• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.528-535
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• 2017

본 연구에서는 폴리페닐렌옥사이드 고분자에 브롬화반응을 통해서 할로겐 원소를 수월하게 도입하고, 도입한 할로겐 원소를 이미다졸륨으로 치환하여 이미다졸륨이 도입된폴리페닐렌옥사이드를 합성하였다. 다양한 특성평가를 통해서 합성이 이루어졌음을 확인하였고, 산소, 질소, 이산화탄소 기체투과 특성평가를 진행하여 합성한 고분자의 기체특성을 확인하였다. 이미다졸륨의 함량이 증가할수록 합성고분자의 이온교환용량이 증가하였으나, 기계적 강도는 감소하였다. 특히, 기체투과도는 미세하지만 감소하는 경향을 나타내었으며, 이산화탄소/질소 선택도의 경우 이미다졸륨 함량이 높아질수록 증가하는 경향을 확인할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.524-533
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• 2021

In this study, a series of anion conductive organic/inorganic composite membranes with excellent ionic conductivity and chemical stability were prepared by introducing graphene oxide (GO) inorganic nanofiller into the quaternized poly(phenylen oxide (Q-PPO) polymer matrix. The fabricated organic/inorganic composite membranes showed higher ionic conductivity than the pristine membrane. In particular, Q-PPO/GO 0.7 showed the highest ionic conductivity value of 143.2 mS/cm at 90℃, which was 1.56 times higher than the pristine membrane Q-PPO (91.5 mS/cm). In addition, the organic/inorganic composite membrane showed superior dimensional stability and alkaline stability compared to the pristine membrane, and the physicochemical stability was improved as the content of inorganic fillers increased. Therefore, we suggest that the as-prepared organic/inorganic composite membranes are very promising materials for anion exchange membrane applications with high conductivity and alkaline stability.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.326-331
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• 2018

축전식 탈염(capacitive deionization)에 이용할 수 있는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 음이온 교환막의 가교결합에 대해 조사하였다. 브롬화와 아민화 반응단계를 거쳐 PPO 음이온 교환 고분자를 제조하고 비스페놀 A 디글리시딜에테르(BADGE), m-페닐렌디아민(m-PDA), 헥사메틸렌디아민(HMDA) 등으로 가교하였다. 가교에 따른 겔화되는 시간은 HMDA > m-PDA > BADGE 순으로 짧았으며, 일정한 함량 이상으로 실온에서 가교하면 1-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 비양성자성 용매(aprotic solvent)에 녹지 않아 내화학성이 증대되었다. 가교제(BADGE) 함량에 따른 음이온 교환막의 이온 교환 용량과 함수율을 측정하고 비교하였다. HMDA 용액에 침적하여 표면 가교한 PPO 음이온 교환막을 축전식 탈염에 적용한 결과 그 탈염 성능은 가교하지 않은 막과 비교하여 흡착단계의 초기 부분을 제외하고 거의 차이가 없었다.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.173-182
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• 2019

화석연료 사용이 증가하면서 온실가스 및 대기오염가스 등의 환경오염 문제가 심각해졌다. 이를 해결하기 위한 신재생에너지, 친환경적인 대체에너지원을 찾기 위한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 연료전지는 전기에너지를 발생하며 부산물로 물만이 생성되는 친환경 에너지 발생장치다. 특히, 전해질로 음이온 교환막을 사용하는 음이온 교환막 연료전지(Anion Exchange Membrane Fuel Cell)는 높은 촉매의 활성으로 양이온 교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel cell)와 다르게 저가의 금속 촉매를 사용할 수 있는 장점 때문에 관심이 높아지고 있다. 음이온 교환막으로써 요구되는 주요 특성은 높은 이온($OH^-$) 전도도 및 높은 pH의 구동조건에서의 안정성이다. 본 연구에서는 PPO계 고분자의 화학적 가교 반응을 이용해 얻어진 가교형 고분자 막의 낮은 기계적인 특성과 치수 안정성을 높이기 위해 보다 높은 분자량을 갖는 고분자 사용과 함께 가교율 증대를 통해 보다 높은 이온 전도도와 기계적인 성질, 높은 화학적인 안정성뿐만 아니라 실제 연료전지 구동조건에서 높은 셀 성능을 갖는 AEMFC용 고분자 전해질 막을 개발했다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.32-33
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• 1993

근래 환경 문제의 중요성이 크게 대두되면서 여러 제조 공정에서 방출되는 폐수등을 처리하는데 막분리 공정을 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 이 공정에 필요한 내구성, 내 미생물성, 내 약품성등이 우수한 역삼투막 재료를 얻기 위한 방법의 하나로 엔지니어링 플라스틱을 친수화 시키는 방법이 개발되어 왔는데, 구체적으로는 설폰화등의 친수화가 된 폴리설폰(polysulfone), 폴리 에테르 에테르 케톤(poly ether ether ketone), 폴리 이미드(polyimide) 수지등이 검토되고 있다. 특히 PPO(poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide))로 만들어진 분리막은 내산화성이 우수하고 내구성이 뛰어나다고 알려져 있다. 본 연구에서는 PPO를 유기 금속 반응을 이용하여 carboxylation시키고 이 carboxylated PPO로 역삼투막을 제조하여 투과특성을 조사하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.175-176
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• 2003

Generally, The protone exchange membrane (PEM) contains cationic exchange groups such as SO3$\^$-/ group. The poly(styrene sulfonic acid) (PSSA) and its copolymers are widely studied because of easily synthetic method and higher conductivities. However, PSSA is not used individually because of poor physical properties such as brittleness and relatively lower Tg. So some researchers are concerned engineering plastics (EP) such as polyimides, polysulfone, polyketones, and poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (MPPO) etc. (omitted)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.318-318
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• 2012

A graphene layer is most important materials in resent year to enhance the electrical properties of semiconductor device due to high mobility, flexibility, strong mechanical resistance and transparency[1,2]. The resistance switching memory with the graphene layer have been reported for next generation nonvolatile memory device[3,4]. Also, the graphene layer is able to improve the electrical properties of memory device because of the high mobility and current density. In this study, the resistance switching memory device with metal-oxide nano-particles embedded in polyimide layer on the graphene mono-layer were fabricated. At first, the graphene layer was deposited $SiO_2$/Si substrate by using chemical vapor deposition. Then, a biphenyl-tetracarboxylic dianhydride-phenylene diamine poly-amic-acid was spin coated on the deposited metal layer on the graphene mono-layer. Then the samples were cured at $400^{\circ}C$ for 1 hour in $N_2$ atmosphere after drying at $135^{\circ}C$ for 30 min through rapid thermal annealing. The deposition of aluminum layer with thickness of 200 nm was done by a thermal evaporator. The electrical properties of device were measured at room temperature using an HP4156a precision semiconductor parameter analyzer and an Agilent 81101A pulse generator. We will discuss the switching mechanism of memory device with metal-oxide nano-particles on the graphene mono-layer.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.254-254
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• 2011

The memories with nano-particles are very attractive because they are promising candidates for low operating voltage, long retention time and fast program/erase speed. In recent, various nano-floating gate memories with metal-oxide nanocrystals embedded in organic and inorganic layers have been reported. Because of the carrier generation in semiconductor, induced photon pulse enhanced the program/erase speed of memory device. We studied photo-induced electrical properties of these metal-oxide nanocrystal memory devices. At first, 2~10-nm-thick Sn and In metals were deposited by using thermal evaporation onto Si wafer including a channel with $n^+$ poly-Si source/drain in which the length and width are 10 ${\mu}m$ each. Then, a poly-amic-acid (PAA) was spin coated on the deposited Sn film. The PAA precursor used in this study was prepared by dissolving biphenyl-tetracarboxylic dianhydride-phenylene diamine (BPDA-PDA) commercial polyamic acid in N-methyl-2-pyrrolidon (NMP). Then the samples were cured at 400$^{\circ}C$ for 1 hour in N atmosphere after drying at 135$^{\circ}C$ for 30 min through rapid thermal annealing. The deposition of aluminum layer with thickness of 200 nm was followed by using a thermal evaporator, and then the gate electrode was defined by photolithography and etching. The electrical properties were measured at room temperature using an HP4156a precision semiconductor parameter analyzer and an Agilent 81101A pulse generator. Also, the optical pulse for the study on photo-induced electrical properties was applied by Xeon lamp light source and a monochromator system.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권5호
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• pp.365-378
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• 2015

Herein, the preparation of anion exchange membrane (AEM) from brominated poly(2,6-dimethyl 1,6-phenylene oxide) BPPO and dimethylaniline (DMA) by phase-inversion process is reported. Anion exchange membranes (AEMs) are prepared by varying the DMA contents. Prepared AEMs show high thermal stability, water uptake (WR) around 202% to 226%, dimensional change ratios of 1.5% to 2.6% and ion exchange capacities (IECs) of 0.34 mmol/g to 0.82 mmol/g with contact angle of $59.18^{\circ}$ to $65.15^{\circ}$. These membranes are porous in nature as confirmed by SEM observation. The porous property of membranes are important as it could reduce the resistance of transportation of ions across the membranes. They have been used in diffusion dialysis (DD) process for recovery of hydrochloric acid (HCl) from the mixture of HCl and ferrous chloride ($FeCl_2$). Presence of $-N+(CH_3)_2C_6H_5Br^-$ as a functional group in membrane matrix facilitates its applications in DD process. The dialysis coefficients of hydrochloric acid ($U_H$) of the membranes are in range of 0.0016 m/h to 0.14 m/h and the separation factors (S) are in range of 2.09 to 7.32 in the $HCl/FeCl_2$ system at room temperature. The porous membrane structure and presence of amine functional group are responsible for the mechanism of diffusion dialysis (DD).

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.97-107
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• 2016

본 연구는 양이온 불균질막을 제조하기 위해 PVDF matrix에 상용 양이온교환수지와 sulfonated poly(phenylene oxide)(SPPO)를 배합하여 제조, 이온 흡착 특성에 관하여 연구하였다. 연구결과 PVDF-IER 불균질막과 PVDF-SPPO 불균질막 PVDF-SPPO-IER과 비교하였을 때 고분자 매트릭스의 비율이 30% 이하일 경우 이온교환용량, 전기저항에서 우수한 물성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 인장강도의 경우 PVDF resin의 약한 내구성에도 불구하고 상용화 불균질막과 비교하여 최대 5배 이상의 강인한 모습을 보이고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 따라서 화학적 특성과 기계적 특성을 고려했을 때 PVDF와 이온교환분말과 SPPO의 혼합 최적 비율은 30 : 70이며 이때의 전기저항은 $3{\sim}5{\Omega}{\cdot}cm^2$, 이온교환 용량은 0.6~1.0 meq/g으로 측정되었고 기계적 강도는 $12{\sim}15kgf/cm^2$으로 측정되었다.