Metal-Organic Framework (MOF)-based Mixed-Matrix Membranes (MMMs) for Dehydration Applications

Abstract

Although MOF has potential for IPA/water separation, there have been no cases in which MOF/Polymer composite membranes are commercially used yet. This could be poor performance of the MOF/Polymer composite membrane, aggregation of MOF filler in polymer membrane, and other problems. Therefore, we will improve the interaction and interface with the polymer-filler by adjusting the size and defect density of the MOF filler. Also, we will induce hydrophilic defect site into filler, which lead to more water interaction site. Through this strategy, we will fabricate high dehydration performance pervaporation membrane. Thus, we will investigate relationship between pervaporation performance and polymer-filler interface.

IPA/물 분리에 대한 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고, 아직 MOF/Polymer 복합막이 상용적으로 사용되는 사례는 많지 않다. 이는 MOF/Polymer 복합막이 가지는 떨어지는 성능과 필러의 응집과 다른 어려운 문제 때문으로 보인다. 그러므로, 우리는 MOF의 크기와 결함밀도를 조절하여, 고분자-필러와의 상호작용과 계면을 개선할 것이다. 또한 친수성의 결함을 도입함으로써, 물에 대한 추가적인 작용점을 도입할 것이다. 이러한 전략을 통해서 우리는 고성능의 탈수 투과증발 분리막을 제조할 것이다. 그리고 고분자-필러의 계면이 탈수 투과증발 성능에 미치는 영향도 연구할 것이다.