• 멤브레인
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• 제15권1호
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• pp.62-69
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• 2005

본 연구에서는 SEBS와 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT (montmorillonite) type의 clay를 이용하여 SEBS-clay 하이브리드 막을 용융삽입법으로 제조하였다. clay의 함량은 5 phr (per hundred resin)로 고정하였다. internal mixer를 사용하여 clay를 SEBS에 분산시켰으며, 제조된 SEBS-clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 완전히 박리되거나 이동하는 XRD 결과로부터 clay의 층간거리가 넓어지는 고분자의 clay 층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 SEBS-clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. SEBS-clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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• pp.81-94
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• 1998

Nowadays, membrane separation such as reverse osmosis (RO) and ultrafiltration (UF) play an important role in the industrial separation technology. Among desalination technologies available today, reverse osmosis is usually the most economical process for wide range of water salinity. Main applications include production of high purity water, desalination of seawater and brackish water for a drinking water supply, treatment of waste water for environmental protection, and recovery of precious materials from industrial waste water. In this paper, we will mention membrane performance and these practical use focused on reverse osmosis membranes and ultrafiltration membranes recently developed by Toray.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.168-172
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• 2018

This study first investigates the effect of the choice of cation on three different ionic-liquid-based gel polymer electrolytes (ILPEs) with polyimide membranes. The preparation of three ILPEs based on electrospun membranes of PI and incorporating a room-temperature ionic liquid, 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide complexed with lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, is described. ILPE-EMImTFSI has an ionic conductivity as high as $5.3{\times}10^{-3}S\;cm^{-1}$ at $30^{\circ}C$. Furthermore, it shows higher thermal stability and electrochemical oxidation stability compared to the other two ILPEs because of its stronger bonds. These results indicate that polyimide-based ILPE-EMImTFSI is a good candidate for use in high-safety rechargeable lithium metal batteries.

• 멤브레인
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• 제19권1호
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• pp.63-71
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• 2009

본 연구에서는 연료전지용 전해질 복합체용 지지체 막을 저가의 우수한 기계적 열적 안정성을 가지는 Polysulfone으로 상전이 법을 이용하여 제조하였다. 제조된 막을 이용하여 농도변화와 노출시간의 변화에 따른 열 수축율, 통기도, 모폴로지, 기계적 물성 및 다공도를 측정하였다. 모폴로지를 조절하기 위해 공기 중 노출 시간과 고분자 농도가 제어되었으며, 제조된 막은 고분자 농도 변화에 관계없이 모두 스폰지 구조를 나타내었다. 고분자의 농도가 증가함에 따라 기계적 열적 안정성은 증가하였지만, 다공도는 감소하는 결과를 보였다. 실험결과 20 wt%의 PSf 고분자 용액을 사용하여 2분의 노출시간을 두고 제조된 고분자 막에서 연료전지용 복합막으로 사용되기 위한 충분한 다공도(80%)와 기계적(tensile : 1.3 MPa), 열적(MD, TD shrinkgage < 1%) 안정성을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.377-388
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• 2011

침지법을 이용한 상전이 공정으로 polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES) and polyphenylsulfone (PPS)의 정밀여과 평막을 제조하였다. 용매로는 dimethyl formamide (DMF)를, 습윤제 고분자로는 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 사용하였으며 pore 형성 촉매로 2-butoxyethanol (BE)을 사용하였다. 얻어진 분리막들은 SEM과 micro permporometer를 이용하여 morphology를 분석하였으며 순수투과도를 측정하여 분리막의 투과성능을 측정하였다. BE의 첨가를 통하여 분리막의 기공을 성장시킬 수 있었으며 고분자 구조에 따라 분리막의 morphology 변화를 관찰할 수 있었다. PSF, PES, PPS 분리막의 평균기공의 크기는 각각 0.282, 0.330, $0.308{\mu}m$이었으며 공극률은 68.5, 66.1, 66.4%로 유사한 값을 나타내었다. 그러나 PPS 분리막의 경우 PSF, PES 분리막에 비해 높은 기공 밀도와 좁은 기공 분포를 관찰할 수 있었다. 그 결과 PPS 분리막의 순수 투과 유량은 $357L/m^2\;hr$으로 PSF ($196L/m^2\;hr$)나 PES membrane ($214L/m^2\;hr$) 분리막에 비해 훨씬 증가함을 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권6호
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• pp.1763-1770
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• 2013

A series of the block copolymers were successfully synthesized from post-sulfonated hydrophilic and hydrophobic macromers via three-step copolymerization. The degrees of sulfonation (DS) of the copolymers (10%, 30%, or 50%) were controlled by changing the molar ratio of the hydrophilic and hydrophobic parts. The resulting block copolymers were characterized by $^1H$ NMR and other technologies. The membranes were successfully cast using dimethyl sulfoxide (DMSO) solution at $100^{\circ}C$. The copolymers were characterized to confirm chemical structure by $^1H$ NMR and FT-IR. Thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) demonstrated that all sulfonated block copolymers exhibited good thermal stability with an initial weight loss at temperatures above $240^{\circ}C$. The membranes showed acceptable ion exchange capacity (IEC) and water uptake values in accordance with DS. The maximum proton conductivity was 184 mS $cm^{-1}$ in block copolymer-50 at $60^{\circ}C$ and 100% relative humidity, while the conductivity of Nifion-115 was 160 mS $cm^{-1}$ under the same measurement conditions. AFM images of the block copolymer membranes showed well separated the hydrophilic and hydrophobic domains. From the observed results it is that the prepared block membranes can be considered as suitable polymer electrolyte membranes for the application of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC).

• 멤브레인
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• 제13권4호
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• pp.239-245
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• 2003

본 연구에서는 은-고분자 전해질 막에서의 프로필렌/프로판에 대한 순수 기체 선택도 (${\approx}10,000$)와 혼합기체 선택도(${\approx}40$)의 큰 차이의 원인을 규명하였다. 먼저 기체 공급 조건이 혼합기체의 투과도와 분리 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 프로필렌의 농도가 감소함에 따라 고분자 전해질 막을 통한 프로필렌의 투과도는 감소하고, 프로판의 투과도는 증가를 하였으며, 그 결과 프로판/프로필렌의 선택도가 감소하였다. 이는 고분자 전해질막의 프로필렌에 의한 가소화에 의한 것임을 실험적 결과 및 수학적 모델에 의해서 확인하였다. 또한, 압력과 무관한 투과도를 사용하였을 때의 이론적 계산에 의한 막 분리 성능은 실험치와 비슷하게 나왔음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.469-474
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• 1998

스티렌-무수말레인산 공중합체로 가교된 PVA막을 용액법으로 제조하였다. 투과증발공정에서 가교된 PVA/ PSMAn막에 대한 분리거동을 연구하기 위해 30~90 wt % 에탄올-물 혼합 조성에서 막에 대한 팽윤 및 수착 실험을 막내부로 수착되는 용액의 양과 조성을 측정할 수 있는 장치를 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 제조된 막의 경우, 수착과 투과단계에서 물에 대해 좋은 선택성을 나타냈고, 공급액의 농도 50 wt % 이상에서 막의 투과선택도는 가교제의 함량에 따른 팽윤비 변화보다 수착선택도와 보다 많은 상관 관계를 나타내었다. 이러한 거동을 투과 선택도와 수착선택도과 관련된 용해-확산 모델로 고찰한 결과, 투과선택도는 막 내에서의 확산단계에서 보다 오히려 수착단계에서 결정됨을 결론지을 수 있다.

• Macromolecular Research
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• 제11권5호
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• pp.375-381
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• 2003

Silver salt complex membranes with glassy poly(methyl methacrylate) (PMMA) unexpectedly showed higher propylene permeance than those with rubbery poly(butyl methacrylate) (PBMA) where as neat PMMA is much less permeable to propylene than that of neat PBMA. Such unusual facilitated olefin transport has been systematically investigated by changing the side chain length of polymethacrylates (PMAs) from methyl, ethyl to butyl. The ab initio calculation showed almost the same electron densities of the carbonyl oxygens in the three PMAs, expecting very similar intensity of the interaction between carbonyl oxygen and silver ion. However, the interaction intensity decreases with the length of the alkyl side chain: PMMA > PEMA > PBMA according to wide angle X-ray scattering and FT-Raman spectroscopy. The difference in the interaction intensity may arise from the difference in the hydrophilicity of the three PMAs, as confirmed by the contact angle of water, which determines the concentrations of the ionic constituents of silver salts: free ion, contact ion pair and higher order ionic aggregate. However, propylene solubilities and facilitated propylene transport vary with the side chain length significantly even at the same concentration of the free ion, the most active olefin carrier, suggesting possible difference in the prohibition of the molecular access of propylene to silver ion by the side chains: the steric hindrance. Therefore, it may be concluded that both the hydrophilicity and the steric hindrance associated with the side chain length in the three PMAs are of pivotal importance in determining facilitated olefin transport through polymer/silver salt complex membranes.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.336-347
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• 2022

역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 이온교환막을 격막으로 이용하여 해수와 담수의 농도차로부터 발전하는 유망한 친환경 재생에너지 기술 중 하나이다. 이온교환막은 RED의 성능을 좌우하는 핵심 구성요소로 낮은 전기적 저항, 높은 이온선택투과도, 우수한 내구성 및 저렴한 제조 비용 등의 요구조건을 만족시켜야 한다. 본 연구에서는 다양한 두께 및 기공율을 갖는 다공성 고분자 지지체를 이용하여 세공충진 음이온교환막을 제조하고 이온교환 고분자의 조성과 막 두께가 RED의 발전 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 이온교환막의 전기적 저항이 충분히 낮은 경우 RED 발전 성능은 주로 막의 apparent permselectivity에 의해 좌우됨을 확인할 수 있었다. 또한 막의 apparent permselectivity는 IEC, 가교도, 막 두께, 표면 개질 등을 통해 향상시킬 수 있으며 전기적 저항과의 trade off 관계를 고려하여 최적 조건을 찾아야 함을 확인하였다.