• 제목/요약/키워드: Block copolymer membrane

검색결과 50건 처리시간 0.025초

PDMS-b-PMMA 공중합체 막의 제조 및 투과특성 (Preparation and Permeation Characteristics of PDMS-b-PMMA Copolymer Membrane)

  • 강태범;조아라;이현경
    • 멤브레인
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.219-225
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 atom transfer radical polymerization (ATRP)에 의해 polydimethylsiloxane (PDMS)와 methyl-methacrylate (MMA)로부터 polydimethylsiloxane-polymethylmethacrylate (PDMS-PMMA) block copolymer를 합성하였다. 합성된 PDMS-b-PMMA copolymer막의 특성은 FT-IR, $^1H$ NMR, GPC, DSC 등을 사용하여 조사하였다. 질소와 수소의 투과도는 각각 $1.2{\sim}l.5$ barrer와 $6.2{\sim}10.5$ barrer를 보였고, 질소에 대한 수소의 선택도는 $5.3{\sim}6.9$ 범위였다. PDMS-b-PMMA copolymer 막의 투과도와 선택도는 PDMS 막보다는 낮은 값을 보였고, PMMA 막보다는 높은 결과를 보였다.

Polysulfone과 Poly(Phenylene Sulfide Sulfone)의 블록 공중합체를 이용한 양이온 교환막의 제조 및 전기화학적 특성 (Preparation of Cation Exchange Membrane using Block Copolymer of Polysulfone and Poly(Phenylene Sulfide Sulfone) and its Electrochemical Characteristics)

  • 임희찬;강안수
    • 멤브레인
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.66-74
    • /
    • 2000
  • In consideration that a high tensile strength and ion exchange capacity are maintained as the swelling of membrane is controlled by the coagulation of PSf with the introduction of ion exchange groups and PPSS without the introduction of ion exchange groups, the block copolymer of PSf and PPSS were synthesized. The cation exchange membrane was prepared by sulfonation with CSA and casted. The synthesized block copolymer and cation exchange membrane were characterized by FT-IR and their thermal stability was confirmed by TGA. The optimum sulfonation could be accomplished at a mole ratio of BPSf to CSA 1:3. The best electrochemical properties obtained by the optimal condition were area resistance of 4.37 $\Omega$$\textrm{cm}^2$, ion exchange capacity of 1.71 meq/g dry membrane, water content of 0.2941 g $H_2O$/g dry membrane, and fixed ion concentration of 5.81 meq/g $H_2O$. When GBL was used as an additive, area resistance was increased by 13.7 % and ion exchange capacity was increased by 14.6%. When the membrane was fabricated in a form of composite using non woven cloth as a support. the tensile strength of membrane could be improved, but the electrochemical characteristics were not influenced.

  • PDF

Preparation and Characterization of New Immunoprotecting Membrane Coated with Amphiphilic Multiblock Copolymer

  • Kang, Han-Chang;Bae, You-Han
    • Macromolecular Research
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.67-74
    • /
    • 2002
  • New immunoprotecting membranes were prepared by spin coating the amphiphilic random multiblock copolymers of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(tetramethylene ether glycol) (PTMEG) or poly(dimethyl siloxane) (PDMS) on porous Durapore(R) membrane. The copolymer coating was intended to make a biocompatible, immunoprotecting diffusional barrier and the supporting porous substrate was for mechanical stability and processability. By filling Durapore(R) membrane pores with water, the penetration of coating solution into the pores was minimized during the spin coating process. A single coating process produced a completely covered thin surface layer (~1 ${\mu}{\textrm}{m}$ in thickness) on the porous substrate membrane. The permselectivity of the coated layer was influenced by PEG block length, polymer composition, and thickness of the coating layer. A composite membrane with the coating layer prepared with PEG 2 K/PTMEG 2 K block copolymer showed that its molecular weight cut-of fat any 40 based on dextran was close to the molecular size of IgG (Mw = 150 kDa). However, IgG permeation was detected from protein permeation test, while glucose oxidase (Mw = 186 kDa) was not permeable through the coated membrane.

Polystyrene-b-Poly(oxyethylene methacrylate) 블록 공중합체 막을 이용한 은 나노입자 생성 (Formation of Silver Nanoparticles in Polystyrene-b-Poly(oxyethylene methacrylate) Block Copolymer Membranes)

  • 고주환;서진아;노동규;김종학
    • 멤브레인
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.55-61
    • /
    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 polystyrene-b-poly(oxyethylene methacrylate) (PS-b-POEM) 블록 공중합체를 합성하고, FT-IR을 통해 중합이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다. 또한 자기 조립된 블록 공중합체 막을 제조한 후, 전구체 $AgCF_3SO_3$ 도입과 UV 조사를 통해 고체상에서 은 나노입자를 성장시켰다. TEM 전자현미경과 UV-visible 분광학 분석을 통해 블록 공중합체 막의 내부에 은 나노입자가 형성된 것을 확인하였고, 또한 친수성 POEM 영역의 함량을 조절함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있었다. 금속 나노입자를 제조하는 데 있어서 POEM 함량이 적은 블록 공중합체가 더 효과적임을 확인하였다.

연료전지용 양이온 전도성이 증가된 디페닐 단위를 갖는 블록공중합체 혼성막 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Hybrid Membrane for Block Copolymer Containing Diphenyl Unit Increasing Cationic Conductivity for Fuel Cells)

  • 김애란
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제28권5호
    • /
    • pp.465-470
    • /
    • 2017
  • Sulfonated fluorinated block copolymers having diphenyl units were mixed with the sulfonated cationic conductive polymers at an optimum mixing ratio to form hybrid membranes for fuel cells and their characteristics were studied. 2D and 3D AFM topology analysis confirmed that the number of hydrophilic units in the hybrid membrane was improved. Through the FE-SEM, the microstructure of the hybrid membrane implied hydrogen bonding and pi-pi interactions, and EDAX confirmed carbon, oxygen, sulfur, and fluorine. The thermogravimetric analysis showed that the hybrid membrane was thermally stable and the hydrophilicity of the hybrid membrane was increased by the contact angle of water droplets. As a result, it was confirmed that the cation conductivity increased by a factor of 1.8 times as the number of acidic domains in the hybrid film increased.

연료전지용 Poly(Styrene-Butadiene-Styrene) Star Triblock Copolymer의 고분자 전해질 분리막 (Polymer Electrolyte Membranes of Poly(Styrene-Butadiene-Styrene) Star Triblock Copolymer for Fuel Cell)

  • 에드윈 가르시아;정범석
    • 멤브레인
    • /
    • 제29권5호
    • /
    • pp.252-262
    • /
    • 2019
  • 서로 다른 술폰화 정도에 따라 sulfonated star branched poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) triblock copolymer (SSBS)가 합성되었다. 술폰화된 butadiene block은 FT-IR spectroscopy로 확인할 수 있다. 술폰화 정도를 측정 비교하기 위해서 산-염기 적정을 통하여, ion exchange capacity (IEC)를 계산하였다. 술폰화된 SSEB 전해질막은 높은 water uptake와 proton conductivity를 보였다. 실온에서 25 mol% 술폰화된 SSBS는 0.114 S/cm라는 높은 값을 나타냈으며, 이는 Nafion과 비슷한 수치였다. 일정한 상대 습도에서 온도의 증가는 현저하게 높은 수소이온전도도를 나타냄을 알 수 있었다. 모든 술폰화된 막은 Nafion과 비교했을 때 낮은 methanol 투과도를 보여주었다. AFM을 이용하여 술폰화된 전해질막의 구조는 이른바 분리된 나노구조의 미세상과 ionic channel의 접속으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다.

이산화탄소 분리를 위한 PEBA공중합체 기반 분리막 (Poly(ether block amide) (PEBA) Based Membranes for Carbon Dioxide Separation)

  • 이재훈;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2019
  • Poly(ether block amide) (PEBA)는 이산화탄소 분리에 매우 적합한 상용 블록 공중합체 중 하나이다. 기체분리막의 경우 높은 투과도 뿐 아니라 강한 기계적 강도 또한 필요로 한다. PEBA공중합체의 결정성 폴리아마이드(polyamide) 블록은 기계적 강도를 제공하며 동시에 rubbery한 폴리에테르(polyether) 부분은 이산화탄소와의 친화도를 부여하여 이산화탄소 촉진 수송에 기여한다. PEBA공중합체에서 결정성 상과 rubber한 상의 조성은 기체분리막에 적합하게 조절될 수 있다. PEBA 공중합체를 기반으로 한 분리막은 좋은 투과도를 갖지만 추가적으로 분자체 효과를 이용하여 큰 기체 투과도 손실 없이 분리막의 선택도를 향상시킬 수 있다. 혼합 매질 분리막은 혼합막의 한 종류로서 고분자 매트릭스와 유기 첨가제로 이루어져 있다. 하지만 고분자 매트릭스와 유기 첨가제간의 양립성(compatibility)에 따른 문제점 또한 존재한다. 따라서 본 총설에서는 PEBA 공중합체를 기반으로 한 혼합막의 장점과 한계에 대해 다루고자 한다.

SNIPS 공정을 이용한 블록공중합체 분리막의 구조 형성에 관한 연구 (Fabrication of Block Copolymer Membranes via SNIPS Process)

  • 우상훈;김진희;이정현;방준하
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.214-219
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 블록공중합체의 자기조립(Self-assembly) 성질과 상전이를 통한 비대칭의 다공성 구조를 형성하는 NIPS 기술을 결합한 SNIPS (Self-assembly and non-solvent induced phase separation) 공정을 이용하여 PS-b-P4VP 블록공중합체 분리막을 제조하였다. 기존의 연구는 단순히 원하는 구조 구현에만 집중되었고 SNIPS 공정상의 내재 변수(농도, 증발시간, 용매의 조성, 습도)들에 대한 체계적인 연구는 보고되지 않았다. 본 연구에서는 PS-b-P4VP 와 DMF, 1,4-Dioxane, THF, DI를 이용해 내재 변수의 영향을 정성적으로 분석하였다. 그 결과, 용액의 농도와 휘발성 용매의 비율이 적당하고 습도가 낮은 환경에서 모폴로지가 최적화 되었으며, PS-b-P4VP 분리막은 표면에 잘 구현된 실린더 구조가 형성되었고 75%의 높은 기공도와 약 18%의 표면 기공도를 가지는 것을 확인하였다.

Characterization of Poly(styrene-b-vinylbenzylphosphonic acid) Copolymer by Titration and Thermal Analysis

  • Kim, Sang-Hun;Park, Young-Chul;Jung, Gui-Hyun;Cho, Chang-Gi
    • Macromolecular Research
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.587-594
    • /
    • 2007
  • Well defined amphiphilic diblock copolymers of poly(styrene-b-vinylbenzylphosphonic acid) (PS-b-PVBPA) were prepared by controlled radical polymerization technique, two-step hydrolysis reactions using trime-thylsilyl bromide from the corresponding phosphonic ethyl ester. By indirect, backward pH titration of the block copolymer, a good titration curve of a dibasic acid was observed. The IEC values obtained from both backward pH titration and volumetric back titration were almost identical. Thermal gravimetric analysis (TGA) of the phosphonic acid containing block copolymer showed a high thermal stability up to $400^{\circ}C$.