본 연구에서는 metal organic frameworks (MOFs)의 한 종류인 MIL-100(Fe)을 이용하여 혼합기질막(mixed matrix membranes, MMMs)을 제조하였다. MIL-100(Fe)의 함량을 고분자 대비 0~30 wt%까지 변화시키면서 첨가된 MOF의 함량에 따른 기체의 투과 특성을 살펴보았다. $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, $CH_4$의 기체 투과도는 MIL-100(Fe) 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 증가하는 경향을 보여주었으며, 상대적으로 큰 입자크기를 가진 $SF_6$의 투과도는 MIL-100(Fe)의 첨가량이 증가함에 따라 투과도가 감소하였다. 이상 선택도는 $N_2/SF_6$의 경우 폴리이미드막 대비 약 40% 증가하였으며, 이를 통해 $N_2/SF_6$ 분리에 적합한 분리막임을 확인할 수 있었다.
Mixed-matrix membranes (MMMs) containing MIL-100(Fe), a MOF type, were fabricated in this study. MMMs up to 30 wt% MOF loading were prepared, and their gas permeabilities were tested. $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, and $CH_4$ gas permeabilities increased with the MOF loading, while $SF_6$, the largest kinetic diameter in this study, exhibited reduction of gas permeability with the loading. Ideal gas selectivity of $N_2/SF_6$ improved by 40% as compared with pure polyimide membrane, suggesting the proposed MMMs were suitable for $N_2/SF_6$ separation.
