• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.530-534
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• 2014

다양한 기공도를 갖는 폴리에틸렌 분리막은 리튬이차전지의 격리막과 마이크로필터로 사용되고 있다. 폴리에틸렌 분리막을 대용량 리튬이차전지의 격리막에 응용하기 위해서는 고다공성 분리막의 제조가 요구된다. 본 연구에서는 열유도 상분리 공정으로 고다공성 폴리에틸렌 분리막을 제조하는데 있어, BET가 무독성 희석제로 사용 가능한지 여부를 실험하였다. 폴리에틸렌/BET 혼합물의 UCST-거동을 관찰하여 BET가 폴리에틸렌 다공막 제조용 희석제로 사용 가능함을 확인하였다. 폴리에틸렌/BET 혼합물로부터 제조된 분리막이 같은 조성에서 폴리에틸렌/파라핀 오일로부터 제조된 분리막에 비해 1.8배 높은 기공도를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제14권1호
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• pp.57-65
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• 2004

PDMS (polydimethylsiloxane) 복합막을 통한 기체분리 공정에서 다공성 지지체의 투과저항과 PDMS 코팅두께가 에틸렌/질소의 분리성능(투과도, 선택도)에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 이를 위해 Pinnau 등이 제시한 복합막 투과저항 모델이론식〔1〕이 사용되었다. 지지체의 투과도 또는 투과저항은 PES (polyethersulfone)/NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 고분자 용액의 농도를 변화시키면서 조절하였다. 복합막은 PES 지지체 위에 n-hexane에 녹인 2액형 PDMS 용액을 spin coater를 사용해 코팅하여 제조하였다. 선택층의 코팅 두께는 spin coater의 회전속도를 통해 조절하였다. 투과기체 분리특성은 단일기체 투과도 측정 장치를 통해 조사하였으며, 지지체 및 복합막의 단면구조 및 코팅두께는 SEM (scanning electron microscope)을 통하여 확인하였다 얻어진 실험결과는 복합막의 투과저항모델의 이론식과 매우 잘 일치함을 확인 할 수 있었다. 에틸렌/질소의 분리에 있어 PDMS 막 고유의 선택도를 얻기 위해서는 지지체의 투과저항과 코팅층의 최적화가 중요함을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.297-306
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• 2018

본 총설은 분리막기술이 적용된 수소생산에 대한 개론으로, 특히, 암모니아를 수소운반체로 이용하는 수소생산에 대한 연구결과를 중점적으로 서술하였다. 암모니아를 수소운반체로 적용한 수소생산은 추가적인 탄소생성이 없다는 점 외에 여러 측면에 있어 이점이 있다. 많은 연구들이 고순도 수소 분리 및 생산을 위한 분리막 개발을 위해 진행되고 있으며, 이들 중 팔라듐을 기본으로 한 분리막(예를 들어, 다공성 세라믹 또는 다공성 금속 지지체와 팔라듐 합금의 얇은 선택층으로 이루어진 분리막)에 대한 연구가 활발하다. 반면에, 효율적인 암모니아 분해를 위해서는 주로 루테늄 촉매가 적용되고 있으며, 루테늄과 지지체 및 촉진제로 이루어진 루테늄에 기반을 둔 촉매에 대한 연구발표가 다수 존재한다. 수소생산을 위한 분리막 반응기 형태로는 충전층, 유동층, 그리고 마이크로반응기 등이 있으며, 이들의 최적화 및 원활한 물질전달 연구는 현재진행형이다. 또한, 높은 암모니아 분해율, 고순도 수소생산 및 높은 수소생산율을 얻기 위해 분리막과 촉매의 다양한 조합에 대한 연구 및 분리막과 촉매의 역할을 동시에 구현할 수 있는 분리막에 대한 연구가 발표되고 있다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.91-97
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• 2011

본 연구에서는 다공성 polyethylene (PE) 이차전지용 격리막에 poly(ethylenimine) (PEI)을 함침시켜 isophthaloyl dichloride (IPC)을 이용한 가교반응 통하여 음이온교환막을 제조하였다. 제조된 막의 특성화를 평가하기 위하여 함수율, 접촉각, FT-IR, 이온교환용량, 이온전도도 등을 측정하였다. PEI와 IPC의 반응은 아민과 -COCl기와의 반응으로 아마이드기가 생성된다. 이온교환용량의 경우 30초 반응에서 1.96 meq./g dry membrane부터 600초 반응으로 인한 1.14 meq./g dry membrane까지 감소하는 경향을 나타내었고, 이온전도도의 경우 IPC와의 가교시간이 30초일 때 $9.15{\times}10^{-2}S/cm$의 높은 값을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제26권4호
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• pp.71-79
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• 2023

본 연구에서는 세공충진막 제조를 위해 활용되는 다공성 지지체의 친수화 처리를 위해서 음이온성, 양이온성, 비이온성 계면활성제를 사용하였으며, 계면활성제 종류, 농도 및 함침 시간에 따른 친수화 정도를 확인하였다. 또한 친수화 처리한 지지체를 이용하여 세공충진형 음이온교환막을 제조하고 이온전도도를 비교하여 최적의 친수화 조건을 선정하였다. 본 연구에서 사용한 이온성 계면활성제의 경우에는 함침 적용 농도가 3.0 wt% 이상일 때 함침 초기부터 다른 농도(0.05, 0.5 및 1.0 wt%)에 비해 급격하게 친수화가 진행되는 것을 관찰할 수 있었다. 그에 비해 분자량이 상대적으로 큰 비이온성 계면활성제의 경우는 친수화 진행이 원활하지 않은 것을 관찰할 수 있었다. 친수화 정도와 음이온교환막의 이온전도도와의 상관성이 나타나지 않았는데, 이러한 이유는 다공성 지지체의 친수화 공정 시 과도한 친수화 과정은 다공성 지지체의 소수 표면에 계면활성제가 과도하게 흡착하게 되어 기공률 감소가 커지게 되고 이를 통해 이온을 교환할 수 있는 고분자 전해질의 함량이 낮아지게 됨으로써 막의 전기적 저항을 크게 증가시키는 결과를 초래하게 되는 것으로 나타났다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권1호
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• pp.55-70
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• 2016

Microfiltration/ultrafiltration (MF/UF) Adsorptive polyamide-6 (PA-6) membranes were prepared using wet phase inversion process. The prepared PA-6 membranes are characterized by scanning electron microscopy (SEM), porosity and swelling degree. In this study, the membranes performance has examined by adsorptive removal of copper ions from aqueous solutions in a batch adsorption mode. The $PA-6/H_2O$ membranes display sponge like and highly porous structures, with porosities of 41-73%. Under the conditions examined, the adsorption experiments have showed that the $PA-6/H_2O$ membranes had a good adsorption capacity (up to 120-280 mg/g at the initial copper ion concentration ($C_0$) = 680 mg/L, pH7), fast adsorption rates and short adsorption equilibrium times (less than 1.5-2 hrs) for copper ions. The fast adsorption in this study may be attributed to the high porosities and large pore sizes of the $PA-6/H_2O$ membranes, which have facilitated the transport of copper ions to the adsorption. The results obtained from the study illustrated that the copper ions which have adsorbed on the polyamide membranes can be effectively desorbed in an Ethylene dinitrilotetra acetic acid Di sodium salt ($Na_2$ EDTA) solution from initial concentration (up to 92% desorption efficiency) and the PA-6 membranes can be reused almost without loss of the adsorption capacity for copper ions. The results obtained from the study suggested that the $PA-6/H_2O$ membranes can be effectively applied for the adsorptive removal of copper ions from aqueous solutions.

• 대한화학회지
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• 제57권5호
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• pp.547-553
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• 2013

전해연마를 한 지르코늄(Zr)을 가지고 $F^-$ 이온이 함유된 무기 전해질과 유기 전해질에서 2 단계 양극산화를 진행하여 산화 지르코늄($ZrO_2$) 나노 다공성 산화막을 제조하였다. 2 단계 양극산화를 진행하면서 무기 전해질에서보다 유기 전해질에서 만들어진 지르코늄 산화막이 보다 균일한 나노 다공성 산화막을 가지게 되었다. 나노 다공성 산화막의 크기와 구조는 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy), XRD(X-ray diffraction), EDS(energy dispersive spectroscopy)를 이용하여 특성을 분석하였고 형광스펙트럼을 측정하여 $ZrO_2$ 나노 다공성 산화막의 형광성을 알아보았다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권4호
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• pp.355-365
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• 2016

The improvement of fouling resistance of porous polymeric membrane is one of the most important targets in membrane preparation for water purification in many process like wastewater treatment. Membranes can be modified by various techniques, including the treatment of polymer material, blending of hydrophilic polymer into polymer solution, and post treatment of fabricated membrane. This research proposed the modifications of morphology and surface property of hydrophobic membrane by blending polyethersulfone (PES) with three polymeric additives, polyvinylpyrrolidone (PVP), Pluronic F127 (Plu), and Tetronic 1307 (Tet). PES hollow fiber membranes were fabricated via dry-wet spinning process by using a spinneret with inner and outer diameter of 0.7 and 1.0 mm, respectively. The morphology changes of PES blend membrane by those additives, as well as the change of performance in ultrafiltration module were comparatively observed. The surface structure of membranes was characterized by atomic force microscopy and Fourier transform infra red spectroscopy. The cross section morphology of PES blend hollow fiber membranes was investigated by scanning electron microscopy. The results showed that all polymeric additives blended in this system affected to improve the performances of PES membrane. The ultra-filtration experiment confirmed that PES-PVP membrane showed the best performance among the three membranes on the basis of filtration stability.

• Macromolecular Research
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• 제15권4호
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• pp.343-347
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• 2007

Novel composite membranes, which delivered high separation performance for propylene/propane mixtures, were developed by coating inert poly(ethylene-co-propylene) rubber (EPR) onto a porous polyester substrate, followed by the physical distribution of $AgBF_4$. Scanning electron microscopy-wavelength dispersive spectrometer (SEM-WDS) revealed that silver salts were uniformly distributed in the EPR layer. The physical dispersion of the silver salts in the inert polymer matrix, without specific interaction, was characterized by FT-IR and FT-Raman spectroscopy. The high separation performance was presumed to stem from the in-situ dissolution of crystalline silver ionic aggregates into free silver ions, which acted as an active propylene carrier within a propylene environment, leading to facilitated propylene transport through the membranes. The membranes were functional at all silver loading levels, exhibiting an unusually low threshold carrier concentration (less than 0.06 of silver weight fraction). The separation properties of these membranes, i.e. the mixed gas selectivity of propylene/propane ${\sim}55$ and mixed gas permeance ${\sim}7$ GPU, were stable for several days.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권5호
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• pp.411-422
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• 2015

Membrane modification by different concentrations of acrylic acid has been described. Grafting of acrylic acid to the surface of a polypropylene membrane was obtained by a Fenton-type reaction. Membrane permeability seemed to have been dependent on the value of pH in the solution. To explain tendency, a simple theoretical model was developed. The model incorporates explicitly statistical conformations of a polyacid chain grafted onto the pore surface. The charged capillary model with a varying diameter for porous membranes was then used to evaluate the permeability of the membrane. It has been shown both theoretically and experimentally that the permeability of a grafted membrane depends on the pH of the solution.