• 멤브레인
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• 제22권3호
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• pp.155-170
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• 2012

연료전지는 석유엔진과 비교하여 높은 전류밀도와 효율성, 그리고 친환경적이기 때문에 21세기 들어 대체 발전시스템으로서 각광받아왔다. 연료전지 시스템에서 고분자 전해질 막은 핵심부품으로써 현재 Nafion막이 연료전지시스템에서 사용 중이지만 높은 제조단가와 고온에서 낮은 전도도를 가지는 단점을 가지고 있다. 그러므로 많은 학자들이 낮은 제조단가, 높은 물리적 특성들을 달성하기 위한 연구를 진행하여 왔으며 연료전지의 상용화와 동시에 고성능의 연료전지의 개발을 위하여 많은 방법들이 개발되어 왔다. 그중, 유무기 복합막은 유기물과 무기물의 물성을 균일하게 조합할 수 있으므로 잠재성을 가지고 있는 제조방법이다. 본고에서는 다양한 무기물이 사용되어 제조된 유무기 복합막의 연구동향에 대하여 조사하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.561-569
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• 2014

Ceria ($CeO_2$) was used to increase the durability of the membrane in the polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE) circumstance. The sulfonated polyether ether ketone (SPEEK) as polymer matrix was prepared in the sulfonation reaction of polyether ether ketone (PEEK) to improve electrochemical characteristics. After sulfonation reaction, the organic-inorganic blended composite membranes were prepared by means of sol-gel casting method with loading the highly dispersed $CeO_2$ and Cs-substituted molybdophosphoric acid (Cs-MoPA) with cross-linking agent (tetrapropyl orthosilicate). Consequently, the composite membrane CL-SPEEK/Silane 4wt%/Cs-MoPA/Ceria(1%) showed the improved characteristics such as 82% of water content, 0.11136 S/cm of proton conductivity at $80^{\circ}C$, 55.50 MPa of tensile strength and 4.37% of breeding out of MoPA.

• 멤브레인
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• 제30권1호
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• pp.30-37
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• 2020

리튬 덴드라이트의 효과적인 억제를 위해 유/무기 복합체를 리튬메탈 전극의 보호층으로 사용하였다. 유기물로는 PVDF-HFP가 사용되었으며 무기물로는 TiO₂가 사용되었다. 유기물로 사용된 PVDF-HFP는 높은 유연성을 가지는 고분자로서 무기물의 matrix 역할을 하며, 무기물로 사용된 TiO₂ 나노입자는 보호막의 기계적 강도와 이온전도성을 향상시켜주는 역할을 하였다. 합성된 보호막은 SEM, AFM, XRD를 통하여 PVDF-HFP matrix에 TiO₂가 잘 분산되어 있는 형태인 것을 확인할 수 있었다. 또한 전기화학적 분석 결과, 향상된 기계적 물성과 이온전도성으로 인해 polymer-inorganic composite은 비교 샘플(untreated 와 PVDF-HFP 보호층) 대비 100번째 사이클까지 80%의 높은 쿨롱 효율 및 20 mV 미만의 낮은 과전압을 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.35-42
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• 2016

막구조 건축물은 경량의 건축용 막재를 사용하므로 자유로운 곡면표현이 가능하고 시각적인 만족도가 높아 그 사용이 점차 확대되고 있다. 하지만 건축용 막재를 구성하는 직물이 화재에 취약하므로 용도에 적합하며 보다 높은 난연성능을 가지는 불연성 막재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 단열성, 내열성, 불연성이 우수한 현무암섬유를 건축용 막재의 직포로 적용하고 PTFE 분산 수지를 함침 코팅하여 DSC/TGA 열분석, 강도특성, 방염 및 난연특성을 평가하였다. 또한, 일반적으로 사용되는 건축용 막재 중 성능이 가장 우수한 유리섬유 직포 막재와 난연특성을 비교하였으며 평가결과 현무암섬유 직포의 건축용 막재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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• pp.233-240
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• 2005

A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxidenanoparticles content. Their water uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of inoranic oxide content were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and water swelling. It is also found that increase In inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of the morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with the standard nafion membrane.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.194-196
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• 2005

A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxidenanoparticles content. Their liquid uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of inoranic oxide content were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and liquid uptake. It is also found that increase in inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of the morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with the standard nafion membrane.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.96-99
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• 2004

A new proton conductive inorganic-organic hybrid membrane doped with $H_3PO_4$ was fabricated via sol-gel process wit 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane(GPTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane(APTES) and tetraethoxysilane(TEOS) asprecursors. Theproto conductivity of about 3.0$\times10^{-3}S/cm$ was obtained at $120^{\circ}C$ under $50\%$ relative humidity (R.H). DTA curves showed that the thermal stability of the membrane is significantly enhanced by the presence of $SiO_2$ framework up to $250^{\circ}C$. SEM and XRD revealed that the gel is microporou and amorphous. The addition of APTES improved the conductivity of the membranes and the effect of the APTES on the conductivity was also discussed in this paper.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.409-411
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• 2005

A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxidenanoparticles content. Their water uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of inorganic oxide content were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and water swelling. It is also found that increase in inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of the morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with the standard nation membrane.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.402-411
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• 2022

In this study, the channels-contained hybrid membranes have been fabricated through the incorporation of glass fibers and GO sheets (GO/glass fibers, GG), or a mixture of chitosan/GO (CS/GO/glass fibers, CGG), as hybrid membranes using in organic dye removal. The material properties are well investigated the terms in the morphological, chemical, crystal, and thermal characterizations for verifying interactions in their formed structure. These hybrid membranes have been fitted well in pseudo-second order and Langmuir models that are associated with chemical adsorption and a monolayer approach, respectively. The highest adsorption ability of methylene blue and methyl orange reached 59.40 mg/g and 229.07 mg/g (GG); and 287.47 mg/g and 252.91 mg/g (CGG), which is more enhanced than that of previous GO-based other adsorbents. Moreover, the dye separation on these membranes could be favorable to superb sealing and trapping dye molecules from water instead of only the dye connection occurring on their surface, regarding the physically sieving effect. The membranes can also be reused within two and three adsorbing-desorbing cycles on the GG and CGG ones, respectively. These membranes can become future adsorbents to be applied for wastewater treatment due to their structural features.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.328-335
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• 2017

메조포러스 공극구조를 갖는 광촉매 멤브레인은 다양한 환경기술에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 층을 형성시킨 광촉매 반응기용 세라믹 멤브레인을 개발하고 이를 염색용액 처리에 적용하였다. 높은 공극률과 균질성을 지닌 $TiO_2$ 광촉매층을 그라프트 공중합체를 사용하여 제조하였다. 멤브레인은 광촉매 반응기와 멤브레인 여과를 결합시킨 하이브리드 광촉매 반응기에 성공적으로 적용하였다. 실험결과 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층이 $Al_2O_3$ 지지체에 형성되었다. $TiO_2$ 층 형성 후 제조된 세라믹 분리막의 순수 투과도는 형성된 광촉매 층 저항으로 감소하였다. 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층은 UV 결합 시 5시간 안에 완벽한 염색용액 분해를 달성시킬 수 있었다. 광촉매 멤브레인의 염색용액 분해는 Langmuir-Hinshelwood 흡착 모델로 잘 설명할 수 있었다. 또한 $TiO_2$ 층이 고정화된 세라믹 멤브레인의 model Congo Red에 대한 1차 속도상수는 $Al_2O_3$ 지지체 단독인 경우에 비해 약 6배 정도 큰 값을 나타내었다(0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).