• Membrane and Water Treatment
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• 제7권5호
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• pp.377-401
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• 2016

To study the effect of titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles on membrane performance and structure and to explore possible improvement of using mixed solvents in the casting solution, composite polyvinylidene fluoride (PVDF) ultrafiltration membranes were prepared via immersion precipitation method using a mixture of two solvents triethyl phosphate (TEP) and dimethylacetamide (DMAc) and addition of $TiO_2$ nanoparticles. Properties of the neat and composite membranes were characterized using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Atomic force microscopy (AFM) and contact angle and membrane porosity measurements. The neat and composite membranes were further investigated in terms of BSA rejection and flux decline in cross flow filtration experiments. Following hydrophilicity improvement of the PVDF membrane by addition of 0.25 wt.% $TiO_2$, (from $70.53^{\circ}$ to $60.5^{\circ}$) degree of flux decline due to irreversible fouling resistance of the composite membrane reduced significantly and the flux recovery ratio (FRR) of 96.85% was obtained. The results showed that using mixed solvents (DMAc/TEP) with lower content of $TiO_2$ nanoparticles (0.25 wt.%) affected the sedimentation rate of nanoparticles and consequently the distribution of nanoparticles in the casting solution and membrane formation which influenced the properties of the ultimate composite membranes.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.199-209
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• 2018

Polyethersulfone (PES)/sulfonated $TiO_2$ ($STiO_2$) nanoparticles (NPs) UF blended membranes were fabricated with different loadings of $STiO_2$. The modified membranes exhibited significant improvement in surface roughness, porosity, and pore size when compared to the PES membrane. The $P-STiO_2$ 1 and $P-TiO_2$ 1 blended membranes exhibited higher water flux, approximately 102.4% and 62.6%, respectively, compared to PES. SPP-$STiO_2$ and $P-STiO_2$ showed lower Rir fouling resistance than the $P-TiO_2$ blended membrane. Overall, the $STiO_2$-blended membranes provide high hydrophilicity permeability, anti-fouling performance, and improved BSA rejection attributed to the hydrogen bonding force and more electrostatic repulsion properties of $STiO_2$.

• 멤브레인
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• 제17권3호
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• pp.219-232
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• 2007

침지침강 상변환법으로 폴리에테르설폰$(PES)-TiO_2$ 복합막을 제조하였다. 14 wt% 및 20 wt%의 PES/NMP 기준 고분자 용액에 $TiO_2$ 나노입자를 PES에 대해 $0{\sim}60$ wt%로 첨가량을 달리하여 복합막 제조에 사용될 캐스팅 용액을 준비하였다. 제조된 $PES-TiO_2$ 복합막의 막 특성과 몰폴로지를 $TiO_2$ 첨가량에 따른 캐스팅 용액의 점도, coagulation value, 광투과도와 복합막의 인장강도, 세공크기 및 접촉각, 표면 및 단면 SEM 사진, BSA 용액의 한외여과 실험을 통해 규명하였다. 캐스팅 용액에 첨가시킨 $TiO_2$ 입자의 함유량이 증가함에 따라 점도는 증가하고 coagulation value는 낮아져 캐스팅 용액의 열역학적 불안정성이 증가하였다. $TiO_2$ 입자의 첨가량이 증가함에 따라 1) 순간분리의 침강형식을 유지하면서 침강속도가 빨라졌으며, 2) 순수투과량, 세공크기 및 압밀화 안정성이 증가하며, 3) 인장강도와 접촉각은 감소하였다. $PES-TiO_2$ 복합막의 BSA 용액에 대한 전량여과식 한외여과 실험결과 $TiO_2$ 입자의 함유량이 증가함에 따라 막의 친수화 특성이 증가하여 투과플럭스가 증가하였으며, $TiO_2$가 첨가되지 않은 막과 비교하여 최대 7배까지 투과 플럭스가 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권2호
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• pp.107-118
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• 1992

Alumina supports for TiO2 ultrafiltration membrane coating were prepared by presintering disk-type preforms at 140$0^{\circ}C$. These supports showed uniform microstructures which had the apparent porosity of 40%, the pore size distribution in the range of 0.1~0.5${\mu}{\textrm}{m}$, and the water flux of 1400ι/$m^2$.h at the pressure difference of 10 atm. The optimum pH and concentration of the TiO2 sol for coating were 0.8 and 1.0 wt%, respectively, and sol particles were identified as rutile forms of 20 nm size. Crack-free alumina-supported rutile TiO2 membranes could be prepared through well controlled drying and heating the gel layer coated by the sol-gel dipping. The pore size of the TiO2 membranes heat-treated at 50$0^{\circ}C$ for 2 hrs was 30~80$\AA$, and their thickness varied from 1.1 to 3.8 ${\mu}{\textrm}{m}$ in accordence with the dipping time (4~40 min). The flux of water through this composite membrane at 10 atm was found to be in the range from 800 to 1100ι/$m^2$.hr depending on the dipping time (10~40 min). The membrane thickness increased linearly with the square root of the dipping time and the slope was 0.62 ${\mu}{\textrm}{m}$/{{{{ SQRT { min} }}.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권3호
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• pp.244-254
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• 1999

폐윤활유 재생용 TiO2 한외여과막은 정밀영과용 지르코니아 복합막(즉, 복층담채) 및 알루미나 단층 담체(기공크기 0.1$mu extrm{m}$)상에 졸-겔 코팅법에 의하여 TiO2 분리막 층을 코팅하여 제조 하였다. TiO2 졸의 특성 분석을 통하여 봉입침지(sealed dip-coating) 및 가압 코팅(pressurized coating)법으로 결함이 없는 TiO2 복합막을 제조할 수 있는 코팅조건을 최적화 하였다. 합성 TiO2 한외여과막의 분리막층 두께는 1$\mu\textrm{m}$이하의 범위에서 조절되었으며,기공값을 보여주었으며 75$0^{\circ}C$까지 열처리하여도 80%정도의 용질배제율(기공크기 22.5nm)을 유지하는 점으로 봐서 고온 공정을 요하는 폐윤활유 재생막으로서 충분한 열적 안정성을 갖고 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.393-403
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• 2018

In this research commercial polyethersulfone (PES) membrane was modified using $TiO_2$ nanoparticles (P-25 Degussa) and further irradiated using UV light to overcome the hydrophobicity and fouling nature of the membrane. Further the membranes were characterized using SEM and FTIR. Contact angle measurements study confirmed the hydrophilic tendency of the modified membrane by decreasing the contact angle from $73^{\circ}$ to $20.28^{\circ}$. The modified membranes showed higher flux and better anti-fouling properties as compared to the unmodified counterparts. The optimum conditions were found to be 0.5 wt% $TiO_2$ loading with 60 min membrane immersion and 10 min UV light illumination. The effect of different pH conditions of feed was analysed. Real wastewater filtration experiments also indicated better performance of modified membranes as opposed to neat PES membranes.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.58-58
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• 1994

슬립캐스팅법으로 제조한 튜브형 $\alpha$-알루미나 담체 (평균기공크기 = $0.1 \mum$)에 졸-겔 침지코팅(dipcoating) 또는 가압코팅 (pressurized coating) 법에 의하여 극미세입자 $\gamma$-AlOOH, $TiO_2, SiO_2$, 및 aluminosilicate diphasic 졸을 코팅한 후 300 ~ 500$\circ$C 에서 열처리하여 세라믹 복합막을 제조하였다. 복합막 전체에 대한 균열유무는 $N_2$ 기체투과율의 평균압력에 대한 의존성으로부터 평가하였으며, 한외여과 (ultrafiltration)에의 응용성을 규명하기 위하여 막의 재질 및 제조조건에 따른 polyethylene glycol (PEG) 수용액의 분획분자량 변화를 측정하였다. 합성 세라믹 복합막의 분획분자량 측정 결과 $SiO_2$의 경우 2,000 정도로 매우 우수하였으며 $\gamma-Al_2O_3, TiO_2$, 그리고 aluminosilcate 막들은 6,000 ~ 10,000 범위 값을 갖고 있었다. 또한 막의 기공크기 및 분획분자량을 제어하기 위한 방법으로서 $TiO_2$ 복합막을 300 ~ 700$\circ$C 에서 열처리하였으며 이들에 대한 분획분자량 변화를 비교 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.359-368
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• 2012

탄소 한외여과막 및 광촉매 혼성 수처리를 위해 관형 여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이 공간에 광촉매를 충전하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구에 이산화티타늄 분말을 플라즈마 화학증착 공정으로 코팅한 것이다. 휴믹산과 카올린 모사용액을 대상으로 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 기존 결과와 동일하게 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항($R_f$)이 감소하여 2 mg/L에서 최대 총여과부피 ($V_T$)를 얻었다. 탁도와 휴믹산의 처리효율은 각각 98.9%와 88.7% 이상이었다. UF 및 UF + $TiO_2$, UF + $TiO_2$ + UV 공정의 처리 분율 결과, 광촉매 흡착과 광산화에 의해 탁도는 거의 처리되지 않았으나, 광촉매 흡착 및 광산화에 의한 휴믹산 처리 분율은 각각 2.5%, 12.3%이었다. 기존 결과와 비교하면, 분리막의 재질과 기공의 크기에 따라 광촉매 흡착과 광산화에 의한 휴믹산의 처리 분율이 다르게 나타났다. 공정이 단순화될수록 180분 운전 후 막오염 저항($R_{f,180}$)은 증가하였고, 최종 투과선속($J_{180}$)은 소폭 감소하였다.

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.143-156
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• 2018

본 총설은 다양한 저널 게재 논문으로부터 분리막 및 광촉매의 혼성 정수/하수 처리 공정을 요약하였다. 이 총설에는 (1) 분리막 광촉매 반응기(membrane photoreactor, MPR), (2) 분리막 결합 광촉매 공정에서 막오염 관리, (3) 유기 오염물의 분해를 위한 광촉매 분리막 반응기, (4) 정수처리용 막분리 공정과 광촉매 분해의 결합, (5) 휴믹산 분해를 위한 광촉매 및 세라믹 막여과의 혼성공정, (6) 활성슬러지 여과를 위한 한외여과의 막오염에 이산화티타늄 나노입자의 영향, (7) 정수처리용 광촉매 및 정밀여과의 혼성시스템, (8) 선박 평형수 처리용 한외여과 및 광촉매의 혼성공정 및 (9) 분리막 및 광촉매 코팅 프로필렌 구의 혼성수처리 공정이 포함되어 있다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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• pp.203-206
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• 2004

Many types for environmental pollutant of endocrine disruptors have been reported on abnormal sexual development and abnormal feminizing responses of animals in a number of literatures [1]. Conventional biological methods for the removal of pollutants in wastewater require long times, and chemical oxiation methods in general cannot completely eliminate.(omitted)