• 제목/요약/키워드: ion exchange capacity

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유로키나제 분리를 위한 아민화 HPP-g-GMA 중공사 이온교환체의 합성에 관한 연구 (Synthesis of Aminated Hollow PP-g-GMA Fibrous Ion-Exchanger for Separation of Urokinase)

  • 황택성;이진혁
    • 폴리머
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    • 제26권2호
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    • pp.160-167
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    • 2002
  • E-beam 전조사법을 이용하여 HPP-g-GMA 공중합체와 아민화 반응을 통한 아민화 HPP-g-GMA 이온교환체를 합성하였다. 그라프트율은 GMA 단량체 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 GMA 단량체 농도가 1.46 M에서 그라프트율이 130%로 최대를 나타냈다. 아민화율은 그라프트율이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 그라프트율이 100%일 때 37.4%로 최대값을 나타내었다. 아민화 HPP-g-GMA 섬유이온교환체의 이온교환용량은 약 3.78 meq/g으로써 흡착 성능이 매우 우수한 소재임을 확인하였다. BET 분석결과 아민화 HPP-g-GMA의 비표면적은 54.83 $\m^2/g$, 기공크기는 $26\AA$으로 반응전보다 비표면적은 감소하였고 기공크기는 약간 증가하는 경향을 보였다. 또한 SEM 분석 결과, 반응 후 섬유의 두께가 굵어짐을 관찰하였으며 기공 막힘현상이 관찰되지 않았으며 이로부터 본 연구에서 합성한 섬유이온교환체가 음이온 흡착.분리에 적합함을 확인하였다.

바나듐 레독스 흐름전지용 Poly(arylene ether sulfone) 막의 특성 (Characteristics of Poly(arylene ether sulfone) Membrane for Vanadium Redox Flow Battery)

  • 오성준;정재현;신용철;이무석;이동훈;추천호;김영숙;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.671-676
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    • 2013
  • 최근에 대용량 에너지 저장 시스템으로 레독스 흐름전지(Redox Flow Battery, RFB)가 활발히 연구 개발되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 RFB막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 Poly(arylene ether sulfone) (PAES) 막을 사용해 고가의 불소계막과 그 특성을 바나듐 레독스 흐름전지(VRB, Vanadium Redox Flow Battery)조건에서 비교하였다. 바나듐 이온투과도, 이온 교환 용량, OCV 변화, 팽윤, 충 방전 곡선, 에너지 효율 등을 측정했다. PAES 막은 Nafion 117막에 비해 바나듐 이온투과도가 낮고, 이온교환용량은 커서 Nafion 117을 사용한 RFB보다 에너지 효율이 높았다.

Acrylonitrile-butadiene rubber를 포함한 균질계 음이온교환 복합막의 제조 및 전기화학적 특성 (The Preparation and Electrochemical Properties of Homogeneous Anion-exchange Composite Membranes Containing Acrylonitrile-butadiene Rubber)

  • 송푸름;문혜진;홍성권;김정훈;장봉준
    • 멤브레인
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    • 제24권6호
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    • pp.463-471
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    • 2014
  • 폴리스티렌계 음이온교환막은 제조가 쉽고 공정이 간단한 장점을 갖고 있으나 막의 취성이 높아 내구성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하여 유연하고 우수한 내구성을 갖는 막을 만들기 위해 acrylonitrile-butadiene rubber를 첨가제로 사용하여 음이온교환막을 제조하였다. 다양한 조성의 vinylbenzylchloride와 styrene, divinylbenzene, acrylonitrile-butadiene rubber 그리고 benzoyl peroxide로 이루어진 단량체 용액을 지지체인 직물 형태의 지지체인 poly(propylene)위에 캐스팅 후 열중합 가교시킨 다음 trimethylamine과 acetone을 이용하여 음이온 교환기($-N+(CH_3)_3$)를 함유하는 복합막을 제조하였다. 음이온 교환막 제조시 첨가제의 함량에 따른 막의 성능을 평가하여 최적화 비율을 찾고, 단량체의 함량을 변화하여 함수율, 이온교환용량(IEC) 및 전기저항 값을 측정하였다. 그 결과 최적화 비율로 제조된 막들은 아스톰사의 상용화 음이온 교환막(AMX)보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 값을 나타내는 동시에 유연성과 내구성이 우수한 막이 만들어진 것을 확인할 수 있었다.

양이온 교환 및 염 함침을 통한 메조다공성 실리카와 유기-금속 구조체의 수분 흡착 특성 조절 (Control of Water-Adsorption Properties of Mesoporous Silica and MOF by Ion Exchange and Salt Impregnation)

  • 이은경;조강희;김상겸;임종성;김종남
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.55-62
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    • 2018
  • $90^{\circ}C$ 이하의 저온열원 구동 수분 흡착식 냉방 시스템에 사용되는 흡착제는 효과적인 냉열 생산을 위해서 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 높은 수분 흡-탈착량 차를 보이는 것이 좋다. 메조다공성 실리카(MCM-41)와 다공성 유기-금속 구조체(MIL-101) 의 경우 최대 수분 흡착량은 많지만 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3 구간에서 각각 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$, $0.074{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$의 낮은 수분 흡-탈착량 차를 갖는다. 이 연구에서는 메조다공성 실리카와 다공성 유기-금속 구조체의 표면 성질을 조절하여 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차를 증가시켰다. 주로 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.5 ~ 0.7에서 일어나는 메조 다공성 실리카의 경우 알루미늄을 관능화 시킨 후에 염기도가 다른 여러 양이온($Na^+$, ${NH_4}^+$, $(C_2H_5)_4N^+$)들로 교환하거나 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하여 각각의 흡착제들에 대해 $35^{\circ}C$에서 수분 흡착 등온선을 측정하였다. 양이온 교환 후 수분 흡착이 주로 일어나는 구간이 상대습도($P/P_0$) 0.5 부근으로 이동하였으나 여전히 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 낮은 수분 흡-탈착량 차를 보였다. 하지만 흡습성을 갖는 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침한 메조다공성 실리카는 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.027{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$에서 $0.152{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$으로 증가하였다. 수분 흡착이 상대습도($P/P_0$) 0.3 ~ 0.5에서 주로 일어나는 다공성 유기-금속 구조체에도 염($CaCl_2$)을 20 wt% 함침하였더니 상대습도($P/P_0$) 0.1 ~ 0.3에서 수분 흡-탈착량 차가 $0.330{g_{water}\;g_{ads}}^{-1}$까지 증가하였다.

Adsorption characteristics of strontium onto K2Ti4O9 and PP-g-AA nonwoven fabric

  • Lee, Tae hun;Na, Choon-Ki;Park, Hyunju
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권3호
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    • pp.330-338
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    • 2018
  • This study investigated the possibility of using potassium titanate oxide ($K_2Ti_4O_9$) and acrylic acid-grafted polypropylene fabric (PP-g-AA) as adsorbents capable of removing strontium from aqueous solutions. $K_2Ti_4O_9$ showed the highest rate of strontium removal in the weak alkaline range, while the PP-g-AA increased strontium removal in the neutral range. Moreover, the adsorption capacity of the $K_2Ti_4O_9$ was not affected by the coexistence of K and Na ions, while the adsorption capacity decreased when Ca and Mg ions were present at the same concentration as that of strontium. When coexisted at the same concentration as strontium, Na, K, Ca, and Mg ions strongly reduced the adsorption capacity of the PP-g-AA. The results also indicated that the adsorption of strontium on $K_2Ti_4O_9$ was consistent with both the Langmuir and Freundlich adsorption isotherms. In contrast, the adsorption of strontium on the PP-g-AA was more consistent with the Langmuir isotherm model. Moreover, the adsorption equilibrium time of $K_2Ti_4O_9$ was generally 12 h, while that of the PP-g-AA was 5 h, indicating that the adsorption rates were consistent with the pseudo-second order kinetics model. $K_2Ti_4O_9$ and the PP-g-AA could be regenerated by simple washing with 0.5 N HCl.

제올라이트 콘크리트의 기초 물성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fundamental Properties of Zeolite Concrete)

  • 조병완;최지선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 오늘날 첨단산업의 발전과 지구환경 문제의 심각성에 대한 인식이 증가하여 시멘트 산업에서도 다각화 측면에서 다양한 종류의 기술들이 활성화되고 있는 시점이다. 본 연구에서는 최근에 새로이 검토되고 있는 시멘트 대체 재료로서 천연제올라이트를 주원료로 사용한 제올라이트 시멘트 콘크리트에 관한 기초 물성에 대해 분석하는데 목적이 있으며, 악취 및 유독가스 제거기능이 우수하며 중금속, 암모니아와 같은 양이온성 오염물질을 제거하는 이온교환능, 흡착능, 분자체효과를 가지며 또한 다공성 물질이라 보온능력이 좋은 것으로 알려진 천연제올라이트와 알칼리 활성제(NaOH)의 양에 따라 콘크리트의 압축강도, 슬럼프, 블리딩 및 공기량 등을 실험하였다. 천연제올라이트 콘크리트의 압축강도 측정결과 거의 40MPa정도로 측정되었으며 슬럼프, 블리딩, 공기량 시험에서도 일반 콘크리트과 비슷한 성능을 나타내어 향후 고성능, 고기능성 건설재료로 사용 가능하다고 판단되어진다.

혈중(血中) Thyroxine-결합(結合)-globulin(TBG)의 $T_4$ 결합능(結合能) 측정(測定)에 관한 고찰(考察) (Estimation of the $T_4$ Binding Capacity of Serum Thyroxine Binding Globulin)

  • 이경자;고창순;이문호
    • 대한핵의학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.1-12
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    • 1973
  • The most commonly used methods for determining thyroxine binding globulin(TBG) concentration as the total thyroxine-binding capacity utilize electrophoretic seperation of serum. Although technically simple, the electrophoretic method is time consuming and is limited in the number of samples which can be run in a single assay. The author presented a single $T_4$ load ion exchange resin method as an approach to simplify the technique as with clinical practicability and results were analyzed. For construction of the standard curves, serum mixtures were diluted with barbital buffer.which effectively blocked $T_4$-binding to TBPA. For each serum dilution, a constant amount of $T_4-^{125}I$ and increments of unlabelled $T_4$ were added. After incubation in water bath, resin beads were dispensed to the samples which binded all $T_4$ not bound to TBG. The radioactivity in the supernatant was counted in the gamma scintillation counter. Each standard curve was plotted from the percent counts in the supernatant and total $T_4$ in each tube. Unknown samples were diluted to 1:40 and ran at a single $T_4$ loading concentration, and the TBG capacity of the samples was able to be read on the standard isobars. The following results were obtained. 1) Mean and standard deviation for TBG capacity in normal population was $28.6{\pm}5.09{\mu}g\;T_4/100ml$. 2) $24.9{\pm}3.87{\mu}g\;T_4/100ml$ in hyperthyroidism showed low TBG capacity comparing to normal population.(p<0.025) 3) $31.0{\pm}2.40{\mu}g\;T_4/100ml$ in hypothyroidism showed high TBG capacity tendency comparing to normal population. 4) Reversed correlationship existed between TBG capacity and $T_3$ resin uptake(r=-0.624), TBG capacity and serum $T_4$ value (r=-0.859), and TBG capacity and free thyroxine index(r=-0.623). The author assumes that this method of assay is considerably simpler in instrumentation and technique than any other assays traditionally being used, and seems to be more practical for routine clinical laboratory use.

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양이온 교환막에 의한 암모니아 흡착 특성 (Adsorption Characteristic of Ammonia by the Cation-Exchange Membrane)

  • 김민;최혁준;양갑석;허광범;김병식
    • 멤브레인
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    • 제17권1호
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    • pp.54-60
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    • 2007
  • 본 연구에서는 복막 투석 시스템에 있어서, 요소를 가수분해 후 발생하는 암모니아를 제거하기 위하여, 방사선 그라프트 중합법에 의해 다공성 중공사막에 술폰산기($SO_3H$)를 도입시킨 양이온 교환막(이때 얻어진 막을 SS막이라 함)을 합성하였다. 여기에 금속이온(Cu, Ni, Zn)을 이용하여 그라프트 체인을 가교시킨 이온가교형 양이온 교환막(이때 얻어진 막을 SS-M막이라 함)을 합성하여, SS막과 SS-M막의 투과 유속과 암모니아의 흡착에 대하여 고찰하였다. 술폰산기 밀도에 따라 순수투과 유속은 술폰산기 밀도가 높아짐에 따라 투과 유속이 급격히 감소하였으나, 금속 이온이 도입됨에 따라, 투과 유속이 빨라진다는 것을 알 수 있었다. SS막의 경우 암모니아 흡착은 이온교환기 용량에 따라 1 : 1로 흡착되었고, SS-M막 보다 높은 흡착량을 나타났다. 또한, SS막, SS-M막 모두 pH 9에서 가장 높은 흡착량을 나타냈다.

친수성 아민화된 poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) 고분자 분리막 제조 및 투습도 특성평가 (Preparation and Characterization of Hydrophilic Aminated poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) Polymer Membrane)

  • 손태양;김지현;박치훈;남상용
    • 멤브레인
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    • 제27권4호
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    • pp.336-343
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    • 2017
  • 요즘 건물 내에서의 생활이 많아진 현대인에게 실내공기의 질은 매우 중요한 개념이고, 새롭게 생각을 해 보아야 하는 문제이다. 실내공기의 질은 실내공기의 온도, 습도 등으로 결정이 된다. 그리고 실내공기 개선을 위해서는 에너지 소비가 심하다는 단점이 있다. 그리하여, 전열교환을 이용하여 이러한 문제를 해결하려는 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 전열교환 분리막 적용을 위하여, poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) 고분자에 친수성 치환기인 암모늄을 도입하여 아민화된 SEBS 고분자를 합성하였고, 합성고분자에 대한 특성평가를 진행하였다. 암모늄을 도입하기 위하여 클로로메틸화 반응과 아민화 반응을 통하여 합성을 진행하였다. 결과적으로 합성고분자는 반응용제의 함량이 높아질수록 함수율, 이온교환용량이 증가하였고, 전열교환 분리막에서 중요한 투습도 또한 증가함을 확인할 수 있었다.

전기화학 캐퍼시터용 PVC기반 가교 음이온교환 멤브레인의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of a Cross-Linked Anion-Exchange Membrane Based on PVC for Electrochemical Capacitor)

  • 김영지;김수연;최성호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.903-913
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    • 2021
  • 본 연구에서는 싸이크론 헥산에서 PVC와 트리에틸디아민 (TEDA), 1,4-디메틸피페라진(DMP) 및 1,4-비스(이미다졸-1-일메틸)벤젠을 각각 치환반응시켜서3가지 형태의 PVC 멤브레인, AEM-1, AEM-2, and AEM-3를 제조하였다. AEM-1, AEM-2, and AEM-3멤브레인의 성공적인 제조 여부를 이온전도도(S/cm), 물함수율 (%), 접촉각, 이온교환능력 (meq/g), 열분석, SEM 및 XPS 분석 통하여 확인하였다. 또한, 제조된 가교 음이온 PVC멤브레인을 사용하여 유기전해질에서 전기화학 캐퍼시터 실험을 수행한 결과, 제조된 AEM-1, AEM-2 AEM-3 멤브레인의 경우 유기전해질에서 충/방전실험결과 매우 안정적임을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 치환반응 후에 용매 캐시팅법으로 제조된 PVC기반 멤브레인 (AEM-1, AEM-2, 및 AEM-3)의 경우 유기전기화학캐퍼시터 (슈퍼캐퍼시터)용 분리막으로 사용될 수 있다.