• Title/Summary/Keyword: 금속분리막

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Hydrogen Permeation Properties of Ni-based Amorphous Alloys Membrane (Ni-based 비정질 합금막의 수소투과 특성)

  • Seok, Song;Lee, Dock-Young;Kim, Yoon-Bae
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.19 no.1
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    • pp.35-40
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    • 2008
  • Ni-based amorphous alloy ribbon was prepared by a single-roller melt-spinning technique. Palladium coating was found to enhance significantly the absorption/desorption behavior of hydrogen in amorphous alloy. The hydrogen permeability of a Pd-coated $(Ni_{60}Nb_{40}){_{100-X}}$TaX(x=5, 10) amorphous alloy was examined in the temperature range of $623{\sim}773K$, comparable with those of $Pd_{60}-Cu_{40}$ alloys. The permeated hydrogen flux was increased with increasing the temperature and the difference of hydrogen pressure between the feed side and permeates side of the membrane. The Ni-based amorphous alloys were characterized by X-ray diffractometry(XRD) and differential scanning calorimetry(DSC). The morphology of surface and roughness was observed by using scanning electron microscopy(SEM) and atomic force microscopy(AFM).

Hydrogen Embrittlement and Surface Properties of Pd-coated Zr-based Amorphous Alloys (Pd 코팅된 Zr기 비정질 합금의 수소취성 및 표면특성)

  • Seok, Song;Lee, Dock-Young;Kim, Ki-Bae
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.18 no.2
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    • pp.182-188
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    • 2007
  • [ $Zr_{50}-Ni_{27}-Nb_{18}-Co_5$ ] amorphous alloys ribbon was prepared by a single-roller melt-spinning technique. In order to improve the hydrogen kinetics Pd-coating were carried out on each side of the amorphous ribbon. Pd prevents oxidation of Zr and catalyses the dissociation of molecular hydrogen to atomic hydrogen. In this work, the hydrogen embrittlement and surface properties on Zr-based amorphous alloys were investigated. The Zr-based amorphous alloys were characterized by X-ray diffractometry(XRD) and differential scanning calorimetry(DSC). The morphology of surface and roughness was observed by using scanning electron microscopy(SEM) and atomic force microscopy (AFM). A lattice parameter of both Pd and Zr-based amorphous alloy was increased after hydrogen permeation at 473 K. After hydrogen permeation at 473 K, some cracks were observed on the surface of Pd, which was the cause for the hydrogen embrittlement. The crystallization temperature of Zr-based amorphous alloy was decreased due to the permeated hydrogen.

Separation of Surfactants by UF Membrane (UF막에 의한 계면활성제의 분리)

  • 안순철;송근호;이광래
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.137-139
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    • 1998
  • 계면활성제는 섬유, 의약품, 화장품, 식품, 조선, 토목, 건축, 광업, 가정용 세제 등 인간생활에 폭넓게 이용되고 있다. 계면활성제의 사용범위가 넓어짐에 따라 계면활성제 자체의 오염성 때문에 분리대상 물질이나 재사용을 위한 회수물질로 간주되고 있다. 특정물질의 분리$\cdot$회수를 위한 분리막 기술은 공정이 간단하고 상변화를 수반하지 않으므로 에너지 소모가 작은 장점들을 가지고 있어 폐수처리, 수처리, 대기오염 방지등에 이용되고 있다. 본 연구에서는 비교적 소수기가 짧아서 저온에서도 잘 녹고, 세정성이 양호하여 세제, 유화제, 섬유제품의 침투제로 널리 이용되고 있는 음이온 계면활성제 SDS와 SLS용액의 한외여과에 대한 투과실험을 수행하였다. 또한 음이온 계면활성제와 인체에 유해한 금속이온($Cd^{++}, Cu^{++}, Zn^{++}$) 혼합물에 대한 제거실험을 실시하였다.

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A Study on the Preparation of Matal-Ion Separation Membrane with Hydrophilic Polyphosphazenes (친수성 포스파젠 고분자를 이요한 금속이온 분리막 제조에 관한 연구)

  • 박재규;권석기;이병철
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.123-126
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    • 1998
  • 1960년 Allcock이 공기중에서 안정한 포스파젠고분자를 합성한 이래 포스파젠고분자는 열적, 화학적 안정성, 그리고 -P=N-골격에 다양한 측쇄를 부착함으로써 화학적으로 쉽게 고분자를 변형시킬 수 있다는 특징으로 인하여 이온교환막을 위한 기본고분자로 많은 관심을 끌고 있다. 1986년 MaCaffery등은 trifluoro- ethoxy를 치환한 고분자막을 합성하여 고온 안정성에 대한 특성을 실험한 바 있으며 1989년 Allen과 Macffrey등은 bistrifluoroethoxy를 치환시킨 포스파젠고분자를 합성하여 Co와 Mn이 들어있는 용액으로부터 Cr을 분리하였다. 그러나 trifluoroethoxy가 치환된 막은 소수성의 특징을 보이기 때문에 친수성이 요하는 곳에의 응용에는 사용할 수가 없었다. 친수성 포스파젠고분자의 합성의 경우는 1988년 Allcock과 Kwon등이 방사선을 이용하여 가교결합시켜 물에 녹지 않는 포스파젠 친수성 겔을 합성한 바 있으며 1990년 Wycisk등은 포스파젠 고분자를 슬폰화시켜 친수성을 가진 이온교환막을 합성하였다.

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A Study on the Pd-Ni Alloy Hydrogen Membrane using the Porous Nickel Metal Support (다공성 Ni 금속 지지체를 사용한 Pd-Ni 합금 수소 분리막 연구)

  • Kim Dong-Won;Um Ki-Youn;Kim Sang-Ho;Park Jong-Su
    • Journal of Surface Science and Engineering
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    • v.37 no.5
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    • pp.289-295
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    • 2004
  • A dense palladium-nikel (Pd-Ni) alloy composite membrane has been fabricated on microporous nickel support mixed with submicron/micron nickel powder instead of mesoporous stainless steel support. Plasma treatment process is introduced as pre-treatment process instead of HCI activation. Pd-Ni alloy composite membrane prepared by electro plating was fairly a uniform and dense surface morphology. The membrane was characterized by permeation experiments with hydrogen and nitrogen gases at temperature 773 K and pressure 2.2 psi. The results showed that hydrogen ($H_2$) permeance was 27 ml/$\textrm{cm}^2$ㆍatmㆍmin and hydrogen/ nitrogen ($_H2$$N_2$) selectivity was 8 at 773 K.

A Review on Lithium Recovery by Membrane Process (멤브레인 공정에 의한 리튬 회수에 대한 총설)

  • Kim, Esther;Patel, Rajkumar
    • Membrane Journal
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    • v.31 no.5
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    • pp.315-326
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    • 2021
  • Lithium ion battery (LIB) demands increase every year globally to reduce the burden on fossil fuels. LIBs are used in electric vehicles, stationary storage systems and various other applications. Lithium is available in seawater, salt lakes, and brines and its extraction using environmentally friendly and inexpensive methods will greatly relieve the pressure in lithium mining. Membrane separation processes, mainly nanofiltration (NF), is an effective way for the separation of lithium metal from solutions. Electrodialysis and electrolysis are other separation processes used for lithium separation. The process of reverse osmosis (RO) is already a well-established method for the desalination of seawater; therefore, modifying RO membranes to target lithium metals is an excellent alternative method in which the only bottleneck is the interfering presence of other metal elements in the solution. Selectively removing lithium by finding or developing suitable NF membranes can be challenging, but it is nonetheless an exciting area of research. This review discusses in detail about lithium recovery via nanofiltration, electrodialysis, electrolysis and other processes.

The Effect of Porous Support and Intermediate Layer on the Silica-zirconia Membranes for Gas Permeation Performance (실리카-지르코니아 분리막 성능에 대한 다공성 지지체와 중간층의 영향)

  • Lee, Hye Ryeon;Seo, Bongkuk
    • Membrane Journal
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    • v.25 no.1
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    • pp.15-26
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    • 2015
  • In this study, porous metal (O.D. = 10 mm, length = 10 mm, 316 L SUS, Mott Corp.) and ${\alpha}$-alumina tube (O.D. = 10 mm, length = 50 mm, Pall, German) support was modified with suspension sols, which were consisted of $3{\sim}4{\mu}m$ and 150 nm size of ${\alpha}$-alumina particle in the water or silica-zirconia colloidal sol. The porous support was fabricated by dip coating method for 5 seconds with suspension of alumina particles. After drying at $100^{\circ}C$ for 1 h, it was calcined at $550^{\circ}C$ for 30 min. It was repeated several times in order to decrease big pore on support. The surface roughness and largest pore size on the porous support was decreased by increasing coating times with $3{\sim}4{\mu}m$ size of ${\alpha}$-alumina particle and alumina coating with 150 nm size of ${\alpha}$-alumina particle served as further smoothening the surface and decreasing the pore size of the substrate. And the silica-zirconia membranes were successfully prepared on the modified porous metal and ${\alpha}$-alumina supports, and showed hydrogen permeance in the range of $1.8-8.4{\times}10^{-4}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$ and $3.3-5.0{\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$, respectively.

Fabrication of a palladium alloy composite membrane by vacuum electrodeposition (Vacuum electrodeposition에 의한 팔라듐 합금 금속막 제조 및 수소 분리에 관한 연구)

  • 남승은;이규호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.96-98
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    • 1998
  • 1. 서론 : 팔라듐이나 이의 합금막들은 높은 선택적 투과특성으로 인해 수소 정제나 분리막 반응기와 같은 산업응용 분야에서 매우 높은 관심을 갖고 있다. 상업적으로 이용되고 있는 이러한 막들은 통상적인 metallugical process에 의해 제조괸 self-supported type으로 수소 투과 속도가 낮을 뿐만 아니라 팔라듐 등은 고가의 귀금속이므로 비경제적이다. 따라서 현재 대부분의 연구자들은 기계적 강도를 유지하기 의한 다공성 지지체 위에 얇은 금속 박막을 코팅함으로서 투과성을 높이는 동시에 경제적인 복합막 형태의 막을 만드는데 연구의 촛점을 맞추고 있다. 이러한 형태의 막을 제조하기 위한 금속 박막 제조법은 무전해 도금법(electroless deposition), 화학증착법(CVD), 스퍼터링(sputtering), 전해도금법(electrodeposition) 등이 시도되었다. 그러나 수소에 대한 우수한 선택적 투과 특성을 갖기 의해서는 대부분 5$\mu$m 이상의 두꺼운 막을 제조하였으며 이보다 얇은 막의 제조에 한계가 있기 때문에 이들 막에 대한 기체 투과 특성에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 기존의 전기도금법을 응용한 소위 'vacuum electrodeposition' 이란 새로운 기술을 도입함으로써 우수한 선택적 투과성을 갖는 2$\mu$m 이하의 팔라듐 합금 박막 제조를 가능하게 하였다. 지지체 표면의 거칠음 정도, 평균 기공 크기 등의 지지체 성질의 조절에 의한 금속 박막의 핀홀을 최소화함으로써 질소와 같은 inert gas의 투과도는 거의 없게 유지하는 동시에 금속 박막 두께, 결정 구조(e.g. grain size), 합금 조성 등을 조절함으로써 수소의 투과도를 높이고자 하였다. 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술

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Preparation and Oxygen Permeation Properties of La0.07Sr0.3Co0.2Fe0.8O3-δ Membrane (La0.07Sr0.3Co0.2Fe0.8O3-δ 분리막의 제조 및 산소투과 특성)

  • Park, Jung Hoon;Kim, Jong Pyo;Baek, Il Hyun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.19 no.5
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    • pp.477-483
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    • 2008
  • $La_{0.7}Sr_{0.3}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}$ oxide was synthesized by a citrate method and a typical dense membrane of perovskite oxide has been prepared using as-prepared powder by pressing and sintering at $1300^{\circ}C$. Precursor of $La_{0.7}Sr_{0.3}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}$ prepared by citrate method was investigated by TGA and XRD. Metal-citrate complex in precursor was decomposed into perovskite oxide in the temperature range of $260{\sim}410^{\circ}C$ but XRD results showed $SrCO_3$ existed as impurity at less than $900^{\circ}C$. Electrical conductivity of membrane increased with increasing temperature but then decreased over $700^{\circ}C$ in air atmosphere ($Po_2=0.2atm$) and $600^{\circ}C$ in He atmosphere ($Po_2=0.01atm$) respectively due to oxygen loss from the crystal lattice. The oxygen permeation flux increased with increasing temperature and maximum oxygen permeation flux of $La_{0.7}Sr_{0.3}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}$ membrane with 1.6 mm thickness was about $0.31cm^3/cm^2{\cdot}min$ at $950^{\circ}C$. The activation energy for oxygen permeation was 88.4 kJ/mol in the temperature range of $750{\sim}950^{\circ}C$. Perovskite structure of membrane was not changed after permeation test of 40 h and the membrane was stable without secondary phase change with 0.3 mol Sr addition.

A Review on the Deposition/Dissolution of Lithium Metal Anodes through Analyzing Overpotential Behaviors (과전압 거동 분석을 통한 리튬 금속 음극의 전착/탈리 현상 이해)

  • Han, Jiwon;Jin, Dahee;Kim, Suhwan;Lee, Yong Min
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.25 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2022
  • Lithium metal is the most promising anode for next-generation lithium-ion batteries due to its lowest reduction potential (-3.04 V vs. SHE) and high specific capacity (3860 mAh/g). However, the dendritic formation under high charging current density remains one of main technical barriers to be used for commercial rechargeable batteries. To address these issues, tremendous research to suppress lithium dendrite formation have been conducted through new electrolyte formulation, robust protection layer, shape-controlled lithium metal, separator modification, etc. However, Li/Li symmetric cell test is always a starting or essential step to demonstrate better lithium dendrite formation behavior with lower overpotential and longer cycle life without careful analysis. Thus, this review summarizes overpotential behaviors of Li/Li symmetric cells along with theoretical explanations like initial peaking or later arcing. Also, we categorize various overpotential data depending on research approaches and discuss them based on peaking and arcing behaviors. Thus, this review will be very helpful for researchers in lithium metal to analyze their overpotential behaviors.