• 제목/요약/키워드: Interfacial polymerization

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Synthesis and characterization of polyamide membrane for the separation of acetic acid from water using RO process

  • Mirfarah, Hesam;Mousavi, Seyyed Abbas;Mortazavi, Seyyed Sajjad;Sadeghi, Masoud;Bastani, Dariush
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권4호
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    • pp.323-336
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    • 2017
  • The main challenge in many applications of acetic acid is acid dehydration and its recovery from wastewater streams. Therefore, the performance of polyamide thin film composite is evaluated to separate acetic acid from water. To reach this goal, the formation of polyamide layer on polysulfone support membrane was investigated via interfacial polymerization (IP) of meta-phenylenediamine (MPD) in water with trimesoyl chloride (TMC) in hexane. Also, the effect of synthesis conditions, such as concentration of monomers and curing temperature on separation of acetic acid from water were investigated by reverse osmosis process. Moreover, the separation mechanism was discussed. The solute permeation was carried out under applied pressure of 5 bar at $25^{\circ}C$. Surface properties of TFC membrane were characterized by ATR-FTIR, SEM and AFM. The performance test indicated that 3.5 wt% of MPD, 0.35 wt% of TMC and curing temperature of $75^{\circ}C$ are the optimum conditions. Moreover, the permeate flux was $4.3{\frac{L}{m^2\;h}}$ and acetic acid rejection was about 43% at these conditions.

Desalting enhancement for blend polyethersulfone/polyacrylonitrile membranes using nano-zeolite A

  • Mansor, Eman S.;Jamil, Tarek S.;Abdallah, Heba;Youssef, H.F.;Shaban, Ahmed M.;Souaya, Eglal R.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권6호
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    • pp.451-460
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    • 2019
  • Thin film composite membranes incorporated with nano-sized hydrophilic zeolite -A were successfully prepared via interfacial polymerization (IP) on porous blend PES/PAN support for water desalination. The thin film nanocomposite membranes were characterized by SEM, contact angle and performance test with 7000 ppm NaCl solution at 7bar. The results showed that the optimum zeolite loading amount was determined to be 0.1wt% with permeate flux 29LMH.NaCl rejection was improved from 69% to 92% compared to the pristine polyamide membrane where the modified PA surface was more selective than that of the pristine PA. In addition, there was no significant change in the permeate flux of the thin film nanocomposite membrane compared with that of the pristine PA in spite of the formation of the dense polyamide layer. The stability of the polyamide layer was investigated for 15 days and the optimized membrane presented the highest durability and stability.

Synthesis and characterization of polyamide thin-film nanocomposite membrane containing ZnO nanoparticles

  • AL-Hobaib, A.S.;El Ghoul, Jaber;El Mir, Lassaad
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제6권4호
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    • pp.309-321
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    • 2015
  • We report in this study the synthesis of mixed matrix reverse osmosis membranes by interfacial polymerization (IP) of thin film nanocomposite (TFNC) on porous polysulfone supports (PS). This paper investigates the synthesis of ZnO nanoparticles (NPs) using the sol-gel processing technique and evaluates the performance of mixed matrix membranes reached by these aerogel NPs. Aqueous m-phenyl diamine (MPD) and organic trimesoyl chloride (TMC)-NPs mixture solutions were used in the IP process. The reaction of MPD and TMC at the interface of PS substrates resulted in the formation of the thin film composite (TFC). NPs of ZnO with a size of about 25 nm were used for the fabrication of the TFNC membranes. These membranes were characterized and evaluated in comparison with neat TFC ones. Their performances were evaluated based on the water permeability and salt rejection. Experimental results indicated that the NPs improved membrane performance under optimal concentration of NPs. By changing the content of the filler, better hydrophilicity was obtained; the contact angle was decreased from $74^{\circ}$ to $32^{\circ}$. Also, the permeate water flux was increased from 26 to 49 L/m2.h when the content of NPs is 0.1 (wt.%) with the maintaining of lower salt passage of 1%.

다양한 사이징제가 반응중합에 의해 제조된 나일론 6/탄소섬유 복합체의 물성에 미치는 영향 (Effect of Various Sizing Agents on the Properties of Nylon6/Carbon Fiber Composites Prepared by Reactive Process)

  • 박하늘;이학성;허몽영
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.299-303
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    • 2018
  • 탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징처리된탄소섬유의표면을관찰하였다. 리사이징처리된탄소섬유의계면결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

UV 경화형 고분자/액정 복합체의 제조 조건에 따른 전기광학적 특성 (Effects of Fabrication Conditions on Electro-optic Properties of UV-Cured Polymer/Liquid Crystal Composite Films)

  • 박세광;박이순;금창대;석재욱;안원술
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.579-584
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    • 1998
  • 자외선 경화 반응에 의해 만들어지는 고분자/액정 복합막에서 자외선 광 개시제의 농도, 복합막의 두께 및 중합에 의한 상분리 시의 온도, 전기장의 영향 등 제조 외부 조건에 따른 복합막의 전기 광학적 특성의 변화에 대하여 조사를 하였다. 광개시제나 다관능성 단량체의 농도증가에 따라 고분자 매트릭스의 가교밀도가 증가하고 상대적으로 더 작은 액정상이 형성되며 그에 따라 액정과 고분자의 계면 면적이 넓어져 복합막의 구동전압이 증가하는 것이 관찰되었다. 분자량이 서로 다른 두 종류의 diacrylate 형의 올리고머를 사용하여 만든 복합막에 있어서는 분자량이 큰 PTDA-1000을 사용한 경우 복합막의 초기 투명도는 더 올라가지만 일정한 구동전압 이상에서 투명도의 포화 상태가 일어나는 데 반하여 분자량이 적은 PTDA-250을 사용한 경우에는 필름의 초기 투명도가 훨씬 더 낮아지는 대신 60 V 이상의 전압에서도 투명도의 포화 상태가 일어나지 않는 것이 관찰되었다. 중합에 의한 상분리시 온도가 높아질수록 복합막의 초기 투명도는 높아지는 것이 관찰되었으며 이것은 액정/UV 경화 혼합물의 온도가 높아짐에 따라 점도가 낮아지고 용해도는 증가하여서 상대적으로 큰 액정상들이 복합막 내에 생기기 때문인 것으로 생각되었다. 한편 복합막의 두께가 얇을수록 구동전압은 비례적으로 낮아졌으며 중합에 의한 상분리 시에 인가되는 외부전기장의 효과는 전장이 초기 투과도 뿐 아니라 구동전압이나 응답시간에도 영향을 미치는 것이 관찰되었다.

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Alkyl Polyglucoside 계면활성제의 물리적 거동에 관한 연구 (I) - 계면활성과 세정력에 관하여 - (Studies on Physical Behavior of Alkyl Polyglucosides (I) - Interfacial Activities and Detergency -)

  • 윤여경;최규석
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.451-456
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    • 1994
  • 천연계 비이온 계면활성제 APG(Alkyl Polyglucoslde)는 옥수수 성분의 글루코스와 팜, 야자유에서 얻어지는 지방 알코올을 이용하여 합성된다. 친수성인 글루코스의 중합도(D.P.=1.2~1.8)와 소수성인 alkyl chain 길이 (C8-C14)에 따른 계면특성(표면 계면장력, cmc, 기포력, effectiveness 등)을 조사한 바 중합도에는 영향이 적으나, alkyl chain 길이에는 큰 영향을 받았다. 지방산 오염에 대한 APG alkyl chain 길이별 세정력 평가를 한 결과 계면 장력이 낮을수록, 단위 면적당 흡착량이 많을수록 우수한 세정력을 나타내었으며, 그 순서는 APG 0814> APG 1214> APG 10> APG 0810> APG 08과 같다.

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Pore Size Control of a Highly Transparent Interfacial Layer via a Polymer-assisted Approach for Dye-sensitized Solar Cells

  • Lee, Chang Soo;Lee, Jae Hun;Park, Min Su;Kim, Jong Hak
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.392-399
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    • 2019
  • A highly transparent interfacial layer (HTIL) to enhance the performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs) was prepared via a polymer-assisted (PA) approach. Poly(vinyl chloride)-graft-poly(oxyethylene methacrylate) (PVC-g-POEM) was synthesized via atom-transfer radical polymerization (ATRP) and was used as a sacrificial template. The PVC-g-POEM graft copolymer induced partial coordination of a hydrophilic titanium isopropoxide (TTIP) sol-gel solution with the POEM domain, resulting in microphase separation, and in turn, the generation of mesopores upon calcination. These phenomena were confirmed using Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-visible light transmittance spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) analysis. The DSSCs incorporating HTIL60/20 (consisting of a top layer with a pore size of 60 nm and a bottom layer with a pore size of 20 nm) exhibited the best overall conversion efficiency (6.36%) among the tested samples, which was 25.9% higher than that of a conventional blocking layer (BL). DSSC was further characterized using the Nyquist plot and incident-photon to electron conversion efficiency (IPCE) spectra.

VARTM 공정으로 성형된 Abaca 패브릭 복합재의 기계적 특성평가 (Mechanical Properties of VARTM Processed Abaca Fabric Composites)

  • 변길재;하종록;김병선;조치룡;옥주선
    • Composites Research
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    • 제25권6호
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    • pp.198-204
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    • 2012
  • 본 연구에서는 VARTM 공정으로 제조되는 에폭시/아바카 패브릭 복합재의 기계적 특성을 향상 시키고자 하였다. 표면처리를 통하여 패브릭 표면의 미세 거칠기를 증가시키고 친수성을 소수성으로 변화시켜 에폭시-패브릭간 계면결합력을 증가시켜 기계적 특성을 향상 시키고자 하였다. 이를 위해 상온 상압 플라즈마 처리법을 사용하였고 기계적 특성이 향상되는 최적 처리시간을 찾고자 하였다. 플라즈마 처리 특성을 비교하기 위해 NaOH 처리법을 사용하였다. 플라즈마 10초 처리된 패브릭으로 제조된 복합재가 무처리, NaOH 처리 대비 가장 높은 인장강도를 보였으며 20초 이상 처리시 인장강도는 낮아졌다. 미세구조 분석결과 20초 이상 처리시 섬유에 생긴 미세 흠집으로 인해 인장강도가 저하됨을 알 수 있었다. 흡습 시험과 침강 시험을 통해 친수성의 아바카가 소수성의 경향을 보이는 것을 확인하였다.

계면중합에 의한 상전이 물질 함유 폴리우레아 마이크로캡슐의 합성 및 분석 (Synthesis and Characterization of Microcapsules Containing Phase Change Materials by Interfacial Polymerization)

  • 김필수;최상민;조창기
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.417-420
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    • 2002
  • 마이크로 캡슐에 관한 연구는 벽 혹은 내부 물질의 성질, 캡슐화의 방법, 내부 구성물질의 내구성과 안정성 그리고, 확산, 투과, 부식, 용해등에 의한 유출현상등을 중심으로 진행되어 왔으며$^{1.2}$ , 1980년대 후반부터 섬유의 열적 성능을 개선하고자 캡슐화된 상전이 물질을 이용한 연구들이 시작 되었다[3-4]. 본 연구에서는 온도 조절 기능을 가지고 온도 감응형 섬유로의 적용을 위하여 상전이 물질(phase change materials: PCMs)을 함유하는 마이크로 캡슐을 제조하여 그 특성을 분석하고자 하였다. (중략)

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난연기능 Nano 및 Microcapsule의 개발 및 응용(I) (Development and Applications of Frame Retardant Nano and Microcapsule(I))

  • 박수민;홍요한;김혜인
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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    • pp.9-10
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    • 2008
  • Tricrecyl phosphate(TCP)-containing polyurea microcapsules were prepared by interfacial polymerization using aromatic 2,4-toluene diisocyanate(TDI) and Ethylene diamine(EDA) as wall forming materials. The effects of the protective colloids of polyvinylalcohol(PVA) and gelatin were investigated through experimentation.

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