• 제목/요약/키워드: $H_2$ membrane

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방사선이 조사된 세포막 모델이 물질의 능동수송에 미치는 영향 (Effect on active transport of cell membrane model which irradiated by radiation)

  • 고인호;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.103-110
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    • 2011
  • 방사선이 조사된 세포막 모델에서 $K^+$$Na^+$의 능동전달 효과에 대해서 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 스티렌과 디비닐벤젠의 슬폰화 혼성중합막이다. 이온의 초기플럭스는 양쪽의 $H^+$ 이온농도 증가와 함께 증가하였다. 실험범위 pH $0.5^{-3}$에서 방사선이 조사되지 않은 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $7.9{\times}10^{-4}\;-7.49{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $10.6{\times}10^{-4}\;-7.68{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 방사선이 조사된 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $35.0{\times}10^{-4}\;-42.4{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$ 이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $52.0{\times}10^{-4}\;-43.3{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 막은 $K^+$를 선택하였고 $K^+/Na^+$의 비는 약 1.1이다. 조사된 막의 pH의 구동력은 조사되지 않은 막보다 약 3-4배 정도 유의 있게 증가하였다. 세포막 모델의 $K^+$$Na^+$의 능동전달이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 나타나게 된다.

Roles of polypropylene beads and pH in hybrid water treatment of carbon fiber membrane and PP beads with water back-flushing

  • Song, Sungwon;Park, Yungsik;Park, Jin Yong
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권2호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • The roles of polypropylene (PP) beads and pH on membrane fouling and treatment efficiency were investigated in a hybrid advanced water treatment process of tubular carbon fiber membranes (ultrafiltration (UF) or microfiltration (MF)) and PP beads. The synthetic feed including humic acid and kaolin flowed inside the membrane, and the permeated contacted the PP beads fluidized in the space between the membrane and the module with UV irradiation and periodic water back-flushing. In the hybrid process of UF ($0.05{\mu}m$) and PP beads, final resistance of membrane fouling ($R_f$) after 180 min increased as PP beads increased. The turbidity treatment efficiency was the maximum at 30 g/L; however, that of dissolved organic matters (DOM) showed the highest at PP beads 50 g/L. The $R_f$ strengthened as pH of feed increased. It means that the membrane fouling could be inhibited at low alkali condition. The treatment efficiency of turbidity was almost constant independent of pH; however, that of DOM showed the maximum at pH 5. For MF ($0.1{\mu}m$), the final $R_f$ was the minimum at PP beads 40 g/L. The treatment efficiencies of turbidity and DOM were the maximum at PP beads 10 g/L.

SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막에 의한 수소/질소 혼합기체 분리 (Separation of $H_2$/$N_2$ Gas Mixture by SiO$_2$-B$_2$O$_3$ Membrane)

  • 강태범;박진호
    • 멤브레인
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    • 제14권4호
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    • pp.312-319
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    • 2004
  • 졸겔법에 의해 Si(OC$_2$$H_5$/)$_4$-($CH_3$O)$_3$B-C$_2$$H_5$OH-$H_2O$계로부터 다공성의 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막을 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$막의 특성을 BET, IR spectrophotometer, X-ray diffractometer, SEM 과 TEM을 사용하여 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 얻어진 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 평균 기공직경은 0.0048 $\mu\textrm{m}$이고, 표면적은 354.398 $m^2$/g이었으며, 입자의 크기는 7 nm인 무정형의 다공체이었다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소/질소 혼합 기체 분리 특성은 기체분리 압력을 달리하여 조사하였다. $25^{\circ}C$, ΔP 155.15cmHg에서 수소/질소 혼합 기체를 분리하여 본 결과 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소에 대한 real separation factor($\alpha$)는 4.68이었다. 그리고 투과셀의 압력차(ΔP)값이 증가할수록 real separation factor($\alpha$), head separation factor($\beta$), tail separation factor((equation omitted))값이 증가하였다.

Organotemplate-free synthesis of ZSM-5 membrane for pervaporation dehydration of isopropanol

  • Li, Jiajia;Li, Liangqing;Yang, Jianhua;Lu, Jinming;Wang, Jinqu
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권5호
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    • pp.353-360
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    • 2019
  • ZSM-5 membrane was prepared on tubular macroporous ${\alpha}$-alumina support using a different synthesis route. The effects of organic template agent and Si/Al ratio of the synthesis gel on morphology, structure, and separation performance of the ZSM-5 membrane used for dehydration of isopropanol were investigated. High water perm-selectivity ZSM-5 membrane with a thickness of about $3.0{\mu}m$ and a low Si/Al ratio of 10.1 was successfully prepared from organotemplate-free synthesis gel with a molar composition of $SiO_2$ : $0.050Al_2O_3$ : $0.21Na_2O$ : NaF : $51.6H_2O$ at $175^{\circ}C$ for 24 h. The ZSM-5 membrane exhibited high pervaporation performance with a flux of $3.92kg/(m^2{\cdot}h)$ and corresponding separation factor of higher than 10,000 for dehydration of 90 wt.% isopropanol/water mixture at $75^{\circ}C$.

Pd 계열 수소 분리막의 오염에 관한 연구 (A Study on Contamination of Hydrogen Permeable Pd- based Membranes)

  • 한종희;윤성필;남석우;임태훈;홍성안;김진수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.17-23
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    • 2003
  • $H_2$ permeation flux though a $100{\mu}m-thick$ Pd-Ru (6wt%) membrane was measured at various temperatures and pressures. The permeation flux followed the Sievert's law and thus the rate-limiting step of the hydrogen permeation was the bulk atomic diffusion step. The activation energy of the permeation flux was obtained at 17.9 kJ/mol and this value is consistent with those published previously. While no degradation of the permeation flux wasfound in the membrane exposed to the $O_2$ and $CO_2$ environments for 100 hours, the membrane exposed to $N_2$ environment for 100 hours showed the degradation in the $H_2$ permeation flux. The $H_2$ permeation was decreased as the exposure temperature to $N_2$, environment was increased. The $H_2$ permeation flux was fully recovered after the membrane was kept in the $H_2$ environment for certain time. The permeation flux degradation might be caused by the formation of metal nitride on the membrane surface.

프로필렌/질소 분리를 위한 가교 구조의 PGMA-co-PMMA/DAAB 분리막 (Cross-Linked PGMA-co-PMMA/DAAB Membranes for Propylene/Nitrogen Separation)

  • 김나운;박병주;김종학
    • 멤브레인
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    • 제30권4호
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    • pp.252-259
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    • 2020
  • 올레핀 가스는 다양한 석유화학물질의 합성에 사용되는 산업적으로 매우 중요한 물질로, 합성 과정에서 미반응된 올레핀은 다량의 질소와 함께 배출된다. 이러한 화학 공정의 경제성을 향상시키기 위해서는 미반응한 올레핀을 질소로부터 효율적으로 회수해야 한다. 본 연구에서는 올레핀 중 프로필렌을 질소로부터 효과적으로 분리하기 위해 PGMA-co-PMMA (PGM) 가지형 공중합체를 합성하고, 4,4'-diaminoazobenzene (DAAB)를 도입하여 가교된 멤브레인을 제조하였다. PGM과 DAAB는 상온에서 에폭사이드-아민 반응을 통해 쉽게 반응하여 별도의 열처리 없이도 가교 구조의 멤브레인을 형성하였다. 유리상 고분자인 PGM 기반의 멤브레인은 C3H6에 비해 N2를 더 빠르게 투과시키는 결과를 나타내었는데, 순수 PGM 멤브레인의 경우, 0.12 barrer의 N2 투과도와, 32.4의 높은 N2/C3H6 선택도를 보고하였다. DAAB가 가교제로 도입됨에 따라 멤브레인의 열적 안정성이 크게 향상된 것을 TGA 결과로부터 확인하였다. 1 wt%의 DAAB 함량에서 N2/C3H6 선택도는 감소하였으나, N2 투과도가 약 4.7배 증가하는 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 많이 연구되지 않은 유리상 고분자 기반의 멤브레인에서의 N2/C3H6 기체 분리 특성을 분석하였으며, 가교를 통해 멤브레인의 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

2-MIB와 Geosmin의 Polyethersulfone 나노 분리막 배제율 거동 및 $TiO_2$ 적용 표면 친수화 효과 관찰 (Rejection Behavior of 2-MIB and Geosmin Using Polyethersulfone Nanofiltration Membrane and Surface Hydrophilicity Effect Using $TiO_2$ Particles)

  • 남도우;김무인;김정환
    • 멤브레인
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    • 제22권5호
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    • pp.326-331
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    • 2012
  • 수중 이 취미를 유발시키는 대표적인 미량오염물질인 2-methylisoborneal (MIB)과 geosmin(지오스민)의 배제율을 소수성 polyethersulfone (PES) 나노분리막(분획분자량 : 400 Da)을 적용하여 다양한 용액조성에서 관찰하였다. 실험결과 적용된 모든 조건에서 지오스민이 2-MIB보다 다소 높은 배제율을 나타내었다. 용액의 pH 효과를 관찰한 결과 pH가 증가할수록 2-MIB와 지오스민 양쪽 모두 배제율이 증가하는 경향을 나타내었다. 한편, 수중 자연유기물질의 존재는 두 미량유기물질의 배제율을 크게 증가시켰으며 이와 같은 현상은 높은 pH일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 소수성 분리막을 친수성 $TiO_2$ 입자로 표면코팅 시킨 후 배제율을 관찰한 결과 분리막의 표면을 친수화한 후 소수성인 2-MIB와 지오스민의 배제율은 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 소수성 상호작용은 미량유기물질 나노여과 배제율의 중요한 기작 중 하나임을 확인할 수 있었다.

Characteristics of ATPases Present in Everted Membrane Vesicles of Helicobacter pylori

  • Yun, Soon-Kyu;Hwang, Se-Young
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제7권3호
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    • pp.167-173
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    • 1997
  • Everted membrane vesicles of Helicobacter pylori were prepared and the membrane-resided ATPases were characterized. For comparison, Escherichia coli membrane ATPases and hog gastric mucosal H,K-ATPase were employed. ATPase assay revealed that the composite enzyme pool was relatively low in specific activities, below 1/10 times than that found in E. coli. According to their inhibitory specificities, most of the ATPase pool appeared to belong to the P-type ATPase, sensitive to vanadate but not to azide. The enzyme pool was extraordinarily resistant against treatment by N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD). Certain monovalent cations, e.g., $K^+$ or $NH_4^{+}$ stimulated the whole enzyme pool only in the presence of $Mg^{2+}$. On the contrary, $Ni^{2+}$ and $Zn^{2+}$ increased enzyme activity rather effectively without the aid of $Mg^{2+}$. Under a defined condition employed, H. pylori cells could retain the membrane ATPase pool to the extent of $17{\%}$ at pH 3.2. Moreover, its activity was most stable in acidic conditions (pH 5.4-6.4). However, cytoplasmic or peripheral ATPase pools were hardly detected under acidity (below pH 4.6).

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과산화수소에 의한 고분자전해질 연료전지 막의 열화 (Degradation of Membrane for PEM Fuel Cell with Hydrogen Peroxide)

  • 김태희;이정훈;박권필
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.438-442
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    • 2006
  • The degradation of Nafion membrane by hydrogen peroxide was investigated in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Degradation tests were carried out in a solution of $10{\sim}30%$ hydrogen peroxide containing 4ppm $Fe^{2+}$ ion which is well known as Fenton's reagent at $80^{\circ}C$ for 48hr. Characterization of degraded membranes were examined through the IR, Water-uptake, Ion exchange capacity, mechanical strength and $H_2$ permeability. After degradation, C-F, S-O and C-O chemical bonds of membrane were broken by radical formed by $H_2O_2$ decomposition. Breaking of C-F bond which is the membrane backbone reduced the mechanical strength of Nafion membrane and hence induced pinholes, resulting in increase of $H_2$ crossover through the membrane. Also the decomposition of C-O and S-O, side chain and terminal bond of membrane, decreased the ion exchange capacity of the membrane.

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활성슬러지 수용액 내 침지식 정밀여과용 중공사막의 산기량에 따른 임계 투과유속 (Critical Flux with Respect to Aeration Rate for the Submerged Microfiltration Hollow Fiber Membrane in the Activated Sludge Solution)

  • 정도인;정건용
    • 멤브레인
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    • 제26권2호
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    • pp.166-172
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    • 2016
  • 본 연구에서는 산기량의 변화에 따른 임계 투과유속을 투과유속단법으로 측정하였다. 유효 막 면적이 $85cm^2$이고 공칭 세공크기가 $0.4{\mu}m$인 중공사형 막모듈을 MLSS 5,000 mg/L인 활성슬러지 수용액에 침지시켜 투과 실험하였다. 산기시키지 않을 경우 임계 투과유속은 $15.2L/m^2{\cdot}h$로 측정되었으나 산기량을 100에서 1,000 mL/min까지 증가시키면 임계 투과 유속이 20.6에서 $32.5L/m^2{\cdot}h$까지 크게 상승하였다.