• 멤브레인
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• 제10권3호
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• pp.121-129
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• 2000

높은 선택도와 투과도를 가진 분리막이 요구되지만 선택도가 높은 막은 투과도가 낮은 것이 일반적이다. 본 연구에서는 적절한 선택도를 유지하면서 높은 투과도를 갖는 분리막을 제조하기 위하여 다공성 알루미나막을 실란커플링제로 코팅하였다. 코팅된막에 대한 물의 접촉각은 90$^{\circ}$ 이상이었으며, 큰 소수성을 가짐을 의미하기 때문에 에탄올, 이소프로판올, 부탄을 수용액의 농축을 위한 증기투과실험을 수행하였다. 공급액중의 알코을 농도가 증가함에 따라 투과도가 증가하였으며, 이는 물에 비하여 코팅된 막에 대한 에탄올, 이소프로판올, 부탄올의 친화도가 크기 때문으로 판단된다. 코팅된 알루미나막의 투과도는 고분자막의 투과도에 비하여 20~1000배로 크게 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.349-352
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• 2014

Anodic alumina oxide (AAO), a self-ordered hexagonal array, has various applications in nanofabrication such as the fabrication of nanotemplates and other nanostructures. In order to obtain highly ordered porous alumina membranes, a two-step anodization or prepatterning of aluminum are mainly conducted with straight electric field. Electric field is the main driving force for pore growth during anodization. However, impurities in aluminum can disturb the direction of the electric field. To confirm this, we anodized two different aluminum foil samples with high purity (99.999%) and relatively low purity (99.8%), and compared the differences in the surface morphologies of the respective aluminum oxide membranes produced in different electric fields. Branched pores observed in porous alumina surface which was anodized in low-purity aluminum and the size; dimensions of the pores were found to be usually smaller than those obtained from high-purity aluminum. Moreover, anodization at high voltage proceeds to a significant level of conversion because of the high speed of the directional electric field. Consequently, anodic alumina membrane of a specific morphology, i.e., meshed pore, was produced.

• 멤브레인
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• 제10권4호
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• pp.186-191
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• 2000

Ethyl esters (aroma model compounds; ethyl acetate, ethyl propionate, ethyl butyrate) 수용액으로부터 aroma 화합물의 회수를 위해, 표면 개질한 알루미나막을 이용하여 증기 투과를 수행하였다. Ethyl butyrate의 구동력이 가장 큼에도 불구하고, 투과부에서 ethyl ester의 농도는 ethyl butyrate가 가장 높았으며, ethyl propionate, acetate의 순서로 나타났다. 또한, 물에 대한 ester 화합물의 용해도가 상당히 낮기 때문에 투과부에서 상분리가 일어나 순수한 aroma 화합물을 얻을 수 있었다. 실험 결과, 제조된 소수성 알루미나막은 에스테르 화합물에 대해 높은 선택도와 투과 플럭스를 보여 주었다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권4호
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• pp.311-318
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• 2000

To improve $CO_2$pemselectivity, a modified silica membrane was prepared by chemical vapor deposition with tetraethoxysilane(TEOS)-ethanol-water, and TEOS-ethanol-water-HCI solution at 300-$600^{\circ}C$. The silica was effectively deposited in the mesopores of a ${\gamma}$-alumina film coated on a porous $\alpha$-alumina tube by evacuating the reactants through the porous wall. In this membrane, $CO_2$interacts, to some extent, with the pore wall, and $CO_2$/$N_2$selectivity then exceeds the value of the Knudsen diffusion mechanism, while the membrane derived from TEOS alone has no $CO_2$selectivity. The silica membrane prepared from TEOS-ethanol-water-HCI solution showed that $CO_2$permeance was $2.5$\times$10^{-7}mol/s^{-1}.m^{-2}.Pa^{-1} at 30{\circ}C$ and $CO_2$/$N_2$selectivity was approximately 3. The $CO_2$permeance and selectivity was improved by enlarging the surface diffusion with modification of chemical affinity of the silica pores.

• 한국재료학회지
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• 제12권3호
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• pp.205-210
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• 2002

The HPS(High Porosity Support, 39.3%) and the LPS( Low Porosity Support, 18.7%) were fabricated to investigate the phase transformation and the chance of microstructure with porosity of alumina support. Alumina sol was made using aluminum tri-sec $butoxide(ATSB,\; Al(O-Bu)_3)$, the membrane on porous support with different porosity and the membrane without support were fabricated. The $\theta$-to ${\alpha}-A1_2O_3$ phase transformation in the membranes was investigated using thin film X-ray diffraction (XRD), and the change of microstructure was observed using scanning electron microscopy(SEM). XRD patterns showed that the membrane on LPS and HPS had 10$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$ higher $\theta$-to ${\alpha}-A1_2O_3$ transformation temperature compared to the unsupported membrane. A similar effect was also observed in microstructure of the membranes, theoritical temperature difference were 97$^{\circ}C$ and 44$^{\circ}C$ by Crapeyron equation.

• 멤브레인
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• 제15권2호
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• pp.105-113
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• 2005

표면 개질한 다공성 금속 지지체에 초음파 분무 열분해법을 이용하여 silica막을 합성하고, 고온 기체 선택 투과 분리 특성을 조사하였다. Tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 전구체로 하여 지지체 세공을 통한 감압 진공을 하면서 873K에서 표면에 defect 없이 균일한 양질의 silica막이 형성되었다. 투과 온도 523 K에서 silica막의 수th/질소 및 수증기/메탄을 분리 계수가 각각 17 및 16 정도의 우수한 선택 투과 성능을 나타냈다. 다공성 금속 지지체의 불균일한 기공에 silica 분체 및 $\gamma-alumina$층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 열분해법에 의한 silica를 합성한 결과, Knudsen 확산에 의한 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어 높은 수소 및 수증기 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.212-217
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• 1999

기체투과 특성을 관찰하기 위해 양극산화에 의해 세공직경의 크기가 서로 다른 상부층과 하부층으로 이루어진 이중기하구조의 다공성 알루미나막을 제조하였다. 양극산화는 황산 전해질 하에서 직류에 의한 정전류법으로 행하였으며, 양질의 막을 얻기 위해 열산화, 화학연마, 전해연마 등의 전처리를 한 후 양극산화를 행하였다. 양극산화에 의한 알루미나 막의 제조에서 세공직경은 전해질의 종류 및 농도, 전해 온도, 전류밀도 등에 의존하는데, 전류밀도를 극도로 낮추어 세공직경이 20 nm 이하인 상부층을 제조하고 전류밀도를 높여서 세공직경이 36 nm인 하부층을 제조하였다. 막의 두께는 전기량에 의해 조절되어 상부층의 두께는 약 $6{\mu}m$이었으며 하부층을 포함하는 막의 총 두께는 약 $80{\sim}90{\mu}m$로 제조되었다. 제조된 막은 가압법에 의한 기체투과 실험을 행하였다. 제조된 막의 기체투과 기구는 Knudsen 흐름을 따르는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.364-365
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• 2006

One of the promising routes for producing highly ordered nanostructures is a template method using the porous alumina membrane (PAM). Because the PAM is mechanically, chemically, thermally stabile with highly ordered structure, many researchers have studied under various experimental conditions to fabricate nanostructures. We present the information on the fabrication of about 300 nm nano-mask which have important applications for various patterned nanostructures.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1153-1157
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• 2002

입도가 다른 두 가지 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$ 분말을 이용하여 slip casting법과 담금코팅(dip coating)법으로 다공질 알루미나 지지체와 중간층을 각각 제조하였으며, 그 위에 분리막인 산화티탄($Tio_2$)층을 Ti-naphthenate용액으로 screen printing한 후 열분해시켜 형성시킴으로써, 3층 구조의 비대칭성 세라믹 분리막을 제조하였다. 알루미나 지지체의 곡강도, 기공율 및 평균 기공크기는 각각 231 Kg/$cm^2$, 30.26%, 0.19 ${mu}m$였으며, 중간층은 두께가 약 30 ${mu}m$, 평균 기공크기가 0.063 ${mu}m$였다. 또한 최상층 $Tio_2$ 분리막은 그 두께가 약 0.5 ${mu}m$였으며 평균 약 20 nm 정도의 미세 기공들이 매우 균일하게 형성되어 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.177-183
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• 2020

To utilize hydrogen energy, high-yield, high-purity hydrogen needs to be produced; therefore, hydrogen separation membrane studies are being conducted. The membrane reactor that fabricates hydrogen needs to have high hydrogen permeability, selective permeability, heatresistant and a stable mechanical membrane. Dense membranes of Pd and Pd alloys are usually used, but these have drawbacks associated with high cost and durability. Therefore, many researchers have studied replacing Pd and Pd alloys. Dense TiN membrane is highly selective and can separate high-purity hydrogen. The porous alumina has a high permeation rate but low selectivity; therefore, separating high-purity hydrogen is difficult. To overcome this drawback, the two materials are combined as composite reclamations to produce a separation membrane with a high penetration rate and high selectivity. Accordingly, TiN-alumina was manufactured using a high-energy ball mill. The TiN-alumina membrane was characterized by X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy. The hydrogen permeability of the TiN-alumina membrane was estimated by a Sievert-type hydrogen permeation membrane apparatus. Due to the change in the diffusion mechanism, the transmittance value was lower than that of the general TiN ceramic separator.