• Membrane and Water Treatment
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• 제4권2호
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• pp.109-126
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• 2013

Surface modification by low-pressure ammonia ($NH_3$) plasma on commercial thin-film composite (TFC) membranes was investigated in this study. Surface hydrophilicity, total surface free energy, ion exchange capacity (IEC) and zeta (${\zeta}$)-potentials were determined for the TFC membranes. Qualitative and quantitative analyses of the membrane surface chemistry were conducted by attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR FT-IR) spectroscopy. Results showed that the $NH_3$ plasma treatment increased the surface hydrophilicity, in particular at a plasma treatment time longer than 5 min at 50 W of plasma power. Total surface free energy was influenced by the basic polar components introduced by the $NH_3$ plasma, and isoelectric point (IEP) was shifted to higher pH region after the modification. A ten (10) min $NH_3$ plasma treatment at 90 W was found to be adequate for the TFC membrane modification, resulting in a membrane with better characteristics than the TFC membranes without the modification for water treatment. The thin-film chemistry (i.e., fully-aromatic and semi-aromatic nature in the interfacial polymerization) influenced the initial stage of plasma modification.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.487-488
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• 2006

Novel bisphenol-based wholly aromatic poly(ether sulfone-ketone) copolymer containing pendant sulfonate groups were prepared by direct aromatic nucleophilic substitution polycondensation of 4,4-difluorobenzophenone, 2,2'-disodiumsulfonyl-4,4'-fluorophenylsulfone (40mole% of bisphenol A) and bisphenol A. Polymerization proceeded quantitatively to high molecular weight in N-methyl-2-pyrrolidinone at $180^{\circ}C$. Organic-inorganic composite membranes were obtained by mixing organic polymers with hydrophilic $SiO_2$ (ca. 20nm) obtained by sol-gel process. The polymer and a series of composite membranes were studied by FT-IR, $^1HNMR$, differential scanning calorimetry (DSC) and thermal stability. The proton conductivity as a function of temperature decreased as $SiO_2$ content increased, but methanol permeability decreased. The nano composite membranes were found to posse all requisite properties; Ion exchange capacity (1.2meq./g), glass transition temperatures $(164-183\;^{\circ}C)$, and low affinity towards methanol $(4.63-1.08{\times}10^{-7}\;cm^2/S)$.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.139-148
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• 2019

In this study, the removal of MB from saline solutions was evaluated by two methods by adsorption and electrodialysis; the adsorption of the mixture dye/salt on dried orange peel waste (OPW) was studied in batch method. In this study the biosorption of cationic dye by OPW was investigated as a function of initial solution pH, and initial salt (sodium chloride) concentration. The maximal dye uptake at $pH{\geq}3.6$ in the absence and in the presence of salt and the dye uptake diminished considerably in the presence of increasing concentrations of salt up to 8 g/L. The Redlich Peterson and Langmuir were the most suitable adsorption models for describing the biosorption equilibrium data of the dye both individually and in salt containing medium. As well, this work deals with the electrodialysis application to remove the dye. Synthetic solutions were used for the investigation of the main operational factors affecting the treatment performance; such as applied voltage, pH, initial dye concentration and ionic strength. The experimental results for adsorption and electrodialysis confirmed the importance of electrostatic interactions on the dye. The electrodialysis process with standard ion exchange membranes enabled efficient desalination of cationic dye solutions; there are two main factors in fouling: electrostatic interaction between cations of dyes and the fixed charged groups of the CEM, and affinity interactions.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.85-88
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• 2003

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.49-54
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• 2013

혼합용액에서 nitrate 이온을 선택적으로 제거하기 위해 복합탄소전극을 제조하였다. 질산이온 선택성 수지(BHP55, Bonlite Co.) 분말을 탄소전극 표면에 코팅하여 전극을 제조하였다. 제조한 전극으로 BHP55 셀을 제작하여 chloride, nitrate, sulfate 이온이 혼합된 용액에 대해 축전식 탈염 실험을 수행하였다. 그리고 BHP55 셀에서의 질산 이온 제거량을 이온교환막을 결합한 MCDI 셀의 결과와 비교하였다. BHP55 셀에서 이온의 총 흡착량은 MCDI 셀에서 보다 31% 증가한 $38.3meq/m^2$를 나타냈다. 또한 BHP55 셀에서 질산 이온의 흡착량은 $15.9meq/m^2$ (전체 흡착량의 42%)이었고, 이는 MCDI 셀에서 보다 2.1배 큰 것으로 나타났다. 실험결과 제조한 복합탄소전극은 음이온 혼합용액에서 질산 이온을 선택적으로 제거하는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제27권6호
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• pp.469-476
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• 2017

분리막을 이용한 분리 기술은 에너지 소요가 적다. 제올라이트를 기반으로 제작한 분리막의 경우, 결정 구조 내에 작은 분자 크기의 기공을 갖고 있어 이를 이용하여 가혹한 조건에서도 분리가 가능하기 때문에, 그 관심도가 높다. NaA (LTA 유형의 제올라이트) 제올라이트의 경우, 산업적으로 유기 용매에서 수분을 제거하는 데 많이 사용되는 데, 해당 기공 크기나 열적/수열안정성은 제올라이트 내부나 외부의 원소를 바꿔줌으로써 조절할 수 있다. 더 작은 0.28 nm 크기를 지닌 SOD 유형의 제올라이트의 경우, 수소나 물 분리에 적합하여 그 관심도가 높아지고 있으며, 이 제올라이트 유형 또한, 이온교환과 같은 방법으로 성질을 변경할 수 있다. 제올라이트는 주변 기술 및 공정 조건에 맞게 작은 분자들을 적절하게 분리할 수 있는 분리막을 창출할 수 있다는 장점을 지닌 소재이다.

• 멤브레인
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• 제17권4호
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• pp.359-368
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• 2007

본 연구에서는 불소계 고분자인 PVdF (poly(vinylidene fluoride))에 HFP (hexafluoropropylene)가 결합된 공중합체인 PVdF-HFP로 충전용 이차전지의 분리막으로 쓰이는 다공성 막을 상전이 방법으로 제조하였다. 용매인 DMF (N,N-dimethylformamide)에 PVdF-HFP를 단일상으로 녹인 후 깨끗한 유리판에 캐스팅하여 막을 얻었다. 기공은 증류수로 채워진 응고조에서 용매-빈용매 교환으로 형성되어진다. 얻어진 분리막에서 가장 높은 공극률은 60%로 얻어졌다. 시차주사현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 이용하여 분리막의 단면 관찰을 통해 다공성을 확인하였고 UTM (universal testing machine)을 이용하여 측정된 분리막의 인장강도는 PVdF-HFP 30 wt%에서 최대 6.57 MPa의 값을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.286-293
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• 2006

다공성 비대칭막인 polinylidene fluoride (PVdF) 기질막을 상전환법으로 제작하였다. Styrene과 divinyl-benzene (DVB)의 비율을 달리하여 가교시킨 후 술폰산 용액인 황산을 사용하여 $SO_3{^-}$기를 도입시켜 최종적으로 PVdF 이온전도성 복합막을 제작한 후 FTIR, SEM, EDS로써 $SO_3{^-}$기를 확인하였다. 가교도가 증가할수록 용매의 함유율이 감소하였으며, 이온교환용량도 감소하였다. 또한 전기전도도 및 메탄올 투과도도 가교도의 증가에 따라 감소하였으나 Nafion 117보다 우수한 값을 나타내었다. DVB 함량이 8%일 때 $5.58{\times}10^{-5}S/cm$의 전기전도도로써 Nafion 117과 유사한 전기 전도도($6.03{\times}10^{-5}S/cm$)를 나타내었으나 Nafion 117보다 낮은 메탄올투과도($1.0{\times}10^{-6}cm^2/sec$)를 보여 주었다.

• 멤브레인
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• 제27권5호
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• pp.434-440
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• 2017

본 연구에서는 역전기투석 공정에서 발생 가능한 막오염 현상을 in-situ로 측정하기 위하여 임피던스 스펙트로스코피 방법을 도입하여 실제 발생한 막오염 현상 측정 방법을 제시하였다. 얻어진 임피던스 데이터를 활용하여 Nyquist 도시법과 어드미턴스 도시법으로 스펙트럼을 도시하였으며 두 도시법 모두 유의미한 막오염 현상을 감지할 수 있었다. 또한 초기 막오염 현상에서 음이온 교환막 표면에 막오염물의 불안정한 축적 현상 및 역전기투석 공정의 운전 시간에 따른 막오염층의 구조적 변화를 감지할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제17권4호
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• pp.338-344
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• 2007

HI몰랄리티가 9.5 $mol/kg-H_2O$인 HI의 전해-전기투석을 시판의 양이온교환막(CMB)을 이용하여 요오드의 존재하에 실험을 진행하였다. 수소이온 투과의 선택성을 증가시키기 위해, 막은 전자선 가속기를 이용하여 방사선 처리하였다. 방사선 처리한 막의 막특성(막 저항, 이온교환용량, 함수율)을 측정하였다. 각각의 방사선량에서 처리한 막의 2 $mol/dm^3$의 KCl 용액에서 막저항, 이온교환용량과 함수율은 처리하지 않은 막과 거의 동등의 값을 가졌다. HI몰랄리티가 9.5 $mol/kg-H_2O$인 HI의 전해-전투기투석을 $75^{\circ}C$, 9.6 $A/dm^2$에서 진행하였다. 전자선 가속기에 의해 방사선 처리한 양이온교환막은 처리하지 않은 막과 비교하여 고분자의 가교구조와 함께 수소이온투과의 높은 선택성을 가졌다.