체 농도와 반응 계면의 안정성을 조절하고, 첨가제와 선택층의 미세구조를 제어하여 용매 투과도와 용질 배제 성능을 동시에 확보합니다. 비극성 용매와 극성 용매에 대한 내화학성을 평가하며, 코어-쉘 물질과 다공성 지지체를 활용해 기능성과 기계적 내구성을 조정하는 차별성을 보유하고 있습니다.

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연구 흐름

초기 연구는 고분자 합성과 다공성 지지체를 기반으로 한 비대칭 분리막 및 정삼투·역삼투용 박막 복합체의 제조에 집중되었습니다. 이후 계면중합으로 형성되는 폴리아미드 선택층의 구조와 단량체 농도, 첨가제 및 나노입자 도입 효과를 분석하여 투과와 선택의 균형을 조절했습니다. 2020년 이후에는 식물 유래 원료, 키토산, 재활용 지지체와 친환경 용매를 적용한 지속가능 유기용매 나노여과로 연구가 확장되었습니다. 최근에는 비극성 용매와 다양한 유기용매 조건에서 내구성과 분리 성능을 함께 확보하는 방향으로 심화되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

유기용매 회수 공정
의약품 정제용 나노여과
정밀화학 중간체 분리
바이오매스 기반 분리막 제조
재활용 고분자 지지체 활용
비극성 용매 정제
고분자 용액 농축
정유 공정 용매 분리
분리막 모듈 scale-up
저에너지 화학공정