• 제목/요약/키워드: $TiO_2$ membrane

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광바이오 수소제조 시스템에서의 쏠라셀 및 나노여과 멤브레인 활용 (Use of Solar Cell and Nanofiltration Membrane for System of Enzymatic $H_2$ Production Through Light-Sensitized Photoanode)

  • 심은정;배상현;윤재경;주현규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.151-156
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    • 2007
  • Solar cell and nanofiltration membrane were utilized in a system of enzymatic hydrogen production through light-sensitized photoanode, which resembles photoelectrochemical(PEC) configuration. Solar cell uses no additional light energy to increase energy for electrons to reduce protons and for holes to oxidize water to oxygen, and nanofiltration membrane replaces a salt bridge successfully with increased ion transport capability. With this system configuration, optimized amount of enzyme(10.98 unit), and an anodized tubular $TiO_2$ electrode($5^{\circ}C$/1 hr in 0.5 wt% HF-$650^{\circ}C$/5 hr) hydrogen evolved at a rate of ca. $43\;{\mu}mol/(cm^2{\times}hr)$ in a cathodic compartment and oxygen generated at a rate of ca. $20\;{\mu}mol/(cm^2{\times}hr)$ in an anodic compartment. The stoichiometric evolution of gases indicated that water was splitted in the system.

세라믹 한외여과 및 광촉매 혼성공정에 의한 고탁도 원수의 고도정수처리: 1. 광촉매 및 물역세척 조건의 영향 (Advanced Water Treatment of High Turbidity Source by Hybrid Process of Ceramic Ultrafiltration and Photocatalyst: 1. Effects of Photocatalyst and Water-back-flushing Condition)

  • 고사총;박진용
    • 멤브레인
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    • 제21권2호
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    • pp.127-140
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    • 2011
  • 본 연구에서는 정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 $TiO_2$ 광촉매 코팅 구(bead)의 농도 및 물역세척 주기(FT), 물역세척 시간(BT) 변화의 영향을 알아보았다. 광촉매 코팅 구의 농도는 10~40 g/L로, FT는 2~10분으로, BT는 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항$(R_f)$, 투과선속(J)과 총여과부피$(V_T)$ 측면에서 고찰하였다. 광촉매 코팅 구의 농도가 감소할수록 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였다. 광촉매 코팅 구의 농도 40 g/L 에서 $V_T$가 8.85 L로 가장 높았다. FT 변화 실험에서는 FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 한편, BT 변화 실험에서는 BT가 증가할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 또한, NBF(no back-flushing)에서 급격한 막오염에 의한 분리막 기공의 감소로 탁도 및 용존유기물($UV_{254}$ 흡광도)이 효과적으로 제거되었기 때문에, 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 NBF 조건에서 가장 높았다. 한편, 광촉매 코팅 구의 세척 효과로 FT가 감소할수록, BT가 증가할수록 탁도 및 용존유기물의 처리효율은 증가하였다.

관형 세라믹 정밀여과와 광촉매 첨가 PES 구의 혼성 수처리 : 물 역세척 주기와 시간의 영향 (Hybrid Water Treatment of Tubular Ceramic MF and Photocatalyst Loaded Polyethersulfone Beads : Effect of Water Back-flushing Period and Time)

  • 박진용;박성우;변홍식
    • 멤브레인
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    • 제23권4호
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    • pp.267-277
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    • 2013
  • 고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 역세척 주기(FT)와 역세척 시간(BT)의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$) 측면에서 기존의 질소 역세척 결과와 비교하였다. FT가 짧아질수록 $R_f$는 감소하고 J와 $V_T$는 증가하였다. 탁도의 처리효율은 물과 질소역세척 모두 NBF (no back-flushing)에서 최대이고, FT가 짧아질수록 처리효율이 다소 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물역세척 시 FT 4분에서 최대이었으나, 질소 역세척 시 FT가 짧아질수록 증가하였다. BT가 길어질수록 $R_f$와 가역적 막오염 저항($R_{rf}$)은 감소하고, J와 $V_T$는 증가하였다. 탁도 처리효율은 물 역세척 시 98% 이상으로 거의 일정하였으나, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척시 BT 6초에서 최대이고, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. BT 30초와 FT 2분에서 최대 $V_T$값을 나타내어서, 본 실험 범위에서 최적 조건은 FT 2분마다 BT 30초이다.

팔라듐 합금 복합막 제조를 위한 Intermediate Layer 연구 (A Study on Intermediate Layer for Palladium-Based Alloy Composite Membrane Fabrication)

  • 황용묵;김광제;소원욱;문상진;이관영
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.458-464
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    • 2006
  • 팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

나노튜브를 형성한 타이타늄 차폐막의 석회화 순환처리 (Cyclic Precalcification Treatment of Titanium Membrane Formed with Nanotubular TiO2 Layer)

  • 문소희;;지정희;김유경;박일송;이민호;배태성
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.111-111
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    • 2013
  • 골이식 부위에서 연조직의 붕괴를 막아주면서 골이식재를 위한 안정적인 공간을 확보하기 위해서 타이타늄 메쉬가 적용된다. 본 연구에서 생체 불활성의 특성을 보이는 타이타늄 차폐막에 양극산화와 석회화 순환처리에 의해서 생체활성을 부여한 결과, 골형성을 촉진하는 결과를 보여주었다.

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탄소섬유 한외여과막 및 광촉매 코팅 폴리프로필렌 구의 혼성 수처리: 물 역세척 시 유기물의 영향 (Hybrid Water Treatment of Carbon Fiber Ultrafiltration Membrane and Polypropylene Beads Coated Photocatalyst: Effect of Organic Materials in Water Back-flushing)

  • 박진용;김미향
    • 멤브레인
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    • 제22권6호
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    • pp.415-423
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    • 2012
  • 탄소섬유 한외여과막 및 광촉매 혼성 수처리를 위해 관형 여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이 공간에 광촉매를 충전하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구에 이산화티타늄 분말을 플라즈마 화학증착 공정으로 코팅한 것이다. 휴믹산과 카올린 모사용액을 대상으로 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 기존 결과와 동일하게 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항 ($R_f$)이 감소하여 2 mg/L에서 최대 총여과부피 ($V_T$)를 얻었다. 탁도와 휴믹산의 처리효율은 각각 97.1%와 74.2% 이상으로 휴믹산 농도의 영향을 받지 않았다. 그러나 기존 결과에서는 휴믹산의 농도가 증가할수록 휴믹산의 처리효율이 다소 증가하는 경향을 나타냈다.

Electrospinning Technology for Novel Energy Conversion & Storage Materials

  • 조성무;김동영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.1.1-1.1
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    • 2011
  • Electrospinning has known to be very effective tool for production of versatile one-dimensional (1D) nanostructured materials such as nanofibers, nanorod, and nanotubes and for easily assembly to two-, three-dimensional(2D, 3D) nanostructures such as thin film, membrane, and nonwoven web, etc. We have studied on the electrospinning technology for novel energy storage and conversion materials such as advanced separator, dye sensitized solar cell, supercapacitor, etc. High heat-resistive nanofibrous membrane as a new separator for future lithium ion polymer battery was prepared by electrospinning of PVdF based composite solution. The novel nanofibrous composite nonwovens have tensile strength of above 50 MPa and modulus of above 1.3 GPa. The internal structure of the electrospun composite nanofiber with a diameter of few hundreds nanometer were composed of core-shell nanostructure. And also electrospun $TiO_2$ nanorod/nanosphere based dye-sensitized solar cells with high efficiency are successfully prepared. Some battery performance will be introduced.

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관형 세라믹 정밀여과와 광촉매 첨가 PES 구의 혼성 수처리 : 질소 역세척 주기와 시간의 영향 (Hybrid Water Treatment of Tubular Ceramic MF and Photocatalyst Loaded Polyethersulfone Beads : Effect of Nitrogen Back-flushing Period and Time)

  • 홍성택;박진용
    • 멤브레인
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    • 제23권1호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 질소 역세척 주기(FT)와 시간(BT)의 최적운전조건을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)의 관점에서 고찰하였다. FT가 짧고 BT가 길수록, $R_f$는 감소하고 J가 증가하여 결국 FT 10분과 BT 30초에서 최대 $V_T$를 얻었다. $F_T$ 영향 실험 결과 NBF (no back-flushing)에서 막오염이 급격히 진행되어 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 가장 높게 나타났다. BT 영향 결과에서는, FT 실험과는 다르게 BT 30초에서 최대 처리효율을 보였다. 결과적으로 FT가 감소하고 BT가 증가할수록 광촉매 첨가 구의 세척이 효율적으로 일어나, 탁도 처리효율은 FT가 짧을수록 95.4%에서 97.5%로, BT가 길수록 95.9%에서 98.5%로 다소 증가하였다. 또한 유기물 처리효율은 FT가 짧을수록 70.8%에서 80.6%로, BT가 길수록 75.1%에서 85.8%로 증가하였다. 본 실험 범위에서 처리효율과 $V_T$가 최대인 최적 질소 역세척 조건은 FT 10분과 BT 30초로 판단된다.

세포내 총체적인 인산화 펩타이드 및 인산화 위치 규명을 위해 질량분석기 전 단계의 C4 및 양이온 교환수지 칼럼 이용 방법의 비교 (A Comparison between C4 and Cation-exchange Columns as a Pre-separation Method for Mass Spectrometric Analysis to Characterize a Global Identification of Phosphopeptides and Phosphorylation Sites)

  • 김혜정;백문창
    • 약학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.113-119
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    • 2015
  • Protein phosphorylation is one of most important post-translational modifications (PTMs) and plays an important role in regulation of protein function. Here we develop a method for a global identification of phosphopeptides and phosphorylation sites using nano-LC MS/MS. We compared two separation methods, C4 and strong cation ion exchange (SCX). Before phosphopeptides enrichment with $TiO_2$, total proteins from Rat 1 cells have been separated using C4 column or tryptic peptides of proteins from the cells have been separated using SCX column. Finally, we have detected 52 phosphorylation sites on 41 proteins from SCX method and 375 phosphorylation sites on 252 proteins from C4 method, and determined the function and localization of identified phosphoproteins using DAVID software. In particular, we showed new phosphorylation sites from membrane proteins related to various cell signaling mechanisms. This method may contribute to study global signal networks induced by various signals including ligands and drugs.