• 멤브레인
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• 제31권1호
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• pp.1-15
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• 2021

이온성 액체 기반 혼합 멤브레인(MMM)은 이산화탄소 분리 매체로써 다양한 종류의 이온성 액체와 무기성 필러 폴리머에 의해 만들어진다. 이온성 액체와 무기성 필러의 강한 상호작용은 이산화탄소의 금속 유기체의 프레임워크 내 친화력, 선택성, 흡착성을 높여 분리성능을 향상시킨다. 또, 이온성 액체에 의해 혼합 매트릭스 멤브레인의 구조적 특성이 조절되어 이산화탄소 투과성과 선택성을 향상시킨다. 이 리뷰에서는 이산화탄소 분리를 위한 고분자 막에서의 이온성 액체(IL)와 금속 유기체 프레임워크(MOF)의 다양한 조합에 대한 연구가 논의될 것이다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.3-19
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• 2022

전기막(Electro-membrane) 기술은 전기투석(ED) 및 바이폴라 전기투석(BMED)과 같이 선택적 투과성을 갖는 이온교환막을 사용하여 전기에너지에 의하여 수용액 내의 물질을 분리·정제하는 공정이다. 전기막(Electro-membrane) 기술은 공정 중에 부산물이 발생하지 않고 회수된 염기나 산을 공정 중에 재사용할 수 있어 환경 친화적인 기술로 주목받고 있다. 본고에서는 전기분리막 기술인 ED와 BMED 기술의 원리 및 셀(Cell) 구성에 따른 여러 가지 특성 및 문제점 등에 대해 조사하고, 특히 금속회수 공정 중 다량 발생되고 있는 황산나트륨(Na2SO4) 폐액 처리와 관련된 연구사례들을 조사·분석하였다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.201-210
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• 2023

먼지 필터 막은 인간의 건강, 안전 및 환경 보호의 몇 가지 중요한 측면에 기여하기 때문에 인간의 삶과 다양한 산업에서 중요한 역할을 한다. 이 연구는 고온 조건에 대한 우수한 열안정성과 접착 특성을 가진 polysulfone@polyphenylene sulfide/polytetrafluoroethylene (PSf@PPS/ePTFE) 복합 먼지 필터 막의 개발을 제시한다. FT-IR 분석은 PSF 접착제가 PPS 직물에 성공적으로 함침되고 ePTFE 지지체와의 상호 작용을 확인한다. FE-SEM 이미지는 향상된 섬유 상호 연결 및 PSf 농도와 함께 접착력을 보여준다. PSf@PPS/ePTFE-5는 가장 적합한 다공성 구조를 보여준다. 복합 막은 400℃까지 예외적인 열 안정성을 보여준다. 박리 저항 테스트는 먼지 여과에 대한 충분한 접착력을 보여 공기 투과성을 희생시키지 않고 힘든 고온조건에서 신뢰할 수 있는 성능을 보장한다. 이 막은 산업 응용 분야에서 유망한 잠재력을 제공한다. 더 나아가 최적화 및 응용 가능성을 탐구할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.344-351
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• 2023

본 연구에서는 중공사형 이산화탄소 분리막 모듈을 사용하여 수소개질기 배가스로부터 이산화탄소 포집을 목적으로 한 분리막 공정 최적화 연구를 진행하였다. 랩스케일의 소형 분리막 모듈을 사용하여 혼합기체를 대상으로 이산화탄소 순도 90% 및 회수율 90%을 달성하는 2단 공정 조건을 도출하였다. 막 면적이 정해진 모듈의 분리막 공정에서는 스테이지-컷, 주입부 및 투과부 압력에 따라서 포집 순도 및 회수율이 모두 다르게 나타나기 때문에 운전 조건에 대한 최적화가 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 운전 조건에서 1단 분리막에서 보이는 공정 포집 효율의 한계를 확인하고, 높은 순도와 회수율을 동시에 달성하기 위한 2단 회수 공정을 최적화하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.80.2-80.2
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• 2010

The development of high temperature-proton exchange fuel cell (HT-PEFC) is a key in solving the problem of carbon monoxide poisoning of the platinum at anode as well as water management in PEFCs operated below $90^{\circ}C$. In order to overcome these main issues, PEFCs must be operated at high temperature above $120^{\circ}C$. Ionic liquids are available for HT-PEFC due to exhibiting non-volatility and thermal stability. Ionic liquids are however leached out from polymeric matrix resulting in the increase of gas permeability. In this study, we have prepared and characterized the composite membranes with the ionic liquids consisting of 1-(4-vinylbenzyl)-3-butyl imidazolium chloride immobilized by the cross-linkers in pore-filling membrane to prevent to be leached out from the membrane. We confirmed that cross-linked ionic liquids were not leached out from the composite membranes through the various characteristic analyses. It was also verified that the prepared membranes are thermally stable from the result of TG analysis. The pore-filling membranes with the immobilized ionic liquids have a high proton conductivity over $10^{-2}$ S/cm at high temperature (> $120^{\circ}C$).

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.385-392
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• 2018

Poly vinyl chloride (PVC) was chemically modified, and used for ultrafiltration to analyze the performance. Non-solvent induced phase separation (NIPS) method was used to prepare membranes. The neat PVC membrane was casted and used as a control membrane. Modified membrane was prepared by reacting PVC with ethanolamine (EA) in the casting solution (labeled as CM-PVC). Pure water permeability (PWP) was evaluated by measuring pure water flux. Humic acid was used as model foulant solute to analyze flux and rejection ability of membranes. Flux and rejection data of neat and modified membranes were compared to prove the improvement in the filtration performance. The experimental results showed that for PVC and CM-PVC, PWP was calculated to be ~64 and ${\sim}143L/m^2{\cdot}h$, respectively, and the rejection of humic acid was found to be 98% and 100%, respectively. TGA was carried out to analyze the effect of chemical modification on the thermal stability of polymer. FT-IR analysis was another characterization technique used for the comparative study.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.264-270
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• 2010

Recently, the most promising methods for high purity hydrogen production are membranes separation such as polymer, metal, ceramic and composites. It is well known that Pd and Pd-alloys membranes have excellent properties for hydrogen separation. However, it has hydrogen embrittlement and high cost for practical applications. Therefore, most scientists have studied new materials instead of Pd and Pd-alloys. On the other hand, TiN powders are great in resistance to acids and chemically stable under high operating temperature. In order to get specimens for hydrogen permeation, the TiN powders synthesized were consolidated together with Co, Ni powders by hot press sintering (HPS). During the consolidation of powders at HPS, heating rate was 10 K/min and the pressure was 10 MPa. It was characterized by XRD, SEM. Also, we estimated the hydrogen permeability by Sievert's type hydrogen permeation membrane equipment.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.58-58
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• 1993

Pervaporation has become important as a method to separate liquid mixtures, sepecially azeotropic and close boiling-point mixtures. Especially, water-alcohol separations have been carried out a lot because of the practical interests in the industries. However, outstanding membranes with high selectivity and high permeability have not been available in common use yet. In order to separate selectively out the water mixed with alcohols with an aim of the purification of the alcohols, a membrane has tO have excellent affinity to water. Among the hydrophilic polymers, polyacrylic acid and poly(vinyl alcohol) are used widely. In recent years, ionomers and polyion complexes, better hydrophitic materials, start to be used. The polyion complex membranes, consisting of polyacrylic acid (PAA) and polycation, showed excellent permeation rates and selectivities. It was known that among the polycations, ioneries, which have quaternary ammonium groups in the backbone chain, were more effective in giving membranes of higher permselectivities. On this base, syntheses and characterizations of the polycations, with different chemical structures from the published ones, for the polyion complex membrane formation were studied in this paper.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.22-30
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• 2015

지금까지의 분리막 공정 모델링에 대한 연구는 주로 2성분계 원료의 분리공정에 집중되어 왔다. 실제 운전에 있어서는 2성분계 혼합물은 매우 드물며 다성분계 혼합물이 대부분이므로 막분리 공정의 설계를 위해서는 다성분계 막분리 공정에 대한 모델개발이 필수적이다. 본 연구에서는 중공사막을 이용하는 분리막 공정에서 다성분 혼합물 원료에 대한 분리공정 모델링을 수행하였다. 다양한 형태의 다성분 공정모델을 구현하였으며 실험결과를 이용하여 모델의 정확도 및 신뢰도를 조사하였다. 개발된 모델들은 원료 흐름의 유입조건과 다양한 운전조건에 대하여 안정적이고 실험 데이터에 근접한 모사결과를 보여 주었다.

• Macromolecular Research
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• 제14권4호
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• pp.449-455
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• 2006

Ionic cluster mimic, polymer electrolyte membranes were prepared using polymer composites of crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) with sulfated-${\beta}$-cyclodextrins (${\beta}-CDSO_3H$) or phosphated-${\beta}$-cyclodextrins (${\beta}-CDPO(OH)_2$). When Nafion, developed for a fuel cell using low temperature, polymer electrolyte membranes, is used in a direct methanol fuel cell, it has a methanol crossover problem. The ionic inverted micellar structure formed by micro-segregation in Nafion, known as ionic cluster, is distorted in methanol aqueous solution, resulting in the significant transport of methanol through the membrane. While the ionic structure formed by the ionic sites in either ${\beta}-CDSO_3H$ or ${\beta}-CDPO(OH)_2$ in this composite membrane is maintained in methanol solution, it is expected to reduce methanol transport. Proton conductivity was found to increase in PVA membranes upon addition of ionized cyclodextrins. Methanol permeability through the PVA composite membrane containing cyclodextrins was lower than that of Nafion. It is thus concluded that the structure and fixation of ionic clusters are significant barriers to methanol crossover in direct methanol fuel cells.