• Membrane and Water Treatment
• /
• 제4권2호
• /
• pp.109-126
• /
• 2013

Surface modification by low-pressure ammonia ($NH_3$) plasma on commercial thin-film composite (TFC) membranes was investigated in this study. Surface hydrophilicity, total surface free energy, ion exchange capacity (IEC) and zeta (${\zeta}$)-potentials were determined for the TFC membranes. Qualitative and quantitative analyses of the membrane surface chemistry were conducted by attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR FT-IR) spectroscopy. Results showed that the $NH_3$ plasma treatment increased the surface hydrophilicity, in particular at a plasma treatment time longer than 5 min at 50 W of plasma power. Total surface free energy was influenced by the basic polar components introduced by the $NH_3$ plasma, and isoelectric point (IEP) was shifted to higher pH region after the modification. A ten (10) min $NH_3$ plasma treatment at 90 W was found to be adequate for the TFC membrane modification, resulting in a membrane with better characteristics than the TFC membranes without the modification for water treatment. The thin-film chemistry (i.e., fully-aromatic and semi-aromatic nature in the interfacial polymerization) influenced the initial stage of plasma modification.

• 멤브레인
• /
• 제4권1호
• /
• pp.46-56
• /
• 1994

새로운 복합막의 제조를 위하여 기존의 복합막에서 지지막으로 주로 사용되던 Polysulfone을 이보다 친수성이 뛰어난 Polyethersulfone막으로 대체하여 지지막을 직접 제조하고 이에 따른 복합막의 성능을 살펴 보았으며 이때 각 단계별로 제조막의 성능을 평가하여 각 단계별 최적 조건을 찾고자 하였다. 지지막은 Polythersulfone과 Polyvinylpyrrolidone의 조성에 따라 각각 실험하였으며, 활성층은 계면중합법에 의하여 m-Phenylene diamine과 Trimesoyl chloride를 반응시켜 제조하였다.

• 멤브레인
• /
• 제12권1호
• /
• pp.28-40
• /
• 2002

본 연구는 복합 박막 활성층의전기적/분자 구조적인 특성이 오염성에 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 복합 박막 형태의 폴리아미드계 역삼투 분리막에 대한 오염 거동 현상을 이해하는데 있어 표면 구조와 표면 전하의 연구는 매우 효과적이다. AFM 전자현미경을 이용한 표면 구조 분석과 EKA 전위차 측정기를 통한 표면 전하의 분석 결과는 역삼투 분리막의 오염에 영향을 미치는 중요한 인자를 보여주고 있다. 복합막의 활성층이 중성에 가까울수록, 조도 차가 작을수록 역삼투막의 유량 감소 속도는 줄어든다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제8권6호
• /
• pp.613-623
• /
• 2017

We report the novel thin film composite RO membrane modified by graphene oxide. The thin film composite RO membrane was exposed to 2000 mg/l sodium hypochloride; thereafter it was subjected to different graphene oxide concentration ranging from 50 mg/l to 1000 mg/l in water. The resultant membrane was crosslinked with 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide. The performance of different membranes were analysed by solute rejection and water-flux measurement. It was found that 100 mg/l graphene oxide exposure followed by 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide treatment resulted in the membrane with the highest solute rejection of 97.78% and water-flux of 4.64 Liter per sqm per hour per bar g. The membranes were characterized by contact angle for hydrophilicity, scanning electron micrographs for surface morphology, energy dispersive X-Ray for chemical composition of the surface, Atomic force microscope for surface roughness, ATR-FTIR for chemical structure identification. It was found that the graphene oxide modified membrane increases the salt rejection performance after exposure to high-fouling water containing albumin. Highly hydrophilic, antifouling surface formation with the nanomaterial led to the improved membrane performance. Moreover, the protocol of incorporating nanomaterial by this post-treatment is simple and can be applied to any RO membrane after it is manufactured.

• 멤브레인
• /
• 제24권4호
• /
• pp.292-300
• /
• 2014

내염소성을 갖는 염제거공정용 술폰화 폴리아릴렌 에테르 술폰 랜덤 공중합체(SPAES) thin film composite (TFC)막이 모노글라임 용매를 이용하여 제조되었다. 모노글라임은 선택층인 SPAES만을 용해시키며, 다공성 폴리술폰(예 : Udel$^{(R)}$)층에 대해 비용해성을 지녀, TFC 제조를 위한 선택적 용매로 사용될 수 있다. 또한 개미산이나 디에틸글리콜과는 달리, 환경적으로 무해하며, 매우 낮은 끊는점을 지녔다는 점이 또 다른 장점이 될 수 있다. 다공성 Udel$^{(R)}$ 지지체 위에 코팅시, 코팅용액이 기공구조에 침투하여 유수량을 감소시키는 기공투과현상이 발생하는데, 이를 최소화하기 위해 지지체를 이소프로필알콜과 글리세린 혼합액에서 전처리 후에, 코팅-건조 공정을 통해 결함이 없는 SPAES TFC로 제조된다. 또한, SPAES 선택층의 술폰화도, 고정이온의 염상태 및 물리-화학적 가교효과를 SPAES TFC막을 통한 투과거동과 관련하여 관찰하였다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권5호
• /
• pp.381-385
• /
• 2019

Surface modification is very efficient and scalable approach to achieve improved membrane performance. We treated Reverse Osmosis Thin Film Composite (TFC RO) membrane with various concentrations of Polyethylene Glycol (PEG), a hydrophilic polymer after activation with sodium hypochlorite. This treatment resulted in an increment of the water flux by 43% and the salt rejection by 2.36% for the 3000 mg/l PEG-treated membrane. Further, these PEG-treated membranes were exposed to a mixture of 3000 mg/l PEG and 1000 mg/l sodium hypochlorite for 1 hour. Further modification of this membrane by PEG and sodium hypochlorite mixture increased the water permeance up to 133% when compared with the virgin TFC RO membrane. We characterized the treated membranes to understand the changes in wettability by contact angle analysis, changes in surface morphology and roughness by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM) analysis.

• 멤브레인
• /
• 제30권5호
• /
• pp.293-306
• /
• 2020

물 부족을 포함한 기후 변화의 해로운 결과는 효과적인 정수에 대한 관심을 가져왔다. 또한, 수질 오염 수준이 높아지고 환경 파괴 수준이 심해지면서 오염 물질을 제거하려는 방안들이 요구되고 있다. 물을 정화하기 위해 반투막을 통한 삼투압 절차들을 사용할 수 있으며, 최근 연구에 따르면 탄소 양자점(CQD), 그래핀 양자점(GQD) 및 산화 그래핀 양자점(GOQD)을 포함한 나노입자를 복합 박막(TFC)에 합체하면 유사한 수준의 염 거부율을 유지하면서 물흐름을 증가시킬 수 있다. 이러한 효과 외의 여러 가지 효과가 있지만 그 중에서도 친수성을 높이고, 살균 성질을 보이고, 방오 특성으로 인해 박테리아 및 기타 미생물의 축적을 방지하면서 막의 효과가 감소하는 것을 막는 것을 보여준다. 이 보고서는 양자점이 합체된 정수용 복합 막에서 양자점의 제조 과정, 응용, 기능성, 성질 및 역할을 논의한다.

• 멤브레인
• /
• 제31권1호
• /
• pp.35-51
• /
• 2021

나노여과를위한 박막 나노복합체(TFN) 멤브레인 기술의 발전은 천연 자원에서 오염 물질을 제거하는 데 중요하다. 최근에는 기존의 박막 복합체(TFC) 및 나노복합체 멤브레인에서 불가피한 단점을 극복하기 위해 다양한 금속유기구조체(MOF) 수정이 테스트되었다. 일반적으로 MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8 및 HKUST-1 [Cu3(BCT2)]은 용매 투과성 및 용질 제거 측면에서 막 성능을 현저하게 향상시키는 것으로 입증되었다. 이 리뷰에서는 이러한 MOF가 나노 여과에 미치는 영향에 대한 최근 연구가 논의될 것이다. 서로 다른 금속유기구조체의 동시 사용 및 고유한 금속유기구조체 레이어링 기술(예: 딥 코팅, 스프레이 사전 배치, Langmuir-Schaefer 필름 등)과 같은 다른 새로운 기능도 멤브레인 성능을 향상시켰다. 이러한 MOF 변형 TFN 멤브레인은 각각의 TFC 및 TFN 멤브레인에서 분리 성능을 향상시키는 것으로 자주 나타났을 뿐만 아니라 많은 보고서에서 비용 효율적이고 환경 친화적인 공정에 대한 잠재력을 설명한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1998년도 심포지움시리즈 Jan-98 역삼투용 분리막 기술 및 응용
• /
• pp.1-30
• /
• 1998

1. RO History 2. Asymmetric Membranes by Phase Inversion 3. Thin Film Composite (TFC) Membrane 4. Structure and Property Relationship of TFC Membrane 5. Membrane Materials 6. Tranport Mechanism(Model) 7. Membrane Characters in Separation Process 8. Concentration Polarization and Fouling Phenomenon 9. RO Membrane Module Configuration and System Design 10. Futrue Trend in RO Industry

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제9권4호
• /
• pp.211-220
• /
• 2018

Incorporating nano-materials in thin-film composite (TFC) membranes has been considered to be an approach to achieve higher membrane performance in various water treatment processes. This study investigated the rejection efficiency of three target compounds, i.e., reserpine, norfloxacin and tetracycline hydrochloride, by TFC membranes with different graphene oxide proportions. Graphene oxide (GO) was incorporated into the polyamide active layer of a TFC membrane via an interfacial polymerization (IP) reaction. The TFC membranes were characterized with FTIR, FE-SEM, AFM; in addition, the water contact angle measurements as well as the permeation and separation performance were evaluated. The prepared GO-TFC membranes exhibited a much higher flux ($3.11{\pm}0.04L/m2{\cdot}h{\cdot}bar$) than the pristine TFC membranes ($2.12{\pm}0.05L/m2{\cdot}h{\cdot}bar$) without sacrificing their foulant rejection abilities. At the same time, the GO-modified membrane appeared to be less sensitive to pH changes than the pure TFC membrane. A significant improvement in the anti-fouling property of the membrane was observed, which was ascribed to the favorable change in the membrane's hydrophilicity, surface morphology and surface charge through the addition of an appropriate amount of GO. This study predominantly improved the understanding of the different PA/GO membranes and outlined improved industrial applications of such membranes in the future.