• Title/Summary/Keyword: ion exchange capacity

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연료전지용 술폰폴리이미드의 물성 연구 (Studies on Physical Properties of Sulfonpolyimide for Fuel Cell)

  • 고재철;안범종;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.151-156
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    • 2005
  • Many researchers have been focused on polymer electrolyte membrane (PEM) to improve performance of a fuel cell. Sulfonpolyimide with hydrocarbon was synthesized from ODA (4,4-diaminodiphenyl ether), ODADS (4,4-diaminodiphenyl ether-2,2-disulfonic acid), NTDA (1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylicdianhydride) and CSA (chlorosulfonic acid). In order to estimate the feasibility as a fuel cell, the performance of sulfonpolyimide was analyzed through a swelling degree, IEC (ion exchange capacity), ion conductivity and TEM (transmission electron microscope). As the results of this performance test, swelling degree, IEC and ion conductivity were 37%, 0.06 meq/g and 0.08 S/cm respectively, when the CSA concentration was 0.4 M. It was thought that sulfonpolyimide could be used as a fuel cell through improvement of electrolyte membrane.

아민화 아크릴계 이온교환섬유의 폐수 중 Linear Alkylbenzene Sulfonate 흡착에 관한 연구 (Studies on the Adsorption of Linear Alkylbenzene Sulfonate from Waste Water by Fibrous Aminated Acrylic ion-Exchanger)

  • 황택성;박진원;김원종
    • 폴리머
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    • 제26권4호
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    • pp.516-522
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    • 2002
  • 4급 암모늄기를 관능기로 갖는 아민화 아크릴계 이온교환섬유를 이용하여 연속식 흡착공정 중 linear alkylbenzene sulfonate(LAS)의 흡착특성을 확인하였다. 아민화 아크릴계 이온교환섬유의 LAS흡착성능은 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 $40^{\circ}C$에서 최적 흡착성능을 나타내었다. 또한 컬럼 베드 충진비(L/D)의 변화에 따른 LAS 이온의 흡착능은 L/D>2에서 최대 흡착능을 나타내었다. pH 변화에 따른 LAS이온 흡착능은 pH가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, pH 7에서 최대 흡착능을 나타내었다. 유속변화에 따른 LAS 흡착능은 유속이 증가할수록 낮아졌으며 농도가 높을수록 떨어졌다.

전기방사에 의한 술폰화 HIPS 이온교환 나노섬유의 제조 및 특성 (Preparation and Characteristics of Sulfonated HIPS ion Exchange Nanofiber by Electrospinning)

  • 최은정;황택성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.69-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 전기방사를 이용하여 PS의 취성을 개선하고자 내충격성이 우수한 HIPS와 가교제 DVB를 혼합하여 방사한 후 가교와 술폰화 반응을 통해 HIPS 이온교환 나노섬유를 제조하였다. 또한, 이들을 FT-IR, XPS, 함수율, 이온교환 용량, SEM 및 접촉각으로 나노섬유의 기본특성을 확인하였다. FT-IR 및 XPS 구조분석 결과, HIPS 나노섬유는 술폰화 시간이 지남에 따라 $-SO_3H$기의 도입이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 술폰화 시간이 지남에 따라 섬유의 친수성이 증가하여 DVB 함량이 7.5 wt%, 술폰화 시간이 200분일 때 함수율과 이온교환용량은 최대 75.6%, 2.67 meq/g으로 나타났다.

Effects of Ionic Speciation of Lysine on Its Adsorption and Desorption Through a Sulfone-type Ion-Exchange Column

  • Choi, Dong-Hyouk;Lee, Ki-Say
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권9호
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    • pp.1527-1532
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    • 2007
  • Lysine produced during microbial fermentation is usually recovered by an ion-exchange process, in which lysine is first converted to the cationic form (by lowering the pH to less than 2.0 with sulfuric acid) and then fed to a cationexchange column containing an exchanger that has a sulfone group with a weak counterion such as NH;. Ammonia water with a pH above 11 is then supplied to the column to displace the purified lysine from the column and allow its recovery. To enhance the adsorption capacity and for a possible reduction in chemical consumption, monovalent lysine fed at pH 4 was investigated in comparison with conventional divalent lysine fed at pH 1.5. The adsorption capacity increased by more than 70% on a mass basis using pH 4 feeding compared with pH 1.5 feeding. Lysine adsorbed at pH 4 started to elute earlier than that adsorbed at pH 1.5 when ammonia water was used as the eluant solution, and the extent of early elution became more notable at lower concentrations of ammonia. Moreover, the elution of monovalent lysine fed at pH 4 displayed a stiffer front boundary and higher peak concentration. However, when the ammonium concentration was greater than 2.0 N, complete saturation of the bed was delayed during adsorption and the percent recovery yield from elution was lowered., both drawbacks that were considered inevitable features originating from the increased adsorption of monovalent lysine.

전기투석법에 의한 담수화용 이온교환막: 총설 (Ion Exchange Membrane for Desalination by Electrodialysis Process: A Review)

  • 살센벡 아샐;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권2호
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    • pp.91-99
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    • 2022
  • 모든 인구 계층에 저렴한 비용으로 깨끗한 물의 수요를 충족시키는 것은 해결해야 할 세계적인 문제이다. 막 분리 공정을 통한 해수 및 기수의 탈염은 효율이 높고 확립된 방법이다. 그러나 막 분리 공정은 막 오염, 제거된 오염물의 처리, 그리고 자본집약적 공정이라는 본질적인 문제가 있다. 전기투석은 전위차가 구동력인 막 기반 분리 공정이다. 전기투석막의 장점은 뛰어난 효율과 저렴한 운영 비용이다. 전기투석공정에서 사용되는 이온교환막은 장기간 효율을 잃지 않기 위해 내화학성과 내열성, 그리고 기계적 안정성이 필요하다. 이 때, 전기투석막의 이온교환용량은 이온교환막의 전도도에 따라 크게 달라진다. 본 리뷰에서는 이온 전도도과 안정성을 향상시키기 위한 양이온 교환막과 음이온 교환막의 개조를 중점적으로 논의하였다.

층상이중수산화물을 이용한 인 흡착 (Phosphorus Adsorption by Layered Double Hydroxide)

  • 정용준;민경석
    • 상하수도학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.404-410
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    • 2005
  • A series of batch type adsorption experiments were performed to remove aquatic phosphorus, where the layered double hydroxide (HTAL-CI) was used as an powdered adsorbent. It showed high adsorption capacity (T-P removal: 99.9%) in the range of pH 5.5 to 8.8 in spite of providing low adsorption characteristics (pH<4). The adsorption isotherm was approximated as a modified Langmuir type equation, where the maximum adsorption amount (50.5mg-P/g) was obtained at around 80mg-P/L of phosphorus concentration. A phosphate ion can occupy three adsorption sites with a chloride ion considering the result that 1 mol of phosphate ion adsorbed corresponded to the 3 moles of chloride ion released. Although the chloride ion at less than 1,000mg-CI/L did not significantly affect the adsorption capacity of phosphate, carbonate ion inhibited the adsorption property.

Synthesis of Cation-Exchange Membrane by the Monomer Sorption

  • Park, Yong-Jin;Moon, Seung-Hyeon
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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    • pp.1-4
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    • 2003
  • LDPE/polystyrene cation exchange membranes were prepared through a monomer-sorption method and UV radiation polymerization. The reaction behaviors in the preparation were investigated. The membranes prepared were characterized in terms of physical and electrochemical properties. The membranes exhibited reasonable properties for an ion-exchange membrane with weight gain (Wr) of above 0.3, electrical resistance of below 1.0 Ω $\textrm{cm}^2$ and ion-exchange capacity of 1.8 meq/g-dry membrane. DSC studies and FE-SEM image revealed the formation of a homogeneous membrane. Both the current-voltage and the chronopotentiometric curves of the membranes indicated that LDPE/polystyrene membranes can be properly used at a high current density, and the surface homogeneity of cation-exchange sites in the membrane was comparable to that in a commercial membrane.

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직접 메탄올 연료전지 적용을 위한 PVA 기반 양이온교환막 제조 및 특성연구 (Studies on the Preparation and Characterization of PVA Based Cation-exchange Membranes for DMFC Application)

  • 전이슬;김가영;임지원
    • 멤브레인
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    • 제25권2호
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    • pp.144-151
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    • 2015
  • 수용성 고분자인 poly(vinyl alcohol) (PVA)에 가교제인 sulfosuccinic acid (SSA)를 첨가하여 가교반응을 통해 물에 용해되지 않는 막을 제조하였으며, 이온교환능력을 부여하기 위해 poly(4-styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)를 PVA 질량대비 70, 80, 90 wt%로 달리 첨가하여 막을 제조하였다. 제조한 막의 특성을 알아보기 위해 FT-IR, 함수율, 이온교환용량, 이온전도도, 메탄올 투과도를 측정하였다. 함수율과 이온교환용량, 이온전도도는 PSSA_MA 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으며 메탄올 투과도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특성평가 결과 본 실험 막의 최적 조성은 PVA10/SSA9/PSSA_MA80으로 도출되었다.

산성-산화성 분위기에서 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 은(Ag) 이온의 연속식 이온교환 특성 (Continuous Ion Exchange Characteristics of Ni, Co and Ag Ions in Acidic-Oxidizing Conditions)

  • 김영호;양현수;김웅기
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.218-224
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    • 1999
  • 원자로 정지시 혼상 탈염기의 최적 운전방법을 제안할 목적으로 산성-산화성 분위기에서 저농도의 Ni, Co 및 Ag 이온이 함유된 모의 냉각재 용액의 연속식 이온교환특성을 연구하였다. 금속 이온의 제거 용량에 미치는 양이온 교환수지 형태의 효과로서 $H^+$형 수지의 성능은 $Li^+$형 수지의 성능보다 약 6% 정도 높은 것으로 나타났다. 혼합층 이온교환 방법인 양이온과 음이온 수지의 혼합은 비혼합시와 비교하여 금속 이온들의 제거 용량에는 영향을 미치지 않았으나 금속 이온들의 파과곡선의 기울기를 매우 조금 증가시켰다. 냉각재의 산성-산화성 분위기와 관계된 영향으로서 붕산의 첨가는 금속 이온들의 파과곡선의 기울기를 매우 작게 감소시킨 반면, 과산화수소의 첨가는 금속이온들의 제거 용량을 약간 감소시켰다.

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Enhanced ion-exchange properties of clinoptilolite to reduce the leaching of nitrate in soil

  • Kabuba, John
    • 분석과학
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    • 제35권2호
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    • pp.41-52
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    • 2022
  • The leaching of nitrate from soil increases the concentration of elements, such as nitrogen, phosphorus, and potassium, in water, causing eutrophication. In this study, the feasibility of using clinoptilolite as an ion-exchange material to reduce nitrate leaching in soil was investigated. Soil samples were collected from three soil depths (0 - 30, 30 - 90, and 90 - 120 cm), and their sorption capacity was determined using batch experiments. The effects of contact time, initial concentration, adsorbent dosage, pH, and temperature on the removal of NO3- were investigated. The results showed that an initial concentration of 25 mg L-1, a contact time of 120 min, an adsorbent dosage of 5.0 g/100 mL, a pH of 3, and a temperature of 30 ℃ are favorable conditions. The kinetic results corresponded well with a pseudo-second-order rate equation. Intra-particle diffusion also played a significant role in the initial stage of the adsorption process. Thermodynamic studies revealed that the adsorption process is spontaneous, random, and endothermic. The results suggest that a modification of clinoptilolite effectively reduces the leaching of nitrate in soil.