• 제목/요약/키워드: Plasma membrane

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저온 플라즈마 처리된 투과증발막의 특성 분석 (Characterization of the low temperature plasma treated membranes for pervaporation)

  • 임군택;김성수
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.115-117
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    • 1998
  • 생물 발효 공정에 의해 생산된 부탄올 수용액은 농도가 희박하여 농축 공정이 필요하다. 기존의 농축 공정 중 투과증발공정은 공비혼합물이나 비점이 근접한 혼합물등을 분리하는데 에너지가 적게 들고, 분리 효과가 뛰어나며, 조업이 용이하고, 공정이 차지하는 공간이 적다는 장점을 가지고 있다. 산업적으로 관심을 갖는 5 wt% 이하의 부탄올 수용액을 효과적으로 농축시키기 위해 투과증발공정이 사용된다. 현재 투과증발공정에 사용되는 막에는 elastomeric membrane, plasma treated membrane, UV-grafted membrane, polymer blend membrane이 연구 개발되어 사용되고 있는데, 이중 플라즈마 처리방법을 통해 막을 제조 할 경우, 플라즈마 대상 물질의 선택 폭이 넓고, 분리물과 막간의 친화력을 향상 시키기 위해 분리물과 유사한 화학구조를 갖게 할 수 있으며, 형성된 코팅 층이 crosslinking되어 안정성을 갖는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 처리법을 통해 투과증발막을 제조하고 제조된 막을 부탄올 농축에 사용하여 막의 성능을 조사하였고, 막의 성능과 접촉 각, sorption, heat of mixing간의 상관 관계에 대해 살펴 보았다.

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플라즈마 처리된 폴리이써설폰 막의 CO2/N2 혼합가스의 투과거동에 대한 연구 (Study on CO2/N2 Mixture Gas Permeation Behavior through Polyethersulfone Membrane Treated by Plasma)

  • 박희진;노상호;배성렬;문세기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제40권6호
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    • pp.687-693
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    • 2002
  • 폴리이써설폰 막(polyethersulfone membrane, PES)을 Ar, $NH_3$ 플라즈마로 표면 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였다. Ar 플라즈마로 처리하였을 때 O/C의 비율이 증가하며 친수성기의 도입이 확인되었고 $NH_3$ 플라즈마로 처리하였을 때 아민, 아미노기가 도입되었다. 또한 폴리이써설폰 막의 흡습성이 유지될 경우, 플라즈마 처리에 의해 표면에 형성된 극성 작용기들과 $CO_2$와의 내부반응이 증가하였다. 이로 인해 $N_2$에 비하여 $CO_2$의 용해 선택성이 증가하였고 투과도와 선택도가 동시에 향상되는 효과를 나타내었다. 플라즈마 처리된 폴리이써설폰 막에서 $CO_2$의 투과도와 ${\gamma}$(actual separation factor)에 대한 최적조건은 Ar 플라즈마 처리의 경우 10 W-2 min에서 각각 $13.19{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.12이며, $NH_3$ 플라즈마 처리의 경우 50 W-2 min에서 $15.40{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.06를 얻었다.

저온 플라즈마 처리된 투과증발막의 부탄올 분리/농축 연구 (Butanol Separation/Concentration by Plasma Treated Pervaporation Membrane)

  • 김현영;임군택;김성수
    • 멤브레인
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    • 제10권4호
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    • pp.198-204
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    • 2000
  • 생물 발효 공정에서 생산되는 부탄올 수용액으로부터 부탄올을 농축시키기 위한 투과증발 공정의 flux와 선택도를 향상시키기 위하여 저온 plasma 처리 공정으로 막을 제조하였다. 플라즈마 처리 조건인 공급 power, 반응 시간, 단량체 공급 속도 등에 따른 영향을 조사하여 (W/FM)t의 최적값이 4.0389$\times$10(sup)9 J.min/kg임을 확인하였으며, 이에 따른 최적의 막 제조 공정을 확립하였다. 여러 가지 유기 화합물로서 저온 플라즈마 처리된 막에 대하여 부탄올 분리 성능을 조사하였으며, 플라즈마 처리된 막에 대하여 물과 부탄올의 상대적 sorption 비와 접촉각을 측정하여 표면 분석을 하고자 하였으며, 그 상관 관계를 조사하였다. 접촉각과 상대적 sorption 비가 증가함에 따라 부탄올의 선택도는 0.186에서 3.525로 향상되었고, 부탄올 질량 flux는 0.042에서 0.567 kg/$m^2$.hr로 향상됨을 볼 수 있었는데, 이는 막의 소수서이 증가함에 따라 막과 부탄올과의 친화력이 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 또한 사용된 유기 화합물과 물 또는 부탄올과의 친화력 정도를 알아보기 위해 heat of mixing을 측정하여 분리 성능과 비교하였으나 뚜렷한 경향성을 얻지 못하였다. 이것은 플라즈마 처리 시 유기 화합물이 분해되어 새로운 화합물을 형성하게 되어 유기 화합물 본래의 특성을 잃어버리기 때문인 것으로 생각된다.

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미반응 올레핀계 모노머 회수를 위한 복합막의 제조 (Preparation of Composite Membranes for Recovery of Unreacted Olefin Monomers)

  • 김현기;김상용;김성수
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.297-303
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    • 2010
  • 폴리올레핀 중합공정에서 발생되는 미반응 올레핀 모노머를 회수하기 위한 분리막/냉각응축 공정에 적용할 복합막을 용액 코팅공정과 플라즈마 중합공정의 두가지 방법으로 제조하였다. Polysulfone (PSF) 지지체 위에 poly(dimethylsiloxane) (PDMS) 용액을 코팅하였고 코팅 용액에서 prepolymer의 함량이 높을수록 올레핀 모노머의 선택도는 증가하였으나 막이 치밀하여지는 관계로 절대 투과량은 감소하는 경향을 보였다. 유기물의 복합막 투과는 용액확산 메커니즘에 의한 것으로서 임계온도가 높을수록 분리효율은 향상되고 molar volume이 증가할수록 투과도가 향상되었다. 또한 가교시간에 siloxane 계열의 물질을 plasma 종합하여 복합막을 제조하였는데 PSF 및 polypropylene (PP) 지지체를 사용하였다. 특히 지지체로 기존의 용액코팅 공정에서 사용되기 어렵던 PP 지지체 위에도 복합막을 코팅할 수 있었으며 용액코팅 공정으로 제조된 복합막과 유사한 성능을 나타내었다.

Sorting of the Human Folate Receptor in MDCK Cells

  • Kim, Chong-Ho;Park, Young-Soon;Chung, Koong-Nah;Elwood, P.C.
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.362-369
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    • 2004
  • The human folate receptor (hFR) is a glycosylphosphatidylinositol (GPI) linked plasma membrane protein that mediates delivery of folates into cells. We studied the sorting of the hFR using transfection of the hFR cDNA into MDCK cells. MDCK cells are polarized epithelial cells that preferentially sort GPI-linked proteins to their apical membrane. Unlike other GPI-tailed proteins, we found that in MDCK cells, hFR is functional on both the apical and basolateral surfaces. We verified that the same hFR cDNA that transfected into CHO cells produces the hFR protein that is GPI-linked. We also measured the hFR expression on the plasma membrane of type III paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH) human erythrocytes. PNH is a disease that is characterized by the inability of cells to express membrane proteins requiring a GPI anchor. Despite this defect, and different from other GPI-tailed proteins, we found similar levels of hFR in normal and type III PNH human erythrocytes. The results suggest the hypothesis that there may be multiple mechanisms for targeting hFR to the plasma membrane.

Effect of Freezing on Proteins and Protein Profiles of Sperm Membrane Extracts and Seminal Plasma of Buffalo Bulls

  • Dhanju, C.K.;Cheema, R.S.;Kaur, S.P.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제14권12호
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    • pp.1678-1682
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    • 2001
  • The total proteins were estimated in both deoxycholate (DOC)-extract of sperm membrane and seminal plasma of chilled as well as frozen semen obtained from five Murrah buffalo bulls. Proteins were further characterized by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) in three bulls. The protein content of sperm membrane extract (SME) and that of seminal plasma (SP) decreased gradually with increase in freezing period from 6 to 24 mo when compared with the values observed in freshly chilled semen in all bulls. The total decrease in protein content of SME and SP varied from 30-40% and 28-59% respectively during 6-24 mo of freezing. The number of glycoproteins/proteins (GP/P) in SME varied from 4-8 in freshly-chilled semen of all bulls and reduced to 2-4 after 24 mo of freezing. In SP, the number of proteins varied from 6-10 in freshly chilled semen of all bulls and reduced to 3-8 after 24 mo of freezing. Some of the proteins in SME and SP disappeared, others got altered and appeared with change in molecular weight after different freezing times. These studies reveal that alterations in the sperm membrane proteins may be responsible for damage to their membrane during freezing and thus lowering their fertilizability.

PTFE 막의 표면 개질 방법 (Surface Modification of Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) Membranes)

  • 장준규;윤채원;박호범
    • 멤브레인
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    • 제33권1호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 본 총설은 소수성 불소수지계 분리막의 표면 개질에 대한 개론으로 다양한 표면 개질 방법 및 그 연구 결과를 중점적으로 서술하였다. PTFE로 대표되는 불소수지계 고분자 분리막은 막 증류, 유수 분리, 기체 분리를 포함한 다양한 막 분리 공정에서 사용되어왔다. PTFE 막은 내화학성, 내열성, 높은 기계적 강도와 같은 뛰어난 물성에도 불구하고 소수성 표면 특성으로 인해 기술 적용의 확장에 제한적이다. 친수성 향상을 위해 습식 화학법, 친수성 고분자 코팅, 플라즈마 처리, 조사, 원자층 증착과 같은 다양한 PTFE 표면 개질 방법을 이용하며 이를 통해 불소수지계 분리막의 응용분야가 확장될 수 있다.