• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.283-292
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• 2023

Currently, spray coating has attracted interest in the mass production of anode catalyst layers for proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). The solvent in the spray ink is a critical factor for the catalyst dispersion in ink, the microstructure of the catalyst layer, and the PEMWE performance. Herein, various pure organic solvents were examined as a substitute for conventional isopropanol-deionized water (IPA-DIW) mixture for ink solvent. Among the polar solvents that exhibited better IrO₂ dispersion over nonpolar solvents, 2-butanol (2-BuOH) was selected as a suitable candidate. The PEMWE single cells were fabricated using 2-BuOH at various ionomer contents, spray nozzle types, and drying temperatures, and their performance was compared to the cells fabricated using a conventional IPA-DIW mixture. The PEMWE single cells with 2-BuOH solvent showed good performances comparable to the conventional IPA-DIW mixture case and highly durable performances under accelerated degradation tests.

• 멤브레인
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• 제23권2호
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• pp.170-175
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• 2013

지지체인 Polyacrylonitrile (PAN) 중공사에 Poly (vinyl alcohol) (PVA)과 가교제인 Glutaraldehyde (GA)를 코팅하여 막을 제조하였으며, 특성평가를 위해 물/Isopropyl alcohol (IPA) 혼합액에 대한 투과증발 실험을 수행하였다. 코팅용액의 조성변화와 반응온도의 조건변화에 따른 투과도 및 선택도를 측정하였고, 공급액의 조성은 85 wt% IPA 수용액을 사용하였으며, 온도는 30, 50, 70, $90^{\circ}C$로 변화시켰다. 투과도는 PVA 3.5 wt%, 공급액 온도가 $90^{\circ}C$일 때 1,870 $g/m^2{\cdot}hr$, 선택도는 PVA 7 wt% 공급액 온도가 $30^{\circ}C$일 때 804로 가장 높은 값을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제17권1호
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• pp.61-66
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• 2007

고분자 분리막에 비하여 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수한 친수성 NaY 제올라이트 분리막을 이용한 투과 증발 막분리 공정을 적용하여 이소프로필 알코올(iso-propyl alcohol, IPA)/물 혼합물에서 선택적으로 물을 분리하고자 하였다. 공급되는 IPA의 몰분율 변화 및 투과 증발 실험 온도의 변화가 투과플럭스와 물 선택도에 미치는 영향을 고찰하였다. IPA의 몰분율이 증가함에 따라 물 투과플럭스와 선택도는 감소함을 관찰할 수 있었다. 실험 온도의 증가에 따라 물 투과플럭스는 증가하였으나 선택도는 감소하였다 친수성 NaY 제올라이트 투과증발 실험 결과 $1.9{\times}10^2{\sim}3.5{\times}10^3\;g/m^2{\cdot}hr$의 물 투과플럭스와 $7.0{\times}10^2{\sim}2.0{\times}10^4$의 선택도를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.279-285
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• 2018

이소프로필알코올/물 혼합물은 가교된 폴리비닐알코올 복합막을 이용하여 투과특성평을 알아보았다. 검화도가 다른 3종 PVA를 이용하여 고분자의 농도와 GA 농도에 따라서 투과특성을 확인하였다. 복합막은 PVA 용액을 PAN 지지체 위에 캐스팅한 후, 열가교를 통해 제조하였다. PVA 농도가 증가할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하는 것을 확인하였다. PVA-3이 7 wt% 농도로 코팅된 복합막에서 $209g/m^2h$의 투과도를 가지고, 100 이상의 선택도를 가지는 것을 확인하였다. 침지형 분리막을 제조하여 feed tank 온도와 feed 용액의 IPA 농도에 따라서 투과실험을 확인하였다. 또한 IPA 수용액에 농축실험을 지속적으로 한 결과, 60시간 후에 IPA의 농도가 99%까지 증가하는 것을 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.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.369-376
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• 2023

본 연구에서는 에너지 소모가 큰 기존 진공 증류 공정의 대안으로 친환경이면서 에너지 효율적인 투과증발 분리공정을 이용하여 1,2 hexane diol/water (1,2 HDO/water) 혼합물에서 물을 분리하는 데 적용되었다. 사용한 분리막은 glutaraldehyde (GA)로 가교된 PVA를 알루미나 중공사 막(Al-HF) 내부에 코팅하여 사용하였다. 1,2 HDO/water 투과증발 분리공정에서는 PVA/GA 비율, 경화 온도 및 투과증발 분리공정 운전 조건에 대한 막의 최적화를 연구하였다. 장기 안정성 시험에서 PVA/GA (몰 비율 = 0.08, 경화 온도 = 80℃) 로 코팅된 Al-HF 막이 공정온도 40℃에서 1.90~2.16 kg/m²h 범위의 투과도를 보였으며, 투과용액의 수분 함량은 99.5% (separation factor = 68) 이상이었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권6호
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• pp.441-449
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• 2019

In this study, cellulose acetate (CA) / nylon66 (NYL66) (95/5) blend membranes with different thicknesses were prepared by a solvent evaporation method. The effects of membrane thickness (almost $7-25{\mu}m$), feed concentration (70-95 wt.% isopropanol), and feed temperature ($30-60^{\circ}C$) were investigated on the performance of membrane in the separation of isopropanol-water mixtures. With regard to the results of sorption experiments, it was found that the increase of feed temperature enhanced the overall sorption while by increasing feed concentration, the overall sorption passed through a maximum value at 70 wt. % isopropanol (IPA). The best separation factor 3080.51 was gained at high isopropanol concentration 95 wt.%, low feed temperature $30^{\circ}C$, and high membrane thickness $24.62{\mu}m$. Regarding the pervaporation separation index, the obtained results showed that proper values for the thickness of membrane, feed temperature, and isopropanol concentration in feed were $24.62{\mu}m$, $40^{\circ}C$, and 70 wt.%, respectively.

• 자원리싸이클링
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• 제7권4호
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• pp.35-42
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• 1998

오늘날 전자부품 산업에 실장기술은 크게 각광을 받고 있다. 페라이트 칩인덕터와 같이 전자부품의 소형화를 위해서는, 쉬트 적층법이나 스크린 인쇄법 등을 위하여 유기용매를 사용하는 세라믹 습식공정이 널리 사용되고 있다. 본연구에서는 물이 혼합된 용매계를 이용한 NiCuZn Ferrite(NCZF) 슬러리와 그린쉬트의 제조 및 평가에 관한 연구를 하였다. 볼밀링에 의하여 21 vol%의 NCZF 슬러리를 제조하였으며, polacrylic vinyl copolymer를 바인더로서 사용하였다. 용매로서는 isopropyl alcohol과 2-butoxy ethanol에 40∼80% 물을 혼합하여 사용하였다. 그 결과, NCZF 슬러리의 분산안정성은 입자의 정전기적 힘보다는 free polymer에 의해 나타났으며, 슬러리의 점성은 용매중의 물함량에 크게 의존하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.251-251
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• 2016

For several decades, industrial processes consume a huge amount of raw water for various objects that consequently results in the generation of large amounts of wastewater. Wastewaters are consisting of complex mixture of different inorganic and organic compounds and some of them can be toxic, hazardous and hard to degrade. These effluents are mainly treated by conventional technologies such are aerobic and anaerobic treatment and chemical coagulation. But, these processes are not suitable for eliminating all hazardous chemical compounds form wastewater and generate a large amount of toxic sludge. Therefore, other processes have been studied and applied together with these techniques to enhance purification results. These include photocatalysis, absorption, advanced oxidation processes, and ozonation, but also have their own drawbacks. In recent years, electrochemical techniques have received attention as wastewater treatment process that could be show higher purification results. Among them, boron doped diamond (BDD) attract attention as electrochemical electrode due to good chemical and electrochemical stability, long lifetime and wide potential window that necessary properties for anode electrode. So, there are many researches about high quality BDD on Nb, Ta, W and Si substrates, but, their application in effluents treatment is not suitable due to high cost of metal and low conductivity of Si. To solve these problems, Ti has been candidate as substrate in consideration of cost and property. But there are adhesion issues that must be overcome to apply Ti as BDD substrate. Al, Cu, Ti and Nb thin films were deposited on Ti substrate to improve adhesion between substrate and BDD thin film. In this paper, BDD films were deposited by hot filament chemical vapor deposition (HF-CVD) method. Prior to deposition, cleaning processes were conducted in acetone, ethanol, and isopropyl alcohol (IPA) using sonification machine for 7 min, respectively. And metal layer with the thickness of 200 nm were deposited by DC magnetron sputtering (DCMS). To analyze microstructure X-ray diffraction (XRD, Bruker gads) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi) were used. It is confirmed that metal layer was effective to adhesion property and improved electrode property. Electrochemical measurements were carried out in a three electrode electrochemical cell containing a 0.5 % H2SO4 in deionized water. As a result, it is confirmed that metal inter layer heavily effect on BDD property by improving adhesion property due to suppressing formation of titanium carbide.