Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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1998.04a
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pp.93-94
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1998
1. 서론 : 폴리아크릴로니트릴(PAN)은 폴리술폰에 비해 친수성을 가지고 있어 분리막에 응용시, 오염이 덜 되는 장점을 갖고 있어 폐수처리, 중수도 처리 등의 응용에서 우수한 막재료로 알려져 있다. 또한 기체분리 및 투과증발 복합막 제조시의 지지체로서도 많이 사용되고 있다. PAN을 재료로 다공성 비대칭막을 제조할 때는 상 전환 법을 이용하게 되는데, 이때 막재료로 사용되는 고분자는 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하여 지지체 위에서 casting한 후, 비용매에 침적시켜 막을 제조하게 된다. 이때 최종 생성되는 막의 형태는 고분자 용액의 농도, 용액내의 용제의 조성, 비용매의 조성등에 의해 영향을 받게 된다. 그러므로 막의 성능은 위의 요소의 조절에 따라 커다란 변화가 이루어진다.
In this study, polysulfone which has excellent mechanical and thermal stability with low cost was used for preparing a non-conducting polymer matrix as a reinforced composite membrane for fuel cell application. The membranes were prepared by phase separation method. Polymer concentration and retention time were controlled to investigate the effects on the membrane morphology. The resaltant membranes showed all sponge-like structure independent of polymer concentration. The mechanical and thermal stability were improved with increasing polymer concentration in contrast to the membrane porosity. As a result, the membranes prepared with the retention time for 2 mins using 20 wt% of polymer solution was suitable for a fuel cell compositite membrane providing optimum properties such as approximately 80% of high porosity, 1.3 MPa of tensile strength, and less than 1% of thermal shrinkage both machine and transverse direction.
Pure macroporous silica matrix using a template of polystyrene (PS) was prepared by the sol-gel method. Macroporous Ag-$SiO_2$ composite materials, which were homogeneously dispersed with Ag particles in the macropores, were successfully fabricated. The pure porous silica had ordered pore sizes of 100 nm and 200 nm, which was adjusted under consideration of the template size. The macroporous Ag-$SiO_2$ composite showed the ideal ordered distribution of the pore in case of the adding of 3 wt% $AgNO_3$ under consideration of controlling of the pore size as well as microstructural observation of $AgNO_3$concentration. The macroporous Ag-$SiO_2$ composites had ordered 100 nm and 200 nm pores, and the Ag particles within the matrix showed the size of 15~20 nm.
Alumina membrane was prepared by sol-gel coating method using boehmite powder(${\Upsilon}-AlOOH$). The supported and the unsupported alumina membrane were fabricated to investigate the phase transformation and change of microstructure. It is important to control the homogeneous pore size and distribution in application of filtering process. The ${\theta}-to\;{\alpha}-AL_2O_3$ phase transformation (XRD) and the change of microstructure was investigated using scanning electron microscopy(SEM). XRD patterns showed that the supported membrane had $100^{\circ}C$ higher ${\theta}-to\;{\alpha}-AL_2O_3$ transformation temperature compared to the unsupported membrane. The similar effect was also observed for microstructural change of the membrane.
Kim, Min-Ji;Sharma, Pankaj;Han, Moon-Hee;Cho, Churl-Hee
Membrane Journal
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v.24
no.5
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pp.375-385
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2014
NaA zeolite/${\alpha}$-alumina composite membranes were hydrothermally synthesized at $100^{\circ}C$ for 24 hr by using nanosize seed of 100 nm in diameter and an ${\alpha}$-alumina support of $0.1{\mu}m$ in pore diameter, and then effect of seed coating layer on the microstructure of NaA zeolite separation layer was systematically investigated. In cases when nanosize seed was coated with a monolayer, increment in seed coverage induced small grained and thick NaA zeolite separation layer. On the other hand, in case when nanosize seed was coated with a multilayer, much small grained and thick separation layer was formed. It was clear that an uniform monolayer seed coating is required to grow hydrothermally a thin and defect-free NaA zeolite separation layer. In the present study, it was clearly announced that seed coating layer is a key factor to determine the microstructure of NaA zeolite layer, secondary grown on a porous support.
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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1997.10a
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pp.124-126
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1997
1. 서론 : 투과증발이란 비다공성 고분자막을 이용하여 수착, 확산, 및 증발기구를 통해 액체혼합물을 분리하는 기술이다. 따라서 투과증발의 분리효율은 고분자막의 종류 및 형태의 다양성뿐만 아니라 여러 단계의 기구 특성에 의해 결정된다. 일반저긍로 투과증발막의 성능은 분리하고자 하는 물질에 대한 선택도와 투과도로서 나타날 수 있다. (중략) 본 연구에서는 Poly(dimethylsiloxane)과 세라믹 지지체의 복합막을 이용하여 IPA(Isopropanol)/물 계에서의 여러 조업변수에 따른 IPA의 분리특성을 연구하였다.
Kim, Hwan;Kim, Wan-Je;Lee, Jong-Won;Lee, Seung-Bok;Lim, Tak-Hyoung;Park, Seok-Joo;Song, Rak-Hyun;Shin, Dong-Ryul
Korean Chemical Engineering Research
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v.50
no.4
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pp.749-753
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2012
In present work, anode support for micro-tubular SOFC was fabricated with outer diameter of 3 mm and characterized with microstructure, mechanical properties and gas permeability. The microstructure of surface and cross section of a porous anode support were analyzed by using SEM (Scanning Electron Microscope) image. The gas permeability and the mechanical strength of anode support was measured and analysed by using differential pressure at the flow rates of 50, 100, 150 cc/min. and using universal testing machine respectively. The unit cell composed of NiO-YSZ, YSZ, YSZ-LSM/LSM/LSCF was fabricated and operated with reaction temperature and fuel flow rate and showed maximum power density of $1095mW/cm^2$ on the condition of $800^{\circ}C$. The performance of single cell for micro-tubular SOFC increased with the increasing the reaction temperature due to the decrement of ohmic resistance of cell by the increment of the ionic conductivity of electrolyte through the evaluation of electrochemical impedance analysis for single cell with reaction temperature.
In this study, high porous PVdF flat sheet membranes were prepared to obtain reinforced membrane support for polymer electrolyte membrane fuel cell. Nano-size laponite was randomly dispersed in the membranes to improve mechanical property which lowered by the high porosity. The morphology and porosity of prepared PVdF/Laponite composite membranes were examined using the SEM analysis and the weight method and all membranes showed over 60% porosity. The membrane thermal stability depending on the laponite contents in the composite membranes was evaluated by membrane heat shrinkage at $105^{\circ}C$ and $135^{\circ}C$. MD and TD heat shrinkage of the PVdF composite membrane containing 5 wt% laponite was 2~3% and 2~3.5% at $135^{\circ}C$, respectively. The mechanical strength was enhanced after incorporating laponite particles and 30% increase in the modulus compared to pure PVdF membrane was obtained.
이 연구의 목적은 다공성의 CPP 내부에 쥐의 장골의 골수에서 유래된 세포를 접종하고 3차 원적으로 배양하여 CPP가 골 형성을 위한 조직공학의 지지체로 적용가능한가를 연구하는 것과 Calcium PolyPhosphate(CPP)의 돌연변이 유발성을 검사하는 것이다. 무수 ($Ca(H_2PO_4)$)를 condensation하여 무결정의 ($Ca(PO_3)$)를 얻고 이를 용융하고 냉각시킨 후 분쇄하여 Calcium polyphosphate(CPP) powder를 얻었다. 다공성의 CPP는 5% $SiO_2$를 첨가하여 sponge 형태로 $450-550{\mu}m$ 소공의 크기를 가지는 것과(CPP-45ppi) $200-300{\mu}m$의 소공의 크기를 가지는 것(CCP-60ppi) 2가지로 제작하였다. 각각의 CPP matrices는 $5mm{\times}5mm{\times}1mm$의 블록 형태로 만들었다. 체중 100g 내외의 백서에서 장골(femur, tibia)을 채취하여 백서의 장골 골수 세포를 분리하여 배양한 후 24well에 CPP block을 넣고 CPP block 당 $10^5$개의 배양한 세포를 접종하였다. 배양 1, 7, 14, 및 21 일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 2회 반복하여 cell을 분리하였고, 원심분리한 후 hemacytometer로 측정하였다. 또, 45ppi와 60ppi, 그 리 고 Tissue Culture Polystyrene(control group)에 접종, 배양된 세포들의 염기성 인산분해효소활성도를 배양 7, 14, 및 21 일째에 각각 측정하였다. 각 기간별로 배양된 세포-CPP 혼합체내에서 세포의 부착 및 증식과 형성된 조직의 3차원적 형태를 관찰하기 위하여 주사전자현미경하에서의 관찰하였다. CPP의 돌연변이 유발성 검사 (mutagenicity test)를 위해 hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase(HPRT) assay를 하였다. NIH3T3 cell line과 CHO-K1 cell line으로 각각 $1000{\mu}g/m{\ell}$, $100{\mu}g/m{\ell}$, $10{\mu}g/m{\ell}$ 그리고 $1{\mu}g/m{\ell}$의 CPP 농도에서 측정하였다. 통계적 분석을 위해서 모든 측정은 각군당 4개체 이상 시험하였고, 각 측정값은 평균값${\pm}$표준편차로 나타내었다. 각 군간의 통계적 유의성 검정을 위해서 Analysis of variance(ANOVA)를 이용하였고 Tukey의 방법으로 사후분석을 실시하였다. 제작된 CPP matrices 소공들이 서로간에 연결이 잘 되어있는 형태였다. 두 가지로 제조된 CPP(45ppi와 60ppi) 모두에서 세포의 부착이 잘 일어났고, 부착된 세포의 분열도 잘 일어났다. 2 가지의 CPP 모두에서 7, 14, 21일째의 세포 수는 1일째에 비해 유의성 있게 증가하였다(P<0.01). 3차원적 구조인 Calcium PolyPhosphate에서 배양한 세포는 24well dish(tissue culture polystyrene)에서 평면적으로 배양한 대조군의 세포에서 보다 염기성 인산분해효소 (Alkaline Phosphatase)를 유의성 있게 높게 나타냈다. 주사전자현미경에서 세포-CPP 혼합체를 관찰한 결과, CPP block에 세포들이 잘부착되어 있었고, 시간이 지남에 따라 세포가 여러 층을 형성하면서 뭉치는 현상을 보였다. 또, HPRT assay 결과 , Calcium PolyPhosphate는 돌연변이 유발성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 CPP에는 세포부착이 잘 일어나고, 지지체 상에서 세포의 분열도 활발하게 일어나므로 골조직을 위한 조직공학의 우수한 지지체가 될 수 있을 것으로 사료된다.
Polycaprolactone (PCL) has been fabricated into the membrane type scaffolds of 3 dimensional pore network for the tissue engineering applications by the blade method of salt (NaCl) leaching and solution casting. In this study, the experimental designs have each conditions of drying temperature, salt particle size, salt content. The modified dispensing pump connected up to homogenizing mixer system is used for mixing the $PCL/CHCl_3$ solution and NaCl particles. The membrane fabricated use by the film applicator to poured mixed solution on the glass plate. The great pore by NaCl particles and the small pore by the evaporated $CHCl_3$ in the frame wall of great pores are multiply formed in membrane scaffolds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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