• Membrane Journal
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• v.31 no.1
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• pp.16-34
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• 2021

Water supplies are decreasing in comparison to increasing clean water demands. Using nanofiltration is one of the most effective and economical methods to meet the need for clean water. Common methods for desalination are reverse osmosis and nanofiltration. However, pristine membranes lack the essential features which are, stability, economic efficiency, antibacterial and antifouling performances. To enhance the properties of the pristine membranes, graphene oxide (GO) is a promising and widely researched material for thin film composites (TFC) membrane due to their characteristics that help improve the hydrophilicity and anti-fouling properties. Modification of the membrane can be done on different layers. The thin film composite membranes are composed of three different layers, the top filtering active thin polyamide (PA) layer, supporting porous layer, and supporting fabric. Forward osmosis (FO) process is yet another energy efficient desalination process, but its efficiency is affected due to biofouling. Incorporation of GO enhance antibacterial properties leading to reduction of biofilm formation on the membrane surface. Pressure retarded osmosis (PRO) is an excellent process to generate clean energy from sea water and the biofouling of membrane is reduced by introduction of GO into the active layer of the TFC membrane. Different modifications on the membranes are being researched, each modification with its own advantages and disadvantages. In this review, modifications of nanofiltration membranes and their composites, characterization, and performances are discussed.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.27 no.9
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• pp.1423-1428
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• 2006

In this study, we have prepared pitch binded AC (activated carbon)/$AC/TiO_2$ composites photocatalysts through carbon tetrachloride solvent method. The developed samples were characterized with surface properties, structural crystallinity between AC and $AC/TiO_2$, elemental identification and photocatalytic activity. The results of the textural surface properties demonstrate that there are slight increases in the BET surface area and adsorbed volume from adsorption isotherm of composite samples with increasing of the amount of AC. The SEM results present to the characterization of porous texture on the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites and homogenous compositions in the particle for all the materials used. From XRD data, a weak and broad carbon peak of graphene remained rutile peaks kept with anatase structure were observed in the X-ray diffraction patterns for the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites. The EDX spectra show the presence of C, O and S with strong Ti peaks. Most of these samples are richer in carbon and major Ti metal than any other elements. Finally, the excellent photocatalytic activity of the pitch/AC/$AC/TiO_2$ composites between relative concentration ($c/c_o$) of MB and UV irradiation time could be attributed to the both effects between photocatalysis of the supported $AC/TiO_2$ and adsorptivity of the two kinds of carbons.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.