• 제목/요약/키워드: ion transport membrane

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액체막법에 의한 중금속이온의 분리 및 회수 (Separation and Recovery of Heavy Metal Ion using Liquid Membrane)

  • 조문환;정학진;이상인;김진호;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.122-128
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    • 1994
  • 거대고리 리간드는 금속이온과 선택적으로 결합하는데, 이를 이용하여 에멀젼 액체막을 통한 금속이온의 이동에 관하여 연구를 수행하였다. 금속이온은 유기층에 있는 운반체에 의하여 source phase에서 recevinng phase으로 이동한다. 운반체로는 거대고리 리간드인 $DBN_3O_3$를 사용하였다. 여기에서 에멀젼 액체막을 통한 금속이온의 이동에 관한 요인과 어떤 금속이온의 선택적 분리에 관하여 검토하였다. 금속이온과 거대고리 리간드 그리고 금속이온과 recevinng phase내에 있는 음이온에 대한 안정도 상수를 금속이온의 선택적 이동에 대한 척도로 조사하였다. 납이온이 혼합 용액에서 다른 금속이온보다 높은 이동속도를 나타내었다. Recevinng phases내의 음이온이 금속이온의 이동에 중요한 역할을 한다.Recevinng phases내에 있는 $NO_3^-$$S_2O_3^{2-}$대치하면 이동량이 증가함을 보였는데 이는 $Pb^{2-}-S_2O_3^{2-}$상호작용이 $Pb^{2+}-NO_3^-$상호작용보다 크기 때문이다.

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마크로고리 화합물을 운반체로 하는 액체막을 통한 이온의 운반에 관한 연구 (제2보). 유기액체막 운반체를 통한 수소이온의 운반 (The Ion Transport Phenomena through the Liquid Membrane with Macrocylic Compound (II). Transport of $H^+$Ion through Organic Liquid Membranes Containing Dibenzo-18-crown-6 and Dicyclohexyl-18-crown-6 as Carrier)

  • 윤창주;이심성;김영희;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.170-175
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    • 1984
  • Dibenzo-18-crown-6(DBC) 및 dicyclohexyl-18-crown-6(DCC)를 이온의 운반체로 하는 여러 유기액체막을 통해 수소이온의 운반속도를 25$^{\circ}$C에서 측정하였다. 운반속도는 용매의 유전상수에 크게 영향을 받는데 이를 액체막 내부에서 이온 화학종이 가진 Born의 포텐셜 에너지 장벽을 들어 고찰하였다. 또한 음이온의 크기도 운반속도에 영향을 주었는데 이는 Born식으로 부터 새로이 유도된 이론적인 결과와 잘 일치하였다.

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Poly(L-glutamic acid)/PVA 블렌드막의 대이온 선택적인 구조전이와 이온투과 특성 (Counterion Specific Conformational Transition and ion Selective Transport of a Poly(L-glutamic acid)/PVA Blend Membrane)

  • 허양일
    • 폴리머
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    • 제24권6호
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    • pp.802-809
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    • 2000
  • Poly(L-glutamic acid) (PLGA)와 PVA 블렌드막을 제조한 후, ethanol 수용액중에서 막증의 polypeptide 사슬의 2차구조 전이거동에 미치는 용매조성 및 대이온종의 영향과 알칼리 금속 이온 (Li, na, K, Cs)에 대한 투과특성을 조사하였다. 막중 PLG 알칼리 금속염의 helix 형성거동에 있어 대이온 선택성은 Li>Na>K>Cs의 순으로 관찰되었고, 이와 같은 특이성은 탈용매화 에너지와 정전에너지의 감소에 따른 고분자 하전기와 대이온과의 contact ion-pair 형성에 의한 것으로 설명하였다. 또한 PLGA/PVA 블렌드막의 ethanol 수용액 중에서의 알칼리 금속이온의 투과거동을 살펴보면, ethanol 농도가 점차 증가함에 따라 K, Cs의 경우는 투고도가 증가한, Li, Na의 경우에는 감소하였다. K, Cs 이온의 경우 대이온과 염소이온간의 ion-pair (M$^{+}{\cdot}$Cl$^{-}$)형성에 의한 Donnan배제효과의 감소와 중성염 형태로의 분배량 증가때문인 것으로, Li, Na 이온의 경우 막중의 coil-helix 구조전이에 따른 자유체적의 감소와 고분자 하전기와의 상호작용이 증가하여 확산성이 크게 감소하였기 때문인 것으로 생각된다.

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고분자전해질 연료전지에서 고분자막을 통한 물의 이동 (Transport of Water through Polymer Membrane in Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 이대웅;황병찬;임대현;정회범;유승을;구영모;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.338-343
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    • 2019
  • 고분자전해질 연료전지에서 전해질막의 물이동과 함수율은 고분자막의 성능에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 간단한 방법에 의해 물이동에 관한 고분자막의 물성(전기삼투계수, 물 확산계수)을 측정하고 이들을 이용해 막을 통한 물의 이동량과 이온전도도를 모델식에 의해 모사한 후 실험값과 비교하였다. 물이동의 구동력은 전기삼투와 확산만이 라고 본 1차원 정상상태 지배방정식을 매트랩으로 수치해석하였다. $144{\mu}m$ 두께의 고분자막의 전기삼투계수를 수소펌핑셀에서 구한 결과 1.11을 얻었다. 물확산계수를 상대습도의 함수로 나타냈고 물확산에 대한 활성화에너지는 $2,889kJ/mol{\cdot}K$였다. 이들 계수를 적용해 모사한 물이동량과 이온전도도 결과는 실험값과 잘 일치함을 보였다.

전기투석에 의한 초산의 이동특성 연구 (Studies on the Transport of Acetic Acid by Electrodialysis)

  • 최동민;구윤모
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.360-366
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    • 1996
  • 전기장에서의 유기산의 이동성향을 파악하기 위하여 아세트산을 대상으로 하여 한외여과막과 이온교 환막을 사용한 전기투석에 대해 연구하였다. 전기장에 의한 한외여과막에서의 전기적 삼투흐름은 전반적으로 anodic side에서 cathodic side로 진행되었다. 막을 통한 이온의 순수이동은 전기척 삼투흐름 에 대한 전기적 이동속도로부터 결정되였으며, 실험 에서의 순수 전기적 삼투흐름방향은 아세트산의 이 동에 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다. 격막을 통한 전기척 삼투흐름에 의해 특성화된 한외여과막의 표면전하는 모두 음전하를 띠었다. 각기 재질이 다른 regenerated celiuloseCYM series)와 polysul foneCPM series) 재질의 한외여과막을 사용한 실험에서 아세트산이온의 이통양상에 매우 다르게 나타 났으며 전반적으로 YM series의 한외 여과막에서 아세트산이옹의 이동이 원할한 것으로 나타났다. 이는 전기적 삼투흐름측정에 따르면 YM series의 격막에 비해 PM series의 격막이 전해질용액에셔 상대적으로 큰 음전하를 띠는 것으로 추측된다. 아세트산 이온의 이동은 전기장의 세기, 전극사이 의 거리, 전극표면적, 이온세기, 온도, 격막의 pore 크기등에 영향을 받았으며, 일정한 전류장의 조건에서 이온교환막에서의 아세트산 이온의 이통은 한외 여과막에 비하여 1.5 에서 3배 수준이였다. 전기장 펄스형성에 의한 이온교환막에서의 아세트산이온의 이동은 10sec/hr의 펄스전기장에서 약 10%의 증가 를보였다.

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Changes in Facilitated Transport Behavior of Silver Polymer Electrolytes by UV Irradiation

  • Jongok Won;Yosang Yoon;Kang, Yong-Soo
    • Macromolecular Research
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    • 제10권2호
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    • pp.80-84
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    • 2002
  • Silver species other than the silver ion were formed by UV irradiation on polymer electrolyte membranes containing silver salts and their effect on complexation behavior between the silver and olefin was investigated through the separation performance of olefin/paraffin mixtures. The ideal propylene/propane separation factor reached 350 and the separation coefficient was ca.15 due to the high loading amount of silver ions into poly(2-ethyl-2-oxazoline) (POZ) without UV irradiation. On UV irradiation either in air or under nitrogen, the silver-POZ membranes became yellow-brown initially due to the formation of colloidal silver particles, and finally black and metal-like luster. Even when Ag$^{+}$ was converted, to some extent, to Ag$^{\circ}$ by UV irradiation in air at the early stage, the separation coefficient of olefin/paraffin mixtures was maintained. This suggests that silver species other than the silver ion is active for olefin carrier for facilitated transport. Meanwhile the steady decrease of the separation coefficient was observed in the silver/POZ membranes irradiated under $N_2$. It is suggested that the reduction of silver ions in POZ goes through a different photoreduction mechanism with UV irradiation depending on the environment.t.

비수계 바나듐 레독스 흐름 전지를 위한 상용 멤브레인의 특성분석 (Characterization of Commercial Membranes for Non-aqueous Vanadium Redox Flow Battery)

  • 성기원;신성희;문승현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권5호
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    • pp.615-621
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    • 2013
  • 본 연구에서는 수계 레독스 흐름전지에서 사용하는 멤브레인 특성분석방법을 개선하여 비수계 레독스 흐름 전지를 위한 멤브레인 특성분석방법을 확립하였다. 비수계 레독스 흐름 전지에 적합한 멤브레인 특성을 확인하기 위해 상용 멤브레인의 이온교환능력, 이동수, 이온 전도도, 활물질 투과도, 전지효율 실험 등 특성분석들을 수행하였다. 상용 음이온 교환 멤브레인의 특성분석 실험을 통해 충 방전 효율 및 에너지효율과 이온 선택성의 상관관계를 조사하였다. Neosepta AHA 음이온 교환 멤브레인은 이동수 측정에서 0.81의 값으로 비수계 전해질에서 비교적 낮은 이온 선택성을 보였지만, 충방전 전지효율 평가에서는 92%의 충 방전효율과 86%의 에너지효율을 각각 나타내었다. 또한 이온의 선택성이 없는 다공성 멤브레인은 높은 전류밀도의 비수계 레독스 흐름 전지에 적절함을 알 수 있었다.