• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.375-385
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• 2014

본 연구에서는 종결정 코팅층이 NaA 제올라이트 분리막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 평균입경 100 nm 종결정을 다공성 ${\alpha}$-알루미나 표면에 진공여과 코팅하고 $100^{\circ}C$에서 24시간 수열처리하여 합성되었다. 이때 지지체 표면에 분포된 종결정 양을 조절한 후 형성된 NaA 제올라이트 분리층의 두께와 결정입 크기 등 미세구조에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 종결정 코팅 양은 지지체를 통과한 종결정 수용액의 여과 양을 조절하여 제어하였다. 종결정을 단일층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 코팅 양이 증가함에 따라 분리층 단면에서의 두께와 균일도는 증가하였으며, 표면에서의 결정입 크기는 감소하면서 균일도는 증가하였다. 반면, 종결정을 다층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 균일한 분리층을 형성하였지만 단일층으로 코팅된 경우에 비하여 불균일하였으며 두꺼운 분리층이 형성되었다. 균일하고 초박형의 결함이 없는 제올라이트 분리층을 형성하기 위해서는 종결정을 균일하고 단일층으로 코팅하여야 함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 종결정의 코팅 상태가 이차성장에 의한 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권6호
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• pp.700-708
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• 1996

TiO2 membranes for microfiltration were prepared on $\alpha$-alumina support tube by slurry coating. The coating layer was obtained by flowing TiO2 slip on the inner surface of the alumina support. TiO2 membranes were heat-treated at 9$25^{\circ}C$ for 2 hrs. The thickness of the unsupported membrane was about 10${\mu}{\textrm}{m}$. The mean pore diameter of the membranes were 0.09 and 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ respectively and the pure water flux was 900~1,200ι/m2.hr at room temperature and 1 bar. For a possible application of oily wastewater treatement an kerosene/wa-ter emulsion was separated in terms of flux and removal efficiency. In 60 min of operating time the flux of TiO2 membranes was 50~100 ι/m2.hr and removal efficiency was over 97% at 3kgf/cm2 of operating pres-sure and 600 ml/min of flow rate. TiO2 membranes could be recycled by reheat treatments at $600^{\circ}C$ for 2 hrs.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.125-132
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• 2018

유전체 장벽 방전 반응기에서 규칙적인 메조기공 갖는 촉매를 사용하여 플라즈마 에너지를 이용한 메탄의 직접전환반응 연구를 수행하였다. 촉매는 MgO/OMA (ordered mesoporous alumina), $MgO/{\gamma}-Al_2O_3$와 $MgO/{\alpha}-Al_2O_3$를 사용하여 반응하였다. Pulse 고전압을 이용한 플라즈마 반응기에서 촉매 MgO/OMA를 사용하였을 때 $C_2$ 화합물의 선택도는 67%로 최고의 성능을 나타내었다. 금속산화물 종류, 규칙적인 메조기공 구조, 알루미나의 상변화 그리고 전원공급방식에 따른 효과를 고려하여 반응기 성능 및 생성물 분포를 비교하였다. BET (Brunauer, Emmett, Teller), X 선 회절, 주사전자현미경, 열 무게 분석으로 촉매의 반응 전후의 특성을 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제25권5호
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• pp.422-430
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• 2015

본 연구에서는 silicalite-1 제올라이트 분리막 합성 시에 종결정 코팅용액 pH 변화가 제올라이트 분리층 미세구조에 미치는 영항을 고찰하였다. 75 nm 크기로 합성된 종결정은 에탄올에 분산된 후 침지코팅법으로 지지체 표면에 코팅되었으며 분산용액의 pH는 2.2, 7.0, 9.3으로 조절되었다. pH가 7인 경우, 균일하고 두께가 $3{\sim}4{\mu}m$인 silicalite-1 제올라이트 분리층이 형성되었고 분리층 결정입 크기는 100 nm로 미세하였다. 반면, pH가 2.2와 9.3인 경우, 분리층 두께가 얇고 불완전하였으며 분리층 결정입 크기도 약 $1{\mu}m$로 조대하였다. pH 7에서 완전한 제올라이트 분리층이 형성된 것은 침지코팅 중에 지지체와 종결정이 서로 다른 부호의 전하를 가져 정전기적 인력이 작용하여 균일하고 조밀하며 두껍고 다층의 종결정 코팅층이 형성되었기 때문이었다. 반면에 pH가 2.2와 9.3인 경우, 침지코팅 중에 지지체와 종결정이 서로 같은 부호의 전하를 가져 정전기적 반발력이 작용하기 때문에 불완전한 덮힘에 의하여 불완전한 분리층이 형성된다고 판단되었다. 결론적으로, 종결정 코팅용액의 pH가 silicalite-1 제올라이트 분리층의 두께, 결정립 크기 등 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권3호
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• pp.189-198
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• 1993

A new pressurized sol-gel coating technique forming membrane layers inside pores of the porous support by the simple operation has been developed. Crack-free and reproducible nanoparticulate silica membranes supported on the porous $\alpha$-alumina tube are synthesized by pressurized coating at 600kPa for 2hr. The pore radius and N2 gas permiability at the room temperature of silica membrane layers are 8$\AA$ and 7.0$\times$10-7mol/$m^2$.s.Pa, respectively. The mechanism of N2 gas transfer through synthesized membrane layers is the perfect Knudeen flow, and the thermal stability of the silica composite membranes is excellent upto 40$0^{\circ}C$.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권4호
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• pp.219-223
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• 1995

Ceramic membranes of the supported $TiO_2-CeO_2$ were prepared by dip-coating method on an $\alpha-Al_2O_3$ porous substrate. The mean pore diameter of an alumina support was 0.125 um. The mean particle diameter of $TiO_2-CeO_2$ top layer varied with firing temperature and ranged from 20 to 85 nm. The thermal stability of the composite membranes was studied from their surface microstructure after calcination at $600-900^{\circ}C$. The supported $TiO_2-CeO_2$ composite membranes exhibited much higher heat resistance than the $TiO_2$ membrane.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.622-624
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• 2001

The CVD film of methoxysilane derived from diphenyldimethoxysilane(DPDMS) was formed on the outer surface of a porous ${\alpha}-alumina$ support tube coated(via dipping-drying-calcining) with a boehmite sol(0.3 mol-Al/L). The resulting silica membrane($500^{\circ}C,\;P_{fe}\;=\;130\;Pa$) showed a permeance of $5.18{\times}10^{-8}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}\;for\;CO_2$ and a permselectivity of 13.35 for $CO_2/N_2\;at\;30^{\circ}C$.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권5호
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• pp.353-360
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• 2019

ZSM-5 membrane was prepared on tubular macroporous ${\alpha}$-alumina support using a different synthesis route. The effects of organic template agent and Si/Al ratio of the synthesis gel on morphology, structure, and separation performance of the ZSM-5 membrane used for dehydration of isopropanol were investigated. High water perm-selectivity ZSM-5 membrane with a thickness of about $3.0{\mu}m$ and a low Si/Al ratio of 10.1 was successfully prepared from organotemplate-free synthesis gel with a molar composition of $SiO_2$ : $0.050Al_2O_3$ : $0.21Na_2O$ : NaF : $51.6H_2O$ at $175^{\circ}C$ for 24 h. The ZSM-5 membrane exhibited high pervaporation performance with a flux of $3.92kg/(m^2{\cdot}h)$ and corresponding separation factor of higher than 10,000 for dehydration of 90 wt.% isopropanol/water mixture at $75^{\circ}C$.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.424-434
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• 2012

본 연구에서는 CVD법으로 세라믹 막을 제조하였다. 튜브의 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체 위에 Ga 염이 첨가된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 코팅하였고, 실란화합물인 tetramethylorthosilane (TMOS) 를 $650^{\circ}C$에서 화학적 기상 증착법으로 막에 증착하였다. 제조된 세라믹 막을 사용하여 수소, 질소, 이산화탄소, 메탄의 단일조성 기체투과 실험을 $600^{\circ}C$에서 시행하였다. Ga 염 비첨가 시, $600^{\circ}C$ 수분 처리 실험의 $H_2/N_2$ 선택도가 926에서 829로 감소한 반면, Ga 염 첨가 시에는 910에서 904로 안정하였다. 이 결과를 통해, 막에 금속염을 첨가하여 제조한 막이 수분 안정성을 향상시킴을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제16권1호
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• pp.25-30
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• 2006

[ ${\alpha}$ ]-알루미나 튜브 지지체의 내부에 1Si : 1Na : 4Na : $6H_{2}O$의 비율로 제조한 합성 용액을 사용하여 수열합성법으로 NaA 제올라이트 분리막을 제조하였다. 합성된 제올라이트 분리막을 이용하여 iso-propyl alcohol (IPA)/물 혼합물의 조성비와 조업 온도 변화에 따른 선택도와 투과도의 변화를 알아보기 위한 투과증발 실험을 수행하였다. 총투과도는 공급 측 IPA의 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 온도가 상승함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 총투과도는 $60^{\circ}C$에서 공급물의 IPA농도가 0.6 몰분율일 때 $4.0{\times}10^3g/m^2\;hr$로 가장 높은 값을 보였다. 선택도는 IPA의 몰비가 0.8까지 증가하는 경향을 보였고 0.9 이상에서 감소하는 경향을 나타내었다 선택도는 $60^{\circ}C$, 0.8 몰분율에서 $1.8{\times}10^7$의 값으로 최고치를 나타내었다. NaA 제올라이트 분리막을 이용한 투과증발은 기존의 증류공정과 비교 시 훨씬 우수한 선택적 물 분리 성능을 나타내었다.