• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.22-24
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• 1998

1. INTRODUCTION : The phase inversion method is widely used to prepare a variety of polymeric membranes ranging from micro-filtration to gas separation. The final morphology obtained by immersion precipitation strongly reflects the thermodynamics and kinetics of the system involved. The equilibrium thermodynamics of the ternary system of polymer/solvent/ nonsolvent is still very important to understand and predict membrane structure. Polysulfone (PSf) and polyethersulfone (PES) are important polymers as membrane materials due to the chemical resistance, mechanical strength, thermal stability and transport properies. There are several reports on the experimental phase diagrams in ternary mixtures of PSf/solvent/nonsolvent, and PES/solvent/nonsolvent. It would be interesting to investigate the solution thermodynamics containing these two polymers since PES is slightly less hyclrophobic than PSf.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권6호
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• pp.575-590
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• 2017

PolyHIPEs membrane prepared with styrene (St), divinylbenzene (DVB), and ethylhexyl acrylate (EHA) can yield a unique pore structure provided by large voids highly interconnected by many small window throats. With the advantageous pore structure, PolyHIPE presents a potential as a support for carrier facilitated transport membrane. Tricaprylmethylammonium chloride (Aliquat 336) can be efficiently incorporated into the PolyHIPE membrane by a two-step solvent-nonsolvent method to obtain an Aliquat 336-immobilized PolyHIPE membrane with good stability. The study of Cr (VI) transport through Aliquat 336-immobilized PolyHIPE membrane indicates that the membrane has high initial flux and maxima stripping flux ($J_f^o=15.01({\mu}mol/m^2s)$, $J_s^{max}=6.15({\mu}mol/m^2s)$). The reusability study shows that the Aliquat 336-immobilized PolyHIPE membrane can maintain high Cr(VI) recovery efficiency even after 15 cycles of operations. The developed membrane was also used in the separation of Cr (VI) from other anions (i.e., $SO_4{^{2-}}$ and $NO_3{^-}$) and other cations (i.e., Ni (II), Mg (II) and Cu (II)) with good selectivity.

• Macromolecular Research
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• 제9권5호
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• pp.285-291
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• 2001

The polysulfone(PSf)/polyethersulfone(PES) blend membranes were prepared by an immersion precipitation method. N-methyl-2-pyrrolidone(NMP) was used as a solvent and water as a nonsolvent. The composition of the coagulation bath and the dope polymer concentration as well as the blend ratio of two polymers were varied. The membrane morphologies were interpreted on the basis of the phase diagram of the PSf/PES/NMP/water system. As the solvent content in the coagulation bath increased in the single polymer system, the number of macrovoids decreased and the morphology was changed from finger-like to cellular structure. In the given bath condition phase separation occurs earlier for the solutions of PSf/PES blend than for those of single polymer. A horizontally layered structure and horizontal protuberances inside the macrovoid were observed for the membranes formed from PSf/PES blend solutions. This peculiar structure formation can be interpreted by a PSf-rich/PES-rich phase separation followed by a polymer-rich/polymer-lean phase separation during the exchange of solvent and nonsolvent.

• 멤브레인
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• 제34권4호
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• pp.216-223
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• 2024

높은 내화학성과 소수성 특성을 갖는 polymethylpentene (PMP) 소재는 polypropylene 소재 대비 결정성이 낮아 dense skin층을 갖는 비대칭 분리막을 제조하기 수월하지만 녹는점이 높아 가공이 용이하지 않다. 본 연구에서는 비용매 유도상분리법(NIPS)과 열유도 상분리법(TIPS)을 혼합한 N-TIPS 법을 활용하여 polymethylpentene (PMP) 고분자 분리막을 제조하고 성능과 특성을 평가하였다. Cyclohexane을 용매로 사용하여 PMP 도프용액을 제조하였으며, 상전이조로 물, EtOH, IPA를 사용하였다. Cyclohexane과 섞이지 않는 물을 비용매로 상전이한 분리막은 TIPS 영향으로 인해 큰 기공과 높은 기체 투과도를 보였으나, 표면이 거칠고 구조가 불안정한 특성을 보였다. 반면, cyclohexane과 혼합될 수 있는 알코올류(ethanol, isopropanol)를 상전이조로 사용한 경우 NIPS 효과로 인해 dense skin층이 형성됨을 확인하며, 높은 기계적 강도를 보였다. 추가적인 기공형성을 위해 polyethylene glycol (PEG)를 첨가한 경우 기체투과도가 높아지는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.11-15
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• 1995

Polysulfone (PS) membranes were prepared by the phase inversion process using water or isopropanol as nonsolvent. The Flory-Huggins theory for a ternary system nonsolvent/solvent/polymer is applied to describe the thermodynamic equilibria of the components. The calculated ternary phase equilibria show that demixing of a PS binary solution with n-methylpyrrolidone (NMP) will be fast in a water coagulation bath and will be delayed in an isopropanol bath. The prepared membranes were characterized by SEM, gas adsorption-desorption measurement, and permeability test. The membrane, which is precipitated by fast demixing in a water bath, has nodular structures in the skin region and includes finger-like cavities in the sublayer. The membrane coagulated by isopropanol has a very dense and thick skin structure, which is formed by delayed demixing. The membrane coagulated by isopropanol showed considerably lower pore volume and surface area compared to that observed with water coagulation method. With dimethylformamide (DMF) as solvent and 2-3 wt% of water, the solution can show the liquid-liquid phase separation due to agglomation of the polymer-lean phase from the homogeneous solution. The membranes, which were coagulated near an equilibrium state, show the large (micron size) round pores in the whole membranes. The pores do not contribute the permeation characteristics.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.32-41
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• 2015

용매 비용매 치환 상전이 공정과 증기 유도 상전이 공정을 결합하여 성능이 향상된 폴리술폰 정밀역과막을 제조하였다. 본 연구에서 제조된 비대칭막은 폴리술폰(고분자), 디메틸 포름아미드(용매), 폴리비닐리돈(친수성 고분자 첨가제), 폴리에틸렌글리콜(극성 고분자 액상 첨가제)로 이루어진 혼합 용액에 디메틸술폭사이드(극성 아프로틱 비용매), 물(극성 프로틱 비용매 첨가제)을 첨가하여 제막용 캐스팅 용액을 물과 이소프로판올 혼합용액에 침지하여 얻었다. 극성 아프로틱 비용매와 극성 프로틱 비용매의 첨가는 멤브레인의 구조를 제어하는데 유용한 방법이며 이를 습윤 공기를 캐스팅 용액에 노출시켜 준 응고상태를 만들어줌으로써 멤브레인의 내부 구조를 제어하고자 하였다. 또한 응고조의 조성을 물/이소프로판올의 혼합비를 통하여 조절하였다. 순수 투과도, 기공 크기 분포도, 표면 친수도 및 구조 분석이 이루어졌으며, 그 결과 평균 기공의 크기를 거의 $0.2{\mu}m$ 정도 향상시키는 효과를 가져왔으며 수 투과 유량 또한 1000-1800 LMH 정도 향상시키는 결과를 나타내었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-191
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• 1999

The coagulation process of PAN (poly(acrylonitrile)) wet-spinning was modeled and simulated based on the numerical analysis of the coagulation of a viscous polymer solution by diffusional interchange with a bath. Experiments were performed with gelled solutions of PAN in nitric acid to determine the diffusion rate of solvent and nonsolvent (water) during the coagulation. The experimental data were analyzed by using equations of diffusion coefficient which are the function of the solvent concentrations of the coagulation bath and the filament. The concentration profile of solvent in moving filament was predicted by solving the diffusion model equation numerically. A simplex method was used in the computation of the parameters of the diffusion equations to minimize the difference between the numerical results and experimental data.

• 멤브레인
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• 제23권1호
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• pp.80-91
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• 2013

$Fe(SO_4)_2$, cyclohexanedione dioxime, phenylboronic acid을 이용하여 금속 템플레이트 중합을 실시한 후 메탄올로 세척하여 Fe(II) clathrochelate 화합물을 합성하였다. Fe(II) clathrochelate와 polyethersulfone을 이용한 유무기 복합 멤브레인을 제조하였다. 멤브레인 제조를 위하여 Fe(II) clathrochelate는 DMF, NMP, DMAC와 같은 멤브레인 제조에 이용되는 극성 아프로틱 용매에 잘 녹는 물질로 고안되었다. Fe(II) clathrochelate는 trifluorosactic acid와 같은 강산 존재하에서도 금속이 분리되지 않고 안정성이 유지되었다. UV-vis 분광법으로 용액 가용성을 확인하였으며 (i) 강산 및 (ii) 경쟁 킬레이트제를 이용하여 용액상의 안정성을 확인하였다. 유무기 복합막은 PES, PVP, TSA, Fe(II) clathrochelate를 DMF에 녹여 NIPS (비용매 유도 상전이) 방법으로 제조하였다. Fe(II) clathrochelate의 첨가는 표면의 기공 밀도의 향상, 평균기공 크기의 증가 및 유량 증가에 영향을 주었으며 상대적으로 비대칭 구조를 가지는 성능이 향상된 멤브레인을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.109-115
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• 2022

본 연구에서는 용매로 침액되었을 시 전반적으로 더 균일한 상전이법 기반 평막 제조 시 주로 사용되는 부직포 지지체의 영향을 분석하였다. 도프용액의 점도가 낮을 경우 용액이 부직포층으로 쉽게 침투하여 불균일한 막이 형성되는 것을 확인하였으며, 이를 방지하기 위해 부직포층을 유기용매로 침액하는 기법을 도입하였다. 부직포층이 유기 분리막이 생성되는 것을 확인하였으며, 수투과 및 용매투과율도 향상하는 것을 알 수 있었다. 부직포 침액의 영향은 낮은 점도에서 확연하게 나타났으며, 고분자용액의 점도가 높은 경우 침액 여부에 관계없이 동일한 성능을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제8권3호
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• pp.157-169
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• 1998

폴리이미드(6FDA-p-TeMPD) 비대칭막을 습식 상분리법으로 제조하는데 있어서 그 구조에 미치는 용매 (DMAc, NMP, 1,4-dioxane)와 비용매($H_2O$, Methanol, n-hexane)의 영향을 고찰하였다. 고분자/용매/비용매 분리 속도를 예측함으로써 생성된 비대칭막의 구조를 해석하였다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에 가깝고, 응결값이 작으며, 광투과도가 즉시 감소하고, 용해도 계수차가 $\Delta \delta_{S-NS} > \Delta \delta_{P-NS} > \Delta \delta_{P-S}$ 순이면 생성막은 고분자 결절의 불연속 결집속에 finger-like pore가 형성되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에서 멀고, 응결값이 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 $\Delta \delta_{i-j}$ 가 $\Delta \delta_{P-NS} >(\Delta \delta_{S-NS} < > \Delta \delta_{P-S})$ 일때, 생성되는 막은 미소 고분자 결절구가 치밀하게 응집된 표피가 있으며, 고분자 연속상 스폰지층에 macropore가 발달되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축으로부터 멀리 떨어지고, 응결값이 대단히 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 $\Delta \delta_{i-j}$가 $\Delta \delta_{S-NS} > (\Delta \delta_{P-NS}$\lessgtr$)\Delta \delta_{P-S}$인 경우는 고분자 미소 결절의 두터운 응집층과 다음에 성근 결절응집층이 나타났다.