• Korea-Australia Rheology Journal
• /
• 제14권4호
• /
• pp.189-201
• /
• 2002

The interaction between hydrophobically modified hydroxyethyl cellulose (hmHEC), containing approximately 1 wt% side-alkyl chains of $C_{16}$, and an anionic sodium dodecyl sulphate (SDS) surfactant was investigated. For a semi-dilute solution of 0.5 wt% hmHEC, the previously observed behaviour of a maximum in solution viscosity at intermediate SDS concentrations, followed by a drop at higher SDS concentrations, until above the cmc of surfactant when the solution resembles that of the unsubstituted polymer, was confirmed. Additionally, a two-phase region containing a hydrogel phase and a water-like supernatant was found at low SDS concentrations up to 0.2 wt%, a concentration which is akin to the critical association concentration, cac, of SDS in the presence of hmHEC. Above this concentration, SDS molecules bind strongly to form mixed micellar aggregates with the polymer alkyl side-chains, thus strengthening the network junctions, resulting in the observed increase in viscosity and elastic modulus of the solution. The shear behaviour of this polymer-surfactant complex during steady and step stress experiments was examined In great detail. Between SDS concentrations of 0.2 and 0.25 wt%, the shear viscosity of the hmHEC-polymer complex network undergoes shear-induced thickening, followed by a two-stage shear-induced fracture or break-up of the network. The thickening is thought to be due to structural rearrangement, causing the network of flexible polymers to expand, enabling some polymer hydrophobic groups to be converted from intra- to inter-chain associations. At higher applied stress, a partial local break-up of the network occurs, while at even higher stress, above the critical or network yield stress, a complete fracture of the network into small microgel-like units, Is believed to occur. This second network rupture is progressive with time of shear and no steady state in viscosity was observed even after 300 s. The structure which was reformed after the cessation of shear is found to be significantly different from the original state.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 2009

양쪽성 계면활성제는 등전점 이하의 pH 조건에서 양이온 계면활성제로 작용함으로써 유연력을 나타낼 수 있으며, 등전점 이상의 pH 조건에서는 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용하여 세정력을 나타낼 수 있다. 따라서 pH에 따른 양쪽성 계면활성제의 특성을 활용하면 한 종류의 계면활성제 분자로 세정력과 유연력을 동시에 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 betaine 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(CMC, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였으며, 또한 계면활성제 수용액에 대하여 QCM(quartz crystal microbalance) 실험과 zeta potential 측정을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. Betaine 계면활성제의 CMC는 약 $10^{-4}mol/L$ 이며, CMC에서의 표면장력은 약 32 mN/m이었다. Spinning drop tensiometer를 사용하여 1 wt% 계면활성제 수용액과 n-decane 오일 사이의 계면장력을 pH 2~10의 조건에서 측정한 결과, 계면장력은 pH 5까지 증가하다가 그 이후 감소하는 경향을 보였으며, 평형에 도달하는 시간도 유사한 경향을 나타내었다. 본 연구에서 사용한 betaine 양쪽성 계면활성제의 등전점을 QCM 실험을 통하여 측정한 결과, 등전점은 pH 3.0~3.3에 존재하였으며, 이 결과는 zeta potential 측정 결과와 동일함을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권5호
• /
• pp.373-379
• /
• 2019

One of the real issues of the recent years is water contamination because of harmful synthetic dyes. Liquid Membranes (LM) resemble a promising alternative to the current separation processes, demonstrating various points of interest as far as effectiveness, selectivity, and operational expenses. The improvement of various Liquid Membranes designs has been a matter of examination by few researchers, particularly for the expulsion of dyes from aqueous solutions. The choice of organic surfactants plays an essential role in the efficiency of the dye removal. In LM design, the most significant step towards productivity is the decision of the surfactant type and its concentration. Liquid emulsion membrane (LEM) was used to remove safranin from aqueous solutions in which the emulsion was made with the help of D2EHPA as carrier, kerosene was used as a diluent and Span 80 (Sorbiton monooleate) was used as an emulsifying agent or surfactant. Various sorts of internal stages were utilized, to be specific sulphuric acid and sodium hydroxide. The impact of parameters influencing extraction efficiency such as pH of feed solution, concentrations of surfactant and emulsifying agent in membrane phase, volume ratio of internal phase to membrane phase, internal phase concentration, agitation speed and time of extraction were analyzed.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제28권4호
• /
• pp.249-255
• /
• 1998

Solid Lipid Nanoparticle(SLN), one of the colloidal carrier systems, has many advantages such as good biocompatibility, low toxicity and stability. In this paper, the effects of drug lipophilicity and surfactant on the drug loading capacity, particle size and drug release profile were examined. SLNs were prepared by homogenization of melted lipid dispersed in an aqueous surfactant solution. Ketoprofen, ibuprofen and pranoprofen were used as model drugs and tweens and poloxamers were tested for the effect of surfactant. Mean particle size of prepared SLNs was ranged from 100 to 150nm. The drug loading capacity was improved with the most lipophilic drug and low concentration of surfactant. Particle size and polydispersity of SLNs were changed according to the used lipid and surfactant. The rates of drug release were controlled by the loading drug and surfactant concentration. SLN system with effective drug loading efficiency and proper particle size for the intravenous or oral formulation can be prepared by selecting optimum drug and surfactant.

• 한국재료학회지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.587-590
• /
• 2012

Recently, the demand for the miniaturization of package substrates has been increasing. Technical innovation has occurred to move package substrate manufacturing steps into CMP applications. Electroplated copper filled trenches on the substrate need to be planarized for multi-level wires of less than $10{\mu}m$. This paper introduces a chemical mechanical planarization (CMP) process as a new package substrate manufacturing step. The purpose of this study is to investigate the effect of surfactant on the dishing and erosion of Cu patterns with the lines and spaces of around $10/10{\mu}m$ used for advanced package substrates. The use of a conventional Cu slurry without surfactant led to problems, including severe erosion of $0.58{\mu}m$ in Cu patterns smaller than $4/6{\mu}m$ and deep dishing of $4.2{\mu}m$ in Cu patterns larger than $14/16{\mu}m$. However, experimental results showed that the friction force during Cu CMP changed to lower value, and that dishing and erosion became smaller simultaneously as the surfactant concentration became higher. Finally, it was possible to realize more globally planarized Cu patterns with erosion ranges of $0.22{\mu}m$ to $0.35{\mu}m$ and dishing ranges of $0.37{\mu}m$ to $0.69{\mu}m$ by using 3 wt% concentration of surfactant.

• 한국재료학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.174-178
• /
• 2009

The effects of post-CMP cleaning on the chemical and galvanic corrosion of copper (Cu) and titanium (Ti) were studied in patterned silicon (Si) wafers. First, variation of the corrosion rate was investigated as a function of the concentration of citric acid that was included in both the CMP slurry and the post-CMP solution. The open circuit potential (OCP) of Cu decreased as the citric acid concentration increased. In contrast with Cu, the OCP of titanium (Ti) increased as this concentration increased. The gap in the OCP between Cu and Ti increased as citric acid concentration increased, which increased the galvanic corrosion rate between Cu and Ti. The corrosion rates of Cu showed a linear relationship with the concentrations of citric acid. Second, the effect of Triton X-$100^{(R)}$, a nonionic surfactant, in a post-CMP solution on the electrochemical characteristics of the specimens was also investigated. The OCP of Cu decreased as the surfactant concentration increased. In contrast with Cu, the OCP of Ti increased greatly as this concentration increased. Given that Triton X-$100^{(R)}$ changes its micelle structure according to its concentration in the solution, the corrosion rate of each concentration was tested.

• 자원환경지질
• /
• 제48권6호
• /
• pp.491-500
• /
• 2015

원유로 심각하게 오염된 쿠웨이트 토양에 대하여 대표적인 비이온계면활성제 용액을 이용한 토양세척법의 적용 가능성을 규명하기 위해, 다양한 세척조건에서 배치실험을 실시하였다. 쿠웨이트 지역의 증발된 원유소호(oil pond) 주변에서 채취한 토양의 평균 TPH농도는 223,754 mg/kg으로, 기존의 토양세정/세척 연구에서는 거의 적용되지 않았던 오염이 매우 심한 쿠웨이트 토양과, 유류나 유기오염물에 대하여 토양세척 효과가 높은 것으로 보고된 비이온계면활성제 9종(Tween 계열 4종, Tergitol 계열 4종, TritonX-100)을 사용하였다. 먼저 각 계면활성제 용액의 농도에 따른 원유의 용해도를 측정하기 위한 배치실험을 실시하였고, 높은 원유 용해도를 나타낸 세 종류의 계면활성제를 이용하여 토양세척 실험을 실시하였다. 사용된 계면활성제 중에서 TritonX-100이 5% 농도에서 67%의 가장 높은 원유 제거율을 나타냈지만, 1회 세척만으로는 정화목표(TPH 농도: 10,000 mg/kg)에 도달하지 않아 연속세척 실험을 실시하였다. 세 종류의 계면활성제에 대하여 2% 계면활성제 용액을 이용한 연속세척 실험 결과, 세척 횟수가 증가할수록 원유의 제거율이 증가하였고, 5회 연속세척 후 96% 이상의 제거율을 나타내며 제거목표에 도달하였다. 연속세척 실험 후 토양에 잔류하는 계면활성제의 탈착능력을 측정하기 위해 앞서 실시한 연속세척 실험과 동일한 방법을 이용하여 실리카 비드와 오염 토양을 TritonX-100 2% 계면활성제 용액으로 5회 세척한 경우, 각각 7.8%와 19.6%의 계면활성제가 흡착되어 비드와 토양 내에 잔류하였다. 계면활성제가 흡착된 비드와 토양을 증류수를 이용해 동일한 세척방법으로 추가 물세척을 실시한 결과, 비드에 잔류하는 계면활성제는 0.2%로, 토양에 잔류하는 계면활성제는 4.3%로 감소하여 흡착된 대부분의 계면활성제가 추가 물세척에 의해 탈착됨을 알 수 있었다. 본 실험의 결과로부터 TritonX-100, Tergitol S-15-7, Tergitol S-15-9 계면활성제를 이용한 토양세척법이 유류 오염이 매우 심한 원유오염 토양(TPH 농도 200,000 mg/kg 이상)을 정화하는데 효과적으로 적용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제7권4호
• /
• pp.77-86
• /
• 2002

유류, 특히 경유와 윤활류로 오염된 지역에서, 원위치 토양 세정법(In-situ soil flushing)을 이용하여 오염된 토양과 지하수를 동시에 정화하였다. 연구 지역은 부산시에 위치한 4.5 m(가로) $\times$ 4.5 m(세로) $\times$ 6.0 m(깊이) (총 121.5 $\textrm{m}^2$) 규모의 유류 오염지역으로.사질 및 미사질층이 혼합되어 나타나는 평균 수리전도도가 2.0 $\times$ 1$10^{-4}$cm/sec인 불균질 토양으로 이루어진 부지이다. 오염지역 지하수에 비이온 계면활성제 sorbitan monooleate(POE 20) 2%와 이소프로필알콜 0.07%를 혼합한 용액을 이용하여 약 3 공극체적(pore volume)을 세정하였으며, 지하수만을 이용하여 계면활성제 용액 세정 이전과 세정 이후 각 1공극체적을 세정에 이용하였다(총 5 공극체적). 총 4개의 주입정을 이용하여 각 주입정당 1.8 l/min-0.5 l/min의 속도로 주간(8시간)에 연속 주입하였으며, 2개의 채수정을 이용하여 야간에는 1시간 간격과 주간에는 30분 간격으로 2분간 채수하였다. 분석을 위한 시료 채수는 매일 아침 9시와 저녁 5시에 각 채수정으로부터 200$m\ell$ 이상 채수하였으며, 채수 용액을 저장하는 혼합저장 탱크에서의 시료 채취도 병행하였다. 토양 세정기간동안 채수정으로부터 채수된 유출용액은 모두 저장탱크에 저장되었다가, 지하수처리 장치에 의해서 유류와 중금속, 고형물들을 제거한 후 배출되어졌으며, 토양 내 TPH(total petroleum hydrocarbon) 농도가 토양오염 우려기준치 이하로, 유출된 지하수는 폐수배출허용기준을 만족할 때까지 토양 세정을 실시하였다. 처리 지하수만을 이용한 세정의 경우 채수정의 유출수 TPH농도는 10ppm이하였다. 계면활성제 용액을 이용한 세정의 경우 채수정의 최대 TPH 유출 농도는 1761 ppm으로서 처리지하수만을 이용하였을 때보다 170배 이상 증가하였으며, 세정기간 동안 두 개의 채수정으로부터 약 18.5kg의 유류(TPH)가 제거되었다. 계면활성제 용액 세정시 유출수는 유류의 농도뿐만 아니라 중금속 농도도 함께 증가하였으며, 이러한 현상은 오염토양의 중금속 정화에도 유리하게 사용될 수 있다고 사료된다. 유류로 오염된 실제 지역의 불균질 토양과 지하수를 계면활성제를 이용한 원위치 세정법으로 효율적으로 정화함으로서, 실험실 연구에 제한되었던 원위치 세정법의 효율을 현장 오염 지역에서 증명할 수 있었고, 원위치 토양 세정법이 실제 오염지역의 토양$\boxUl$지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 청정기술
• /
• 제19권4호
• /
• pp.481-486
• /
• 2013

국내산 계면활성제를 이용하여 오일회수증진용 알칼리-계면활성제-폴리머(alkali-surfactant-polymer, ASP)용액을 제조하였다. 계면활성제는 현재 애경에서 사용되고 판매되어지는 리니어알킬벤젠술폰산(linear alkylbenzene sulfonic acid, LAS)과 디옥틸설포석신나트륨(dioctyl sulfosiuccinate, DOSS)을 사용하였으며 LAS와 DOSS를 1:1, 2:1의 비율로 섞어 합성계면활성제를 제조하였다. 염도는 0.8 wt.%에서 3.6 wt.%까지 변화시킨 뒤 계면활성제 용액과 오일모사로 쓰인 데칸(decane)을 섞어서 마이크로에멀젼 형성을 알아보았다. 염도가 변하면서 마이크로에멀젼 층은 증류수에서 오일로 이동하였으며 최적의 염도일 때 가용화 값을 측정하였다. 또한 표면장력 측정기를 이용하여 표면장력을 측정하였으며 Huh 방정식을 이용하여 계면장력을 측정하였다. 이후에 각각의 계면활성제 비율에 대한 마이크로에멀젼의 특성을 비교하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.22-35
• /
• 1993

Poly(hydroxyethyl methacryltate)[P(HEMA)]막을 통하여 생체중에 존재하는 유리 아미노산들이 확산될 때 계면활성제의 종류 및 혼합 계면활성제의 존재여부에 따라 아미노산의 투과도를 조사 연구하였다. 글루타민은 양이온계면활성제인(CTABr)의 농도 1CMC에서 4가지 아미노산 중에서 가장 높은 확산값을 갖는다. 글루타민산의 확산은 CTABr의 농도에 영향을 받지 않으며, 메티오닌과 리진은 0.5CMC 영역에서는 다소 감소하나 1CMC와 2CMC에서는 증가하였다. 이는 계면활성용액의 점도변화와 계면활성제에 의한 막의 구조변화에 기인한다. SDS와 Triton X-100 계면활성제에서는 4종의 아미노산중 글루타민산이 가장 큰 확산값을 갖는다. 한편 45% 물함량의 막을 통한 각 아미노산의 투과는 SDS/Triton X-100의 혼합 계면활성용액중에서 SDS의 0.5몰분률영역에서 가장 높은 값을 보였다. 수화겔막을 통한 아미노산의 확산은 막의 성질뿐만 아니라 용질과 용매의 상호작용 그리고 용액의 영향이 매우 큼을 알 수 있었다. 이들 값들은 각 아미노산들의 분자형태, 분자크기 및 전하량에 따라 다른 값을 나타냄을 확인하였다.