• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.416-424
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• 2018

Oil spill and oily wastewater have now become a serious threat to the freshwater and marine environments. Porous materials with super-hydrophobicity and super-oleophilicity are good candidates for the oil adsorption and oil/water separation. Here, flexible hybrid nanofibrous membrane (FHNM) containing $SiO_2$/polyvinylidene fluoride (PVDF) microspheres was prepared by simultaneous electrospinning and electrospraying. The obtained FHNM combined the flexibility of the nanofiber mat and super-hydrophobicity of the microspheres, which could not be achieved by either only electrospinning or only electrospraying. It was found that when the weight ratio between the $SiO_2$ and PVDF reached a critical value, the $SiO_2$ nanoparticles were present on the PVDF microsphere surface, significantly improving the surface roughness and hence the contact angle of the FHNM. Compared with the pure electrospun PVDF nanofiber mat, most of the FHNMs have a higher oil adsorption capacity. The FHNM could separate the oil with water quickly under the gravity and displayed a high efficiency and good reusability for the oil/water separation. More importantly, the FHNM could not only separate the oil with the pure water but also the corrosive solution including the salt, acid and alkali solution.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.376-380
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• 2021

The accurate detection of hydrogen gas molecules is considered to be important for industrial safety. However, the selective detection of the gas using semiconductive metal oxides (SMOs)-based sensors is challenging. Here, we describe the fabrication of H₂ sensors in which a nanocellulose/graphene oxide (GO) hybrid membrane is attached to SnO₂ nanosheets (NSs). One-dimensional (1D) nanocellulose fibrils are attached to the surface of GO NSs (GONC membrane) by mixing GO and nanocellulose in a solution. The as-prepared GONC membrane is employed as a sacrificial template for SnO₂ NSs as well as a molecular sieving membrane for selective H₂ filtration. The combination of GONC membrane and SnO₂ NSs showed substantial selectivity to hydrogen gas (R_air / R_gas > 10 @ 0.8 % H₂, 100 ℃) with noise level responses to interfering gases (H₂S, CO, CH₃COCH₃, C₂H₅OH, and NO₂). These remarkable sensing results are attributed mainly to the molecular sieving effect of the GONC membrane. These results can facilitate the development of a highly selective H₂ detector using SMO sensors.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.383-389
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• 2022

막 분리 공정은 다양한 응용 분야에서 사용되는 중요한 기술이다. 이러한 분리 공정은 농도 구배, 압력 또는 전위구배 등의 구동력에 의해 수행된다. 투과증발은 용액 메커니즘에 기초한 분리 과정 중 하나이다. 분리막을 투과한 쪽에서 압력은 진공에 의해 감소되고 분리는 압력차에 의해 구동된다. 다공성 제올라이트 분리막을 통한 탈수 공정에 의해 에탄올 또는 이소프로필 알코올과 같은 연료 및 화학 물질의 순도를 향상시킨다. 이러한 분리막들은 높은 열적, 화학적, 기계적 안정성을 가지고 있다. 이 총설에서는 제올라이트 분리막에 의한 에탄올 회수 및 바이오 오일 탈수라는 두 개의 섹션으로 나누어 소개한다.

• 멤브레인
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• 제14권3호
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• pp.201-206
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• 2004

열화학적 IS 공정에서 요오드화수소의 분해에 적용하기 위하여 화학증착법(CVD)으로 제조된 silica 막의 안정성을 HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 평가하였다. Si 원천으로 tetraethoxysilane을 사용하여 서로 다른 CVD 온도로 기공크기가 100 nm인 $\alpha$-alumina를 처리하였다. CVD온도는 $700^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $600^{\circ}C$이었다. $600^{\circ}C$에서 수행한 단일 성분의 투과 실험에서 측정한 막의 $H_2$/$N_2$ 선택도는 CVD 온도 $700^{\circ}C$의 M1 막은 43.2, $650^{\circ}C$의 M2 막은 12.6, $600^{\circ}C$의 M3 막은 8.7을 나타내었다. HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 안정성 실험은 $450^{\circ}C$에서 수행하였는데, CVD 온도 $650^{\circ}C$에서 처리된 막이 다른 온도에서 처리된 막보다 더 안정성이 더 좋은 결과를 얻었다.

• 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.

• 멤브레인
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• 제4권3호
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• pp.152-162
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• 1994

광촉매 $TiO_2$ 막에 의한 formic acid의 광분해 효율이 연구되었다. 막반응기는 용액의 정밀여과(micro-filtration)는 물론 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 다공성 $TiO_2$ 튜브 (평균기공: $0.2{\mu}m$)를 이용한 새로운 타입으로 개발되었으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. 또한 반응기의 광분해 효율을 증진시키기 위하여 슬립케스팅법으로 제조한 $TiO_2$ 튜브표면을 $TiO_2$ 졸로 코팅하였다. $TiO_2$ 막 반응기의 분해효율은 용액의 투과량(flux), 막의 미세구조(졸의 pH), 공급산소량, $H_2O_2$와 같은 1차 산화제(primary oxidants)의 첨가 그리고 $Nb_2O_5$와 같은 물질의 도핑(doping)에 매우 민감함을 알 수 있었다. 최적의 광분해 반응조건에서 formic acid의 산화효율은 pH가 1.45인 $TiO_2$ 졸로 코팅한 막 반응기를 사용했을때 80% 이상이었다. Formic acid 용액에 1차 산화제 $H_2O_2$를 첨가하거나 막을 $Fe_2O_3$로 도핑함으로써 산화효율은 최고 20%까지 증가시킬 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제26권4호
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• pp.281-290
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• 2016

정삼투 분리막 용도에 적합한 폴리아미드 복합막의 제조에 있어 지지층의 극성 및 공극률이 폴리아미드 구조 및 정삼투 분리막 투과 성능에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 클레쏘킬레이트 금속착물(0.1-0.5중량%)이 함유된 폴리술폰(18중량%) 용액을 상전이 공정을 통하여 지지층을 제조하였다. 제조된 지지층 상에 방향족 폴리아미드 활성층을 제막하였다. 다공성 PSF 지지층 제조를 위하여 상대적으로 낮은 폴리술폰(12중량%) 용액을 이용한 지지층을 폴리에스터 필름상에서 제조한 후 필름을 제거하고 제조된 지지층 상에 방향족 폴리아미드 활성층을 제막하였다. 제막된 시편 중 폴리술폰(18중량%)/금속착물(0.5중량%)로 만들어진 FO막은 유량 9.99 LMH, reverse salt flux 0.77 GMH로 HTI의 상용막(10.97 LMH, 2.2 GMH)과 비교해도 거의 비슷한 유량값과 향상된 RSF 값을 얻을 수 있었다. 캐스팅 용액의 금속착물의 첨가로 활성층 두께가 줄어들었으나 제거효율은 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권3호
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• pp.165-170
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• 2005

Sol-gel 공정에 의해 제조된 세라믹 분리 막은 보다 순수한 재료를 이용할 수 있고, 균일성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 다양한 복합체도 넓은 범위에서 반응을 유도할 수 있다는 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 sc,1-gel 공정을 이용하여 Tetraethyl ortho-silicate(TEOS)-Polyethylene glycol(PEG)계 organically modified silicate(ORMOSt)sol을 합성하였다. Polymer분자량을 변수로 하여 sol 합성 후 특성 변화를 점도와 겔화 시간을 측정함으로써 관찰하였다. 합성된 sol을 다공성 담체 위에 dip-coating법을 이용하여 막을 제조하였으며, SEM관찰을 통해 분리 막의 미세구조를 확인하였다. 합성 복합 막의 Oil/water 에멀젼의 처리효율을 cross-flow 타입의 막 분리 장치를 이용하여 확인하였다. Ormosilsol은 유기물의 분자량이 증가될수록 보다 쉽게 코팅 층을 형성 시킬 수 있었고, 담체를 용매에 담지 시켜 코팅 물질이 담체의 기공내로 침투될 때의 모세관력을 줄임으로써 크랙이 방지된 얇은 막을 얻을 수 있었다. Colloidal sol 코팅 막에 비해 ormosil sol코팅 막은 분리효율 뿐 아니라 flux 특설이 시험 5분경과 시점에서 약 $200\;l/m^2h$이상 향상되었음을 확인 할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.69-77
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• 2014

초저압용 나노여과 중공사 복합막을 제조하기 위하여 poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 소수성 중공사막 표면에 무기염인 $K_2Cr_2OH$와 $KMnO_4$ 수용액으로 친수화 처리를 하였으며, 처리된 막 표면 위에 piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)로 계면 중합하여 복합막을 제조하였다. NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$ 100 ppm 용액 및 300 ppm의 NaCl과 $CaSO_4$ 혼합용액을 이용하여 코팅물질의 농도, 코팅시간 및 건조시간에 따른 복합막의 투과특성을 알아보았다. 실험 결과 친수화 물질로는 $K_2Cr_2OH$을 사용하였을 때 더 높은 배제율을 보였으며, 친수화 시간이 길어질수록 투과도는 향상되고 배제율은 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 촉매인 triethyl amine (TEA)과 sodium lauryl sulfate (SLS)의 농도가 높을수록 투과도는 감소하고, 염제거율은 증가하였다. 최적 조건으로는 $K_2Cr_2OH$으로 10분 동안 친수화 시킨 PVDF 중공사막 위에 PIP 2 wt% 용액(PIP 함량 대비 Triethyl amine (TEA) 7 wt%, SLS 20 wt% 혼합용액)과 TMC 0.1 wt%를 이용하여 계면중합한 것으로 공급액 NaCl 100 ppm에 대해서는 투과도 40 LMH, 제거율 50%이었고, $CaSO_4$ 100 ppm에 대해서는 투과도 48 LMH, 제거율 55%를 나타내었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제40권5호
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• pp.232-238
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• 2010

Purpose: To prolong the degradation time of collagen membranes, various cross-linking techniques have been developed. For cross-linking, chemicals such as formaldehyde and glutaraldehyde are added to collagen membranes, but these chemicals could adversely affect surrounding tissues. The aim of this study is to evaluate the ability of porous non-chemical cross-linking porcine-derived collagen nanofibrous membrane to enhance bone and associated tissue regeneration in one-wall intrabony defects in beagle dogs. Methods: The second and third mandibular premolars and the first molars of 2 adult beagles were extracted bilaterally and the extraction sites were allowed to heal for 10 weeks. One-wall intrabony defects were prepared bilaterally on the mesial and distal side of the fourth mandibular premolars. Among eight defects, four defects were not covered with membrane as controls and the other four defects were covered with membrane as the experimental group. The animals were sacrificed 10 weeks after surgery. Results: Wound healing was generally uneventful. For all parameters evaluating bone regeneration, the experimental group showed significantly superior results compared to the control. In new bone height (NBh), the experimental group exhibited a greater mean value than the control ($3.04{\pm}0.23\;mm/1.57{\pm}0.59$, P=0.003). Also, in new bone area (NBa) and new bone volume (NBv), the experimental group showed superior results compared to the control (NBa, $34.48{\pm}10.21%$ vs. $5.09{\pm}5.76%$, P=0.014; and NBv, $28.04{\pm}12.96$ vs. $1.55{\pm}0.57$, P=0.041). On the other hand, for parameters evaluating periodontal tissue regeneration, including junctional epithelium migration and new cementum height, there were no statistically significant differences between two groups. Conclusions: Within the limitations of this study, this collagen membrane enhanced bone regeneration at one-wall intrabony defects. On the other hand, no influence of this membrane on periodontal tissue regeneration could be ascertained in this study.