• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.158-167
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• 2023

환경 오염과 천연 자원의 고갈에 대한 증가하는 우려는 환경적으로 지속 가능한 기술의 개발을 촉진했습니다. 퍼바포레이션은 낮은 에너지 소비, 환경 영향 및 성능 효율로 인해 최근 수십 년 동안 주목을 받아 왔습니다. 이 방법은 막이 원하는 선택도를 충족하도록 미세 조정될 수 있기 때문에 화학 종을 분리하고 유기 용매를 탈수하는 데 사용되었습니다. 역삼투 및 증류와 같은 여러 분리 공정은 실험 환경 및 산업 응용 분야에서 모두 활용되고 있습니다. 그러나 퍼바포레이션은 작동 압력 및 온도가 낮고 거부율이 높은 등 여러 이점이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 현재 막 기술의 상태만으로는 실용적인 응용에 대한 요구를 충분하게 할 수 없습니다. 반면, 복합막은 유기 물질과 무기 물질의 장점을 모두 활용할 수 있습니다. 많은 연구들이 현재 한계를 해결하기 위해 그래핀 산화물(GO) 및 MXene (MX)과 같은 무기 나노 물질을 고분자 막에 효과적으로 통합했습니다. 이 검토는 투과증발에서의 2D 복합막의 최근 발전을 조사하고 성능 향상을 평가합니다.

• 멤브레인
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• 제17권2호
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• pp.146-160
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• 2007

본 연구에서는 불과 함께 에스테르화 반응물 및 생성물 일부가 친수성 막을 투과하는 비완전 분리를 고려한 투과증발-촉진 에스테르화 반응모델을 확립하였으며, 이 모사모델에 막 분리 효율 및 물 제거능력을 설명하는 항들을 포함시킴으로써 막 투과분리가 에스테르화 반응에 어떻게 영향을 끼치는가를 공정모사를 통해서 체계적으로 살펴보았다. 모사결과 막을 통한 비완전 분리 즉, 분리막을 통한 반응물의 투과는 역반응을 유발시켜 전체 반응을 지연시키며 그 결과 반응 전 환율은 투과증발 공정을 사용하지 않은 반응보다는 높으나 물에 대한 완전한 투과선택도를 갖는 투과증발 공정을 사용하는 반응시스템보다는 낮음을 알 수가 있었다. 반응 시스템 내에서 장착된 막을 통한 투과로 인한 반응부피의 변화가 반응 속도에 끼치는 영향을 살펴보았는데 반응 초기에는 반응물 농축효과가 지배적이어서 반응을 촉진시키며, 반응이 진행되어 생성물이 형성됨에 따라 생성물 농축효과가 점점 중요해지고 이 효과가 반응의 속도를 감소시킴을 알 수가 있었다. 에스테르화 반응공정 중에 투과증발공정을 적용하는 시점에 따라 반응속도, 반응 전화율이 달라짐을 공정모사를 통해 관찰하였다. 반응 모델 식으로부터 분리막의 성능과 반응 인자들 간의 상관관계는 확립하고 이 상관관계를 주어진 막 분리능력 하에서 반응 인자 조건 설정, 혹은 주어진 반응조건 하에서 막 분리능력을 설계하는 도구로 사용할 수 있다.

• 공업화학
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• 제3권2호
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• pp.327-334
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• 1992

저준위 방사성 액체폐기물의 새로운 감용방법으로써 cellulose acetate막을 사용한 투과증발법의 연구가 수행되었다. 실험결과에 의하면 일반적으로 유기물의 분리에 사용되는 투과증발법은 액체폐기물의 감용을 위한 제염효과가 우수하였고, 수분의 증발속도도 저준위 방사성 액체폐기물의 감용을 위해 널리 사용되는 자연증발에 비해 현저히 빨랐다. 또한 주입용액의 조건에 따른 실험결과를 토대로 투과증발특성을 평가하였으며, 투과증발량을 증가시키기 위해 cellulose acetate막의 최적제막조건을 설정하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.34-39
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• 1996

There is much recent interests in applying membrane separation technologies, especially for organic liquid and vapor separation or removing dissolved organics from water. Pervaporation separation can separate azeotropic mixtures and mixtures close to boiling point, and it has a potential for energy saving process instead of distillation. Removal of chlorinated oraganics from water is other measure application for pervaporation separation. Contaminated pollutant must be removed from water, and a pervaporation can effectively remove the pollutant. Air pollution by organic vapor recently became serious enviromncntal problem, and removing organic vapor from air is important application of the membrane technology.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권5호
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• pp.483-498
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• 2017

Novel mixed matrix membranes of Sodium Alginate (NaAlg) were developed by the incorporation ofunmodified, modified Phosphomolybdic acid (PMA) then cross-linked with glutaraldehyde externally. These membranes were prepared by the solution casting technique. Pervaporation (PV) experiments have been performed with pure NaAlg, unmodified NaAlg-PMA5, NaAlg-PMA10, modified NaAlg-mPMA5, and NaAlg-mPMA10 (wt. % of PMA 5 and 10) at 30, 40 and $50^{\circ}C$, to separate water-isopropanol feed mixtures containing 10-30 wt. % of water. Pervaporation results of NaAlg-mPMA10 produced a highest separation factor of 9028 with a flux of $0.269kg/m^2.h$ for 10 wt. % of water containing feed mixture. Both separation factor and flux for water increased significantly with increasing content of mPMA into NaAlg; a significant improvement in PV performance was observed for NaAlg-mPMA5 and NaAlg-mPMA10 membranes when compared to pure NaAlg& PMA-5, PMA-10 membrane.

• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.157-164
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• 2009

소수성, 고무상 고분자인 polydimethylsiloxane (PDMS) 소재를 대상으로 치밀한 단일막과 복합막을 제조하였으며 이들을 이용한 투과증발법을 통해 바이오부탄올을 농축하는 실험을 수행하였다. 바이오부탄올 회수를 위해 $1{\sim}5wt%$의 부탄올이 함유된 모델 수용액을 대상으로 조업온도$(20{\sim}40^{\circ}C)$와 막두께$(1{\sim}100{\mu}m)$를 변화시키면서 PDMS막의 투과증발 특성을 조사하였다. $100{\mu}m$ 두께 PDMS 단일막의 경우 공급부탄올의 농도가 증가할수록 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도가 증가하였다. 이러한 결과는 물보다 부탄올에 대한 PDMS 소재의 친화성과 막 사슬 내의 큰 자유부피(free volume)로 부탄올에 대한 확산저항이 적기 때문에 부탄올에 대한 선택도와 투과도가 높은 것으로 파악되었다. 조업온도를 $20{\sim}40^{\circ}C$로 증가시키며 투과증발특성을 조사한 결과, 온도의 상승에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도 모두 증가하였다. PDMS막의 두께가 $100{\mu}m$에서 $1{\mu}m$로 얇아질수록 포집된 부탄올의 농도와 선택도는 감소하였으며 투과도는 증가하는 경향을 보였다.

• 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.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권4호
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• pp.265-279
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• 2014

Pervaporation is the most promising technique for the recovery of ethanol from the fermentation system. To date, extensive research has been conducted on the exploration of membrane materials with favorable properties. In this paper, we primarily review the performance of adsorbent-filled rubbery membranes. In addition, the fundamental mechanisms of ethanol and water molecules transportation through composite membranes are demonstrated, particularly from the perspective of cluster formation. Finally, future prospects are also analyzed to develop the guidelines for the future development of excellent membrane materials for ethanol concentration. This paper is not meant to be an exhaustive overview, rather a specialized summary that allows readers to select the information appropriated to their topics.

• Korean Membrane Journal
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• 제5권1호
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• pp.36-42
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• 2003

A Prediction of pervaporation performance was studied by solubility parameter calculation approach for the benzene/cyclohexane mixture system using rubbery blend membrane with various solubility parameters. The solubility parameter of the rubbery blend membranes were controlled with different blend ratio of the poly(acrylonitrile-co-butadiene), poly(styrene-co-butadiene) and poly(vinyl chloride). Screening of blend formulations was accomplished by simple swelling tests. When the content of NBR is increased, the swelling of both benzene and cyclohexane are decreased. However, the ratio of benzene swelling to swelling by cyclohexane (the swelling selectivity) increases. The same is true for blends in which the PVC content is increased. Adoption of a solubility parameter calculation provides an a priori methodology for seeking the best blend formulation.

• 한국염색가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.34-42
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• 2005

In this work, a practical separation performance was investigated on aqueous alcohol solutions, especially for iso-propyl alcohol (IPA), which is usually used during the semi- conductor rinsing process. The removal of various substances from waste aqueous IPA solutions was carried out by microfiltration with $0.1\~1{\mu}$m pore size of mean diameter as a pre-filter. Permeability and molecular weight cut-off of the functional polysulfone(PSf) ultrafiltration membrane to purify waste aqueous IPA solutions were measured through the ultrafiltration test. The solute rejection of PSf membrane had $92\%$ in 1,000ppm aqueous PEG solution with PEG molecular weight 10,000, the molecular weight cut-off had 10,000. The IPA concentration on the $CMPA-K^+$ membrane performance using pervaporation module system could be increased from $95.04 wt\%$ to more than $98.50wt\%$ in about 9hr at operation temperature of $70^{\circ}C$ using the pervaporation module system.