• 제목/요약/키워드: thin membranes

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Efficient removal of radioactive waste from solution by two-dimensional activated carbon/Nano hydroxyapatite composites

  • El Said, Nessem;Kassem, Amany T.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권5호
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    • pp.327-334
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    • 2018
  • The nano/micro composites with highly porous surface area have attracted of great interest, particularly the synthesis of porous and thin film sheets of high performance. In this paper, an easy method of cost-effective synthesis of thin film ceramic fiber membranes based on Hydroxyapatite, and activated carbon by turned into studied to be applied within the service-facilitated the transport of radioactive waste such as $^{90}Sr$, $^{137}Cs$ and $^{60}Co$) as activated product of radioisotopes from ETRR-2 research reactor and dissolved in 3M $HNO_3$, across a thin flat-sheet supported liquid membrane (TFSSLM). Radionuclides are transported from alkaline pH values. The presence of sodium salts in the aqueous media improves in $HNO_3$, the lowering of permeability because the initial $HNO_3$ concentration is improved. The study some parameters on the thin sheet ceramic supported liquid membrane. EDTA as stripping phase concentration, time of extraction and temperature were studied. The study of maximum permeability of radioisotopes for all parameters. The pertraction of a radioactive waste solution from nitrate medium were examined at the optimized conditions. Under the optimum experimental 98.6-99.9% of $^{90}Sr$, 79.65-80.3% of $^{137}Cs$ and $^{60}Co$ 45.5-55.5% in 90-110 min with were extracted in 10-30 min, respectively. The process of diffusion in liquid membranes is governed by the chemical diffusion process.

Silane 화합물을 이용한 역삼투막 활성층의 표면개질 (Surface Modification of Reverse Osmosis Membrane Skin Layer by Silane Compound)

  • 이용택;신동호;김노원
    • 멤브레인
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    • 제16권2호
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    • pp.106-114
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    • 2006
  • 방향족 폴리아미드 역삼투 복합 박막에 트리알콕시알킬 실란 화합물을 안정적으로 정착시켜 내염소성이 향상된 복합막을 제조하는 방법에 관하여 조사하였다. 실란 화합물의 알킬 그룹의 탄소가 1개인 methyltriethoxysilane (METES)와 8개인 octyltriethoxysilane (OCTES) 표면 개질에 사용하였다. 긴 알킬 체인을 갖는 실란(OCTES)이 정착된 멤브레인의 경우, 일반 폴리아미드 역삼투막 또는 짧은 알킬 체인을 갖는 실란(METES)에 비해 개염소성이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구에서는 표면 분석을 통하여 OCTES 코팅막과 METES또는 상용막과의 내염소성 차이를 설명하고자 하였다. EDX 원소 분석을 통하여 실란 화합물 둘 다 폴리아미드상에 안정적으로 고정되었음을 볼 수 있었으나 표면 조도나 접촉각 분석에서는 긴 알킬 체인을 가진 OCTES가 혐수성에 큰 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다.

폐수처리를 위한 세라믹계 나노여과막: 리뷰 (Ceramic based Nanofiltration Membrane for Wastewater Treatment: A Review)

  • 곽연수;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권6호
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    • pp.390-400
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    • 2022
  • 나노여과막(NF)은 식품가공, 제약 등 폐수는 물론 지자체 하수처리시설에서 배출되는 폐수 처리에 있어 훨씬 낮은 압력으로 운용이 가능해 역삼투막(RO)보다 인기가 높다. NF막의 경우 분리 메커니즘은 투과확산 기작과 더불어 RO 박막보다 낮은 가교밀도로 인한 체거름 메커니즘이다. 막 오염은 세라믹 막과 달리 고분자 막의 경우 나노 여과 공정의 고질적인 문제 중 하나이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 차아염소산나트륨을 사용한 멤브레인 세척이 이루어진다. 폴리머 멤브레인에 비해 세라믹 멤브레인은 이러한 화합물에 매우 안정적이다. 본 리뷰에서는 NF 프로세스에 의한 폐수 처리의 다양한 유형의 세라믹 막 적용에 대해 논의한다.

Controlling interlayer spacing of GO membranes via the insertion of GN for high separation performance

  • Xuan Liu;Zhu Zhou;Hengzhang Dai;Kuang Ma;Yafei Zhang;Bin Li
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제14권3호
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    • pp.107-114
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    • 2023
  • Graphene oxide (GO) membranes have attracted extensive attention in water treatment and related fields. However, GO films are unstable and have low permeability, which have hindered their further development. In this paper, a simple and effective method was used in which GO and single-layer graphene (GN) were mixed, and the layer spacing was effectively controlled by accurately controlling the ratio of GO to GN. GO-GN composite membranes have excellent stability, salt rejection (95.4%), and water flux (26 L m-2 h-1 bar-1). This unique design structure can be used for precise and effective regulation of the layer spacing in GO, improving the rejection rate, and increasing water flux via the enhancement of low-friction capillary action. The rational development and use of this unique composite membrane provides a reference for the water treatment field.

헤테로폴리산을 포함한 직접 메탄올 연료전지용 나피온/폴리페닐렌옥사이드 복합막의 제조 (Preparation of Composite Nafion/polyphenylene Oxide(PPO) with Hetropoly Acid(HPA) Membranes for Direct Methanol Fuel Cells)

  • 김동현;석준호;김화용;이갑수;성준용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.187-192
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    • 2006
  • 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)를 이용하여 헤테로폴리산(HPA)을 고정시킨 박막 제조를 통해 새로운 고분자 복합막을 제조하고 특성을 분석하였다. 헤테로폴리산인 텅스토인산(PWA)이나 몰리브도인산(PMA)을 혼합한 PPO 박막은 서로 같은 용매에 녹지 않으므로 혼합용매를 사용하여 제조하였다. 본 연구에서는 PWA를 녹이기 위한 용매로 메탄올을 PPO를 녹이기 위한 용매로 클로로포름을 사용하였으며, 혼합된 PPO-PWA 용액을 유리판 위에서 제막하였다. 다공성의 PPO-PWA 박막에 나피온 혼합물을 사용하여 복합막을 제조하였고, 제조된 복합막은 이온 전도도와 메탄올 투과도를 측정하여 특성화하였다. PPO-PWA 복합막의 형태와 구조는 SEM(scanning electron microscopy)과 EDS(energy dispersive spectrometer)로 관찰하였고, 복합막은 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 전해질로서의 성능을 시험하였다. PPO-PWA 구조를 가지고 있는 복합막을 이용함으로써 DMFC 내에서의 메탄올 투과 현상을 66% 줄일 수 있었다.

다공성 폴리에틸렌 필름에 가교된 poly(vinylbenzyl ammonium chloride)를 충진한 전기투석용 음이온 교환 복합막의 제조 (Preparation of Anion Exchange Membranes for Electrodialysis by Impregnating Porous Polyethylene Films with Crosslinked Poly(vinylbenzyl ammonium chloride)s)

  • 김정훈;이정수;유민철;장봉준;강호;이수복
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.138-145
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    • 2008
  • 지하수나 폐수 등에 포함된 독성을 가진 음이온류나 양이온류 등의 유독물질을 경제적으로 처리하는데 탁월한 분리기능을 가진 것으로 알려진 전기투석공정에 사용하기 위해 음이온 교환 복합막을 제조하여 그 전기화학적인 특성을 조사하였다. 다양한 조성의 vinylbenzylchloride (VBC)와 divinylbenzene (DVB) 그리고 ${\alpha},\;{\alpha}$-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 다공성 지지체인 poly(ethylene) (PE)을 함침한 후 열중합 가교시켜 poly(VBC-DVB)/PE 복합막을 생성한 다음 trimethylamine(TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기$(-N^+(CH_3)_3)$를 함유하는 복합막을 제조하였다. 음이온 교환막 제조시 VBC/DVB의 비율과 TMA/Acetone의 비율에 따른 막의 함수율, 이온교환용량(IEC) 및 전기저항을 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 사용된 PE지지체의 얇은 막두께에 기인하여 아스톰사의 상용화 음이온 교환막(AMX)보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 및 낮은 함수율 등을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제조된 복합막은 저렴한 제조비용과 우수한 전기화학적 특성으로 정수 및 폐수처리를 위한 전기투석공정에 충분히 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

NF막 제조 및 응용공정 (Preparation and Application of Nanofiltration Membranes)

  • 이규호;오남운;제갈종건
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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    • pp.135-153
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    • 1998
  • Nanofiltration (NF) is a recently introduced term in membrane separation. In 1988, Eriksson was one of the first authors using the word 'nanofiltration' explicitly. Some years before, FilmTech started to use this term for their NF50 membrane which was supposed to be a very loose reverse osmosis membrane or a very tight ultrafiltration membrane. Since then, this term has been introduced to indicate a specific boundary of membrane technology in between ultrafiltration and reverse osmosis. The application fields of the NF membranes are very broad as follows: Demeneralizing water, Cleaning up contaminated groundwater, Ultrapure water production, Treatment of effleunts containing heavy metals, Offshore oil platforms, Yeast production, Pulp and paper mills, Textile production, Electroless copper plating, Cheese whey production, Cyclodextrin production, Lactose production. The earliest NF membrane was made by Cadotte et al, using piperazine and trimesoyl chloride as monomers for the formation of polyamide active layer of the composite type membrane. They coated very thin interfacially potymerized polyamide on the surface of the microporous polysulfone supports. The NF membrane exhibited low rejections for monovalent anions (chloride) and high rejections for bivalent anions (sulphate). This membrane was called NS300. Some of the earliest NF membranes, like the NF40 membrane of FilmTech, the NTR7250 of Nitto-Denko and the UTC20 and UTC60 of Toray, are formed by a comparable synthesis route as the NS300 membrane. Commercially available NF membranes nowadays are as follows: ASP35 (Advanced Membrane Technology), MPF21; MPF32 (Kiryat Weizmann), UTC20; UTC60; UTC70; UTC90 (Toray), CTA-LP; TFCS (Fluid Systems), NF45; NF70 (FilmTec), BQ01; MX07; HG01; HG19; SX01; SX10 (Osmonics), 8040-LSY-PVDI (Hydranautics), NF CA30; NF PES 10 (Hoechst), WFN0505 (Stork Friesland). The typical ones among the commercially available NF membranes are polyamide composite membrane consisting of interfacially polymerized polyamide active layer and microporous support. While showing high water fluxes and high rejections of multivalent ions and small organic molecules, these membranes have relatively low chemical stability. These membranes have low chlorine tolerance and are unstable in acid or base solution. This chemical instability is appearing to be a big obstacle for their applications. To improve the chemical stability, we have tried, in this study, to prepare chemically stable NF membranes from PVA. The ionomers and interfacially polymerized polyamide were used for the modification of'the PVA membranes. For the detail study of the active layer, homogeneous NF membranes made only from active layer materials were prepared and for the high performance, composite type NF membranes were prepared by coating the active layer materials on microporous polysulfone supports.

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역삼투막의 제조 및 최근 동향

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

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실리콘 박막 멤브레인상에 제작된 금속박막형 압력센서의 특성 (Characteristics of metal thin-film pressure sensors by on silicon thin-film mer)

  • 최성규;남효덕;정귀상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1372-1374
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    • 2001
  • This paper describes fabrication and characteristics of metal thin-film pressure sensor for working at high temperature. The proposed pressure sensor consists of a chrom thin-film, patterned on a Wheatstone bridge configuration, sputter-deposited onto thermally oxidized Si membranes with an aluminium interconnection layer. The fabricated pressure sensor presents a low temperature coefficient of resistance, high-sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is 1.097 $\sim$ 1.21 mV/V kgf/$cm^2$ in the temperature range of 25 $\sim$ $200^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43 %FS.

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금속박막형 압력세서의 제작과 그 특성 (Fabrication of Metal Thin-Film Pressure Sensor and Its Characteristics)

  • 정귀상;최성규;남효덕;이원재;송재성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.405-409
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    • 2001
  • This paper describes fabrication and characteristics of metal thin-film pressure sensor for working at high temperature. The proposed pressure consists of a chrom thin-film, patterned on a Wheat stone bridge configuration, sputter-deposited onto thermally oxidized Si membranes with an aluminium interconnection layer. The fabricated pressure sensor presents a low temperature coefficient of resistance, high-sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is 1.097∼1.21mV/V$.$kgf/$\textrm{cm}^2$ in the temperature range of 25∼200$^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43%FS.

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