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본 연구에서는 CO₂ 투과도를 향상시키기 위해, 부피가 큰 입체장애기를 갖는 4,5-bis(9H-carbazol-9-yl)phthalic acid(2CzPA)를 poly(amide-b-ethylene oxide) (Pebax)의 필러로 활용하여 Pebax/2CzPA 혼합매질막(mixed-matrix membranes, MMMs)을 제작하였다. 2CzPA 필러는 두 개의 CO₂ 친화성 카복실기(–COOH)를 포함하고 있어, 투과하는 CO₂ 분자와 상호작용하여 고분자 매트릭스 내에서 CO₂의 용해도를 증가시킨다. 또한, 입체적으로 부피가 큰 두 개의 1,2-바이카바졸 작용기는 Pebax 내 연질 poly(ethylene oxide) (PEO) 사슬의 조밀한 배열을 방해함으로써 기체 확산성을 향상시킨다. 적외선 분광 분석(IR 분석)을 통해 2CzPA의 카복실기와 Pebax의 아미드기 사이에 수소 결합 상호작용이 존재함이 확인되었으며, 이는 막의 열적 및 기계적 특성 향상에 기여한다. 2CzPA를 1중량% 첨가했을 때, Pebax 막의 CO₂ 투과도는 164.70 Barrer에서 227.51 Barrer로 증가하였으며, CO₂/N₂(약 48.20) 및 CO₂/CH₄(약 15.60) 선택도는 유지되었다. 가장 우수한 성능을 보인 Pebax/2CzPA-1.0 막은 100일 동안의 장기 안정성 시험에서도 우수한 내노화 성능을 나타냈다.