• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.330-334
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• 2013

실크 견직물 표면에 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)와 실리카 나노입자의 혼합물을 코팅한 분리막을 제조하고 분리막에 전해액을 함침시켜 리튬이온전지용 분리막 겸 전해질로 사용하기 위한 특성이 조사되었다. 코팅막의 제조 시에는 전해액이 침투할 수 있는 미세다공의 형성을 심화시키기 위해 dibutylphthalate (DBP) 가소제의 함량을 변화시키면서 코팅된 분리막의 이온전도도, 함습율, 전기화학적 안정성 등을 조사하였고, 이를 리튬 이온전지에 탑재하여 여러 전류속도에 대한 충방전 특성도 함께 측정하였다. 결과적으로 실리카가 첨가되고 DBP를 40~50 wt% 사용하여 코팅된 실크 분리막이 가장 우수한 분리막 특성 및 고율 충방전 특성을 나타내었다. 이는 (i) 실크 견직물의 우수한 내구성과 내열성 이외에 (ii) DBP에 의한 미세다공 형성, (iii) 실리카에 의한 함습율 향상 등에 의해 코팅막의 표면적 및 코팅된 분리막의 이온전도도가 크게 향상되었기 때문이다.

• 멤브레인
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• 제25권5호
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• pp.406-414
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• 2015

본 연구에서는 막 축전식 탈이온 공정에 적용하기 위해 온도와 시간을 달리하여 술폰화 Poly(VDF-co-hexafluoropropylene) copolymers (PVDF-co-HFP)을 합성 후 캐스팅법에 의해 양이온교환막이 제조되었다. 술폰화 PVDF (SPVDF)는 Fourier-transform infrared (FT-IR), $^1H$ Nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR)를 통해 구조확인을 하였고, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 통해 화학조성에 대한 정량적 분석을 하였다. 막 성능은 함수율 및 이온교환용량과 전기저항을 측정하였고. $60^{\circ}C$에서 7시간 술폰화한 SPVDF 멤브레인이 이온교환용량 0.89 meq/g, 함수율 21.5%, 전기저항 $3.70{\Omega}{\cdot}cm^2$로 가장 우수하였다. 수중 이온제거 특성을 막 축전식 탈이온 방법(MCDI)으로 전압(0.9~1.5 V), 유속(10~40 mL/min)을 변수로 SPVDF의 탈염 특성을 확인하여 MCDI 공정에 적용가능 여부를 평가하였다. MCDI 충방전 시험 결과 최대 탈염제거율은 62.5%이었다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.257-257
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• 2006

We chose three synthetic polymers, poly(propylene carbonate) (PPC), poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVFHFP), and $Nafion^{(R)}$ that reveal different chemical and physical characteristics, and investigate their biocompatibilities to five different bacteria (that are most notorious for opportunistic and iatrogenic infections) and a human cell (HEp-2). The bacteria chosen in this study found to adhere onto the PPC and Nafion films but not to adhere on the PVFHFP film. On the other hand, both PVFHFP and Nafion films revealed good compatibility to HEp-2 and allowed the growth of the HEp-2 on the film surface but PPC showed poor compatibility to HEp-2. All results will be discussed with taking into account the surface characteristics of the polymers.

• 전기화학회지
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• 제9권1호
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• pp.29-33
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• 2006

A new porous separator based on poly(vinyl chloride) (PVC)/poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro-propylene) (P(VdF-co-HFP)/poly(methyl methacrylate) (PMMA) was prepared by a phase inversion method. To enhance mechanical property, the membrane was stretched uniaxially at high temperature. Tensile strength and ionic conductivity were measured for various draw ratios. The tensile strength and ionic conductivity were increased with increasing draw ratio. The tensile strength of the separator reached 52MPa after stretching to draw ratio of 5, and the ionic conductivity of the separator was increased from $1.9Xs10^{-4}S/cm\;to\;4.6X10^{-4}S/cm\;at\;25^{\circ}C$. The stretched separator immersed in liquid electrolyte was electrochemically stable up to 4.7 V. The cell based on the stretched separator was maintained at about 99% of the initial discharge capacity after 10th cycle operation at 0.2C rate.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.82-87
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• 2007

New porous separators based on non-polyolefin materials including the blend of poly (vinyl chloride) (PVC)/poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (P(VdF-co-HFP)/poly(methyl methacrylate) (PMMA), and the porous separator based on poly (vinylidene fluoride) (PVdF) were prepared by phase inversion method. The porosity and morphology were controlled with phase inversion rate, which is governed by the relative content of non-solvent and solvent in coagulation bath. To enhance tensile strength, the solvent pre-evaporation and uni-axial stretching processes were applied. The ionic conductivity was increased with increasing stretching ratio, and tensile strength was increased with increasing solvent pre-evaporation time and stretching ratio. The 200% stretched PVdF separator showed 56 MPa of tensile strength, and the ionic conductivity of the stretched PVdF separator was $8.6{\times}10^{-4}\;S\;cm^{-1}\;at\;25^{\circ}C$.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.110-115
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• 2010

The plasticized polymer electrolytes based on polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (P(VdF-co-HFP)), tetra (ethylene glycol) dimethyl ether (TEGDME), and lithium perchlorate ($LiClO_4$) are prepared for the lithium sulfur batteries by solution casting with a doctor-blade. The polymer electrolyte with EO : Li ratio of 16 : 1 shows the maximum ionic conductivity, $6.5\;{\times}\;10^{-4}\;S/cm$ at room temperature. To understand the effect of the salt concentration on the electrochemical performance, the polymer electrolytes are characterized using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), infrared spectroscopy (IR), viscometer, and differential scanning calorimeter (DSC). The optimum concentration and mobility of the charge carriers could lead to enhance the utilization of sulfur active materials and the cyclability of the Li/S unit cell.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권4호
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• pp.198-203
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• 2011

A polymer electrolyte was prepared by using polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) or poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA) as polymer matrices, succinonitrile as an additive, and lithium perchlorate as a lithium salt. Compared to the polymer electrolyte employing PVdF-HFP, the PEGDMA-based polymer electrolyte exhibits substantially superior thermal stability when exposed to high temperatures. Nonetheless, the ionic conductivity of the PEGDMA-based polymer electrolyte was preserved in a wide temperature range between $-20^{\circ}C$ and $80^{\circ}C$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.281-281
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• 2012

연꽃잎 효과(Lotus effect)라 불리는 자가 세정 효과(self cleaning effect)는 연꽃이 항상 깨끗한 상태를 유지하는 것이 관찰되면서 꾸준히 관심에 대상이 되어 왔었다. 자가 세정 효과는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면에서 구현이 가능하며 이런 표면을 일상생활부터 산업분야까지 응용하고자 하는 많은 노력들이 있었다. 물질의 친수성 또는 소수성은 표면의 거칠기(roughness)와 표면에너지(surface energy)의 두 가지 특성에 의해 결정된다. 하지만 낮은 표면에너지 물질을 사용해도 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 얻긴 힘들며, 표면의 거칠기를 증가시켜야 한다. PTFE (polytetrafluoroethylene)는 낮은 표면에너지를 가진 소수성 물질로 bulk일 경우 접촉각이 약 $108^{\circ}$이지만 거친 표면을 가진 박막으로 만들 경우 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상의 값을 가지는 초수수성 표면이 가능한 물질이다. 특히, 초소수성 표면 이외에 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가지고 있어 디스플레이 및 태양전지 등의 자가세정(self cleaning) 보호막으로써 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 HFPO (hexafluoropropylene)를 원료 가스로 이용하여, Si(100)과 유리 기판위에 Cat-CVD (Catalytic Chemical Vapor Deposition)법으로 PTFE 박막을 증착하였다. 텅스텐(W)을 촉매로 사용하였으며, 촉매온도가 $850^{\circ}C$이상인 조건에서 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PTFE 표면을 쉽게 얻을 수 있었다. 특히 본 연구에서는 제막압력을 300 mTorr에서 700 mTorr까지 변화시켜 가며 유리와 Si 기판위에 증착하였다. Cat-CVD 제막압력을 변화시켜가며 증착된 PTFE 박막의 접촉각을 측정한 결과, 제막압력이 300 mTorr일 때 glass와 Si 기판위에 증착된 PTFE박막 표면에서의 접촉각은 각각 133, $117^{\circ}$였지만, 제막압력이 400 mTorr이상일 땐 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 갖는 초소수성 표면을 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.170-174
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• 2008

리튬염을 포함하는 P(VDF-HFP)계 겔 고분자에 surfactant-assisted templating process로 합성한 메조포러스 ZnS를 충전하여 다양한 ZnS 무게비를 가지는 전해질 필름을 제조하였고 겔 필름의 이온 전도도를 온도에 따라 측정하였다. 그 결과, 대체적으로 ZnS의 함량비가 증가할수록 증가하였다. 특히 20 wt%와 25 wt% ZnS를 포함하는 겔 필름은 상온에서 $10^{-4}Scm^{-1}$의 높은 이온 전도도를 보였다. 하지만 20 wt% 이상의 함량비에서는 더 이상 이온 전도도가 증가하지 않았다. 합성된 메조포러스 ZnS와 겔 전해질 필름의 특성은 XRD(x-ray diffractometer), DSC(differential scanning calorimetry), TGA(thermogravimetric analysis), FT-IR(fourier transform-infrared spectrometer), SEM(scanning electron microscopy), TEM(transmission electron microscopy)을 이용하여 분석하였다. 이온 전도도는 교류 임피던스법에 따라서 승온하면서 측정하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권4호
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• pp.287-298
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• 2019

Lotus leaf has a special dual micro and nano surface structure which gives its highly hydrophobic surface characteristics and so-called self cleaning effect. In order to endow PVDF hollow fiber membrane with this special structure and improve the hydrophobicity of membrane surface, PVDF hollow fiber composite membranes was obtained through the immersion coating of poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) dilute solution on the outside surface of PVDF support membrane. The prepared PVDF composite membranes were used in the vacuum membrane distillation (VMD) for the desalination. The effects of PVDF-HFP dilute solution concentration in the dope solution and coating time on VMD separation performance was studied. Membranes were characterized by SEM, WCA measurement, porosity, and liquid entry pressure of water. VMD test was carried out using $35g{\cdot}L^{-1}$ NaCl aqueous solution as the feed solution at feed temperature of $30^{\circ}C$ and the permeate pressure of 31.3 kPa. The vapour flux reached a maximum when PVDF-HFP concentration in the dilute solution was 5 wt% and the coating time was kept in the range of 10-60 s. This was attributed to the well configuration of micro-nano rods which was similar with the dual micro-nano structure on the lotus leaf. Compared with the original PVDF membrane, the salt rejection can be well maintained which was greater than 99.99 % meanwhile permeation water conductivity was kept at a low value of $7-9{\mu}S{\cdot}cm^{-1}$ during the continuous testing for 360 h.