• Title/Summary/Keyword: 표면개질 분리막

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폴리아크릴로니트릴과 모노아크릴록시에틸포스페이트 공중합체 막의 제조와 물-피리딘 혼합물의 투과증발 특성

  • 박춘호;남상용;이영무
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.131-132
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    • 1997
  • 1. 서론 : 이온 복합막은 투과증발을 통한 유기수용액의 탈수에 있어서 높은 수투과유량과 선택도를 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 장시간 운전시에 이온 복합막은 막표면에 있는 금속 counterion이 feed에 씻겨버리기 때문에 분리능의 급격한 감소를 띠게 된다. counterion이 유기물일 경우에는 막속으로 확산되어 우기농축물에 포함될 문제가 있다. counterion이 고분자이면, 막 효능의 안정성이 증가되지만 막 제조과정이 다소 어려워진다. 아크릴산과 스티렐폰산을 포함하고 있는 개질 PAN막을 이용한 피리딘 수용액의 탈수에 관한 이전의 연구에서, 피드내의 피리딘과 막내의 산 기능기 사이에 형성된 in-situ complex가 막의 투과물사이에 특별한 반응이 없거나 막과 주요 투과 물간에 수소결합이 있는 막보다 더 좋은 탈수 효능을 나타냄이 확인되었다. 본 연구에서는 포스페이트를 함유하고 있는 폴리아크릴로니트릴 막의 제조와 피리딘 수용액의 탈수 효능에 대해 언급할 것이다.

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Prediction of Affinity between Membrane and Esters Using Solubility Parameter (용해도 파라미터에 의한 막과 esters 간의 친화도 예측)

  • Song, Kun-Ho;Lee, Kwang-Rae
    • Membrane Journal
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    • v.24 no.6
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    • pp.484-490
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    • 2014
  • To find out the feasibility of the separating/enriching esters from aqueous solution using FASs (Fluoloalkyl-silanes-coupling agent)-surface modified hydrophobic membrane, the solubility parameter of FASs was obtained and compared with those of esters and water. The value of the solubility parameter of FASs (${\delta}_t=16.9$) was almost same with those of esters (ethyl acetate ${\delta}_t=18.1$, propyl acetate ${\delta}_t=18.0$, ethyl propionate ${\delta}_t=17.9$, butyl acetate ${\delta}_t=17.4$, ethyl butyrate ${\delta}_t=17.0$). However, the calculated value of the solubility parameter of water was ${\delta}_t=47.8$, which was far from the value of the solubility parameter of FASs (${\delta}_t=16.9$). This means that the FASs-modified membrane has a much higher affinity to esters than water. The experimental results of permeation flux of esters used in this study showed that the order of permeation flux predicted by the solubility parameter was almost coincide with experimental results. It might be concluded that the solubility parameter may be applicable for a separating/enriching flavors from aqueous natural-flavor solution, in which esters are main components of natural flavors.

Fabrication of Pd/YSZ Cermet Membrane for Hydrogen Separation (수소 분리를 위한 Pd/YSZ Cermet 분리막의 제조)

  • Jeon, Sung-Il;Park, Jung-Hoon;Lee, Yong-Taek
    • Membrane Journal
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    • v.21 no.2
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    • pp.148-154
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    • 2011
  • Metal-ceramic composite membrane have been developed to separate hydrogen from mixed gases, particularly product streams generated during coal gasification and methane reforming. Cermet membrane was fabricated with palladium as hydrogen-permeable metal and $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ) as ceramic supporter. As-prepared membrane showed dense structure with continuous channel of palladium. The hydrogen flux of Pd/YSZ membrane have been measured in the range of 0.5~2 atm with 100% hydrogen gas. The results indicate that the hydrogen flux was 0.333 mL/$min{\cdot}cm^2$ at $450^{\circ}C$ and 2 atm. The crack was formed in the surface and cross-section of membrane.

Advances in Highly Selective Materials for the Separation of Oil-Water (고선택성 유수분리 소재 기술)

  • Uhm, Sunghyun;Choi, Kwang-Soon;Lee, Donghun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.30 no.2
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    • pp.141-144
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    • 2019
  • Oil-water separators are commonly used in the oily wastewater treatment for the reuse of water resources. Recently, various approaches have been conducted to design and manipulate the oil-water separator installed with highly functionalized membranes. Membrane technologies should encompass the selectivity, durability, economics and processability of materials, and effective oil water separators be also developed to exhibit the optimal performance of the materials. In this mini-review, we highlight the large scale fabrication of membrane materials and the effective design of oil water separators.

Electrokinetics Evaluation of Poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) Based Anion Exchange Membrane (Poly(styrene-ethylene-butylene-styrene)계 고분자 음이온교환막 계면동전위 특성평가)

  • Son, Tae Yang;Yun, Jun Seong;Han, Song I;Nam, Sang Yong
    • Membrane Journal
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    • v.27 no.5
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    • pp.399-405
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    • 2017
  • The zeta potential, called an electrokinetic potential, refers to the potential difference caused by electrodynamic phenomenon, which is a value obtained by quantifying the surface charge property. The zeta potential has been actively studied for membrane fouling, confirmation of modification and substituent confirmation through surface charge analysis. The methods of measurement for zeta potential were developed on the basis of electrophoresis, electrosmosis and streaming potential. Among them, it was known that the streaming potential method was suitable for the flat sheet membrane. So, in this study, aminated poly(styrene-ethylene-butylene-styrene) membranes were prepared by introducing ammonium groups and the streaming potentials of the prepared membranes were measured by using an electrokinetic potential analyzer (SurPASS) and the results were analyzed.

Oxygen Permeation and Syngas Production of La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O Oxygen Permeable Membrane (La0.7Sr0.3Ga0.6Fe0.4O 분리막의 산소투과특성 및 합성가스의 생성)

  • 이시우;이승영;이기성;정경원;김도경;우상국
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.6
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    • pp.594-600
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    • 2003
  • L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ perovskite-type mixed conducting membranes, which could permeate oxygen selectively, have been fabricated and the microstructural features developed by varying the sintering conditions have been analyzed. The effects of surface modification and the membrane thickness on oxygen permeability have been evaluated under He/air environment. With increasing a grain boundary fraction, the overall oxygen permeability decreased. The syngas (CO+ $H_2$) has been produced by partial oxidation reaction of methane with the oxygen permeated through the membrane. Methane conversion and syngas yield have been evaluated as functions of the compositional ratio of feed gas and reaction temperature. In long-term duration test for 600 h, under C $H_4$+He/air environment, L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$G $a_{0.6}$F $e_{0.4}$ $O_{3-}$$\delta$/ membrane showed a highly stable performance.

Development of RGD peptides grafted onto chitosan surfaces; Osteoblast interactions (RGD 펩타이드로 표면개질된 키토산막의 생물학적 영향)

  • Lee, Chang-Kyun;Hwang, Jeong-Hyo;Lee, Yong-Moo;Ku, Young;Rhyu, In-Chul;Lee, Seung-Jin;Han, Soo-Boo;Choi, Sang-Mook;Chung, Chong-Pyoung
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • v.33 no.1
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    • pp.27-35
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    • 2003
  • 1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Effect of Plasma Treatment on Permeability and Selectivity Characteristics of Mixture Gas through Polyimide Membrane (플라즈마 처리된 폴리이미드 막의 기체투과특성)

  • 배성렬;노상호;류대선;박희진
    • Membrane Journal
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    • v.11 no.1
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    • pp.38-49
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    • 2001
  • The surface of polyimide membrane was modified by plasma treatment using Ar and NH~. and the permeability and selectivity for the mixture gas $(CO_2/N_2=20/80 vol%)$ were measured. The per¬meation experiments were performed by a variable volume method at $30^{\circ}$C and total pressure of 5 atm, The effect of the plasma conditions such as treatment time, power input, gas flow rate and pressure in the reactor on the transport Dwperties of modified membranes was investigated. The surface of the plasma treated membrane was analyzed by means of FTlR - ATH, ESCA and AFM. The dependences of the wettability and the etching on plasma treatment time were investigated by use of the contact angle and the weight loss measurement. Measurements of gas pcnneability characteristic were performed using both dry and wet membranes. The effects of experimental conditions such as temperature on the membrane performance were studied.

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Membrane and Virus Filter Trends in the Processes of Biopharmaceutical Production (바이오의약품 제조공정에서 분리막의 역할과 바이러스 필터 동향)

  • Choi, Tae Hwan;Park, Ho Bum
    • Membrane Journal
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    • v.30 no.1
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    • pp.9-20
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    • 2020
  • Membranes are used in most processes of biopharmaceutical production. It is used for pretreatment of other processes, separation of impurities in the process, virus removal, control of products concentration and buffer solution exchange. Virus filters play an important role in ensuring product efficacy and stability because viral contamination of biopharmaceuticals for humans is a sensitive issue that is directly related to serious clinical outcomes. Virus filters typically have complex multilayer structures made of various polymers such as surface-modified PVDF, PES, CRC. Depending on the manufacturer, filters have different pore structures and shapes, such as symmetric or asymmetric, and is used in the form of pleated membrane, flat sheets or hollow fibers. Virus filters are exclusively supplied by few foreign companies such as Asahi Kasei, Millipore, Pall and Sartorius. Replacing virus filters can be time consuming and expensive, including approval from regulatory agencies through validation. As localization has become important due to Japan's recent export regulations, it is necessary to increase the degree of technical independence.

Preparation of Protein Adsorptive Anion Exchange Membrane Based on Porous Regenerated Cellulose Support for Membrane Chromatography Application (단백질 흡착성을 갖는 막 크로마토그래피용 재생 셀룰로오스 기반 음이온 교환 다공성 분리막의 제조)

  • Seo, Jeong-Hyeon;Lee, Hong-Tae;Kim, Tae-Kyung;Cho, Young-Hoon;Oh, Taek-Keun;Park, HoSik
    • Membrane Journal
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    • v.32 no.5
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    • pp.348-356
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    • 2022
  • With the development of the bio industry, membrane chromatography with a high adsorption efficiency is emerging to replace the existing column chromatography used in the downstream processes of pharmaceuticals, food, etc. In this study, through the deacetylation reaction of two commercial cellulose acetate (CA) membranes with different pore sizes, the porous regenerated cellulose (RC) supports for membrane chromatography were obtained to attach the anion exchange ligands. The adsorptive membranes for anion exchange were prepared by attaching an anion exchange ligand ([3-(methacryloylamino) propyl] trimethylammonium chloride) containing quaternary ammonium groups on the RC supports by grafting and UV polymerization. The protein adsorption capacities of the prepared membranes were obtained through both the static binding capacity (SBC) and the dynamic adsorption capacity (DBC) measurement. As a result, the membrane chromatography with the smaller the pore size, the larger the surface area showed the highest protein adsorption capacity. Membrane chromatography which was prepared by using deacetylated commercial CA support with MAPTAC ligand (i.e., RC 0.8 + MAPTAC: 43.69 mg/ml, RC 3.0 + MAPTAC: 36.33 mg/ml) showed a higher adsorption capacity compared to commercial membrane chromatography (28.38 mg/ml).