나노기술 및 정책 정보

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● 고동연 교수(KAIST 생명화학공학과) 연구팀은 전자빔을 탄소 분리막에 쏘아 0.05nm 이하의 크기 차이를 갖는 기체 혼합물을 효율적으로 분리할 수 있는 기체 분리막을 개발

● 연구팀은 온도 및 대기 조성 등 열분해 조건에만 국한되어 있는 기존의 탄소 분리막 미세다공성 조절방식에서 벗어나 전자 조사를 새로운 조절방식으로 제안하여, 전자빔이 탄소 분리막에 조사되면 분리막 표면의 산소 기능화 및 초미세가공 수축이 일어난다는 사실을 밝히고 조사량 제어를 통해 가공 치수를 설정

● 특히 탄소 분리막 내 0.7nm 이하의 초미세가공은 전자 조사량에 따라 0.4nm 혹은 그 이하의 가공 크기 분포를 지니게 되었으며, 이는 분리막의 확산 선택적 분리능을 높여 0.005nm 이하의 크기 차이를 지닌 분자쌍을 정밀하게 걸러낼 수 있게 함

● 그동안 분리에 어려움을 겪었던 여러 기체 혼합물을 전자 조사된 탄소 분리막을 이용해 성공적으로 분리함에 따라, 분리막의 상용화와 더불어 분리막의 적용 범위가 획기적으로 확대되고, 적은 에너지로 구동되는 분리막 기반 분리공정이 활성화될 것으로 기대

Nature Communications(2022.08.24.), Electron-mediated control of nanoporosity for targeted molecular separation in carbon membranes