• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.735-742
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• 2019

이온 선택성 표면이 가지는 파상구조와 전기와류 불안정성 간의 전기동역학적 상호작용을 수치해석을 통하여 연구하였다. 유한요소법을 이용하여 전기장-이온 이동현상-유동장을 완전결합 해석을 하였다. 이를 통해 파상구조가 제공하는 전기와류 생성 기작인 Dukhin's mode의 유효성 및 역할을 제시하였다. Runinstein's mode와 경쟁관계에 놓이는 Dukhin's mode는 (i) 과한계 영역으로의 전이 전압을 낮춰주고 (ii) 혼돈계인 과한계 영역에서 전류를 비선형적으로 증가시켜준다. 또한, (iii) 전기와류 불안정성에서 발생하는 비효율적 혼합의 원인인 고주파수 Fourier 성분을 배제하여 전기와류의 혼합 효율을 상승시켜 준다. 결론적으로, 본 연구에서 제시한 기작은 전기투석, 화학전지 등의 이온 선택성 이동현상 시스템에 대한 에너지 효율적인 기작으로 활용 가능할 것이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권11호
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• pp.3175-3180
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• 2014

A potentiometric sensor based on the 1-benzyl-3-(4-nitrophenyl) thio-urea was synthesized and tested as an ionophore in PVC based membrane sensor towards $SCN^-$ ions. This membrane exhibits a linear stable response over a wide concentration range ($1.0{\times}10^{-5}$ to $1.0{\times}10^{-2}M$) with a slope of -59.2 mV/dec., a detection limit of ${\log}[SCN^-]=-5.05$, and a selectivity coefficient for thiocyanate against perchlorate anion of ${\log}K^{pot}_{SCN^-j}=-0.133$. The selectivity series of the membrane is as follows: $SCN^-$ > $ClO_4{^-}$ > $I^-$ > $NO_3{^-}$ > $HSO_3{^-}$ > $Cl^-$ > $HSO_4{^-}$ > $F^-$ > $CH_3COO^-$ > $HCO_3{^-}$ > $Br^-$ > $H_2PO_4{^-}$ > $SO{_3}^{2-}$ > $SO{_4}^{2-}$ > $CO{_3}^{2-}$. The proposed electrode showed good selectivity and a good response for the $SCN^-$ ion over a wide variety of other anions in pH 6.0 buffer solutions and has a fast response time of about < 5s. The influences of the membrane by pH, ionophore, and plasticizer were studied.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.321-328
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• 2019

A new miniaturized all solid-state contact Fe (III)-selective PVC membrane electrode based on Fe (II) phthalocyanine as a neutral carrier was described. The effects of the membrane composition and foreign ions on the electrode performance was investigated. The best performance was obtained with a membrane containing 32% poly (vinyl chloride), 64% dioctylsebacate, 3% Fe (II) phthalocyanine, and 1% potassium tetrakis (p-chlorophenyl) borate. The electrode showed near Nernstian response of $26.04{\pm}0.95mV/decade$ over the wide linear concentration range $1.0{\times}10^{-6}$ to $1.0{\times}10^{-1}M$, and a very low limit of detection $1.8{\pm}0.5{\times}10^{-7}M$. The potentiometric response of the developed electrode was independent at pH 3.5-5.7. The lifetime of the electrode was approximately 3 months and the response time was very short (< 7 s). It exhibited excellent selectivity towards Fe (III) over various cations. The miniaturized all solid-state contact Fe (III)-selective membrane electrode was successfully applied as an indicator electrode for the potentiometric titration of $1.0{\times}10^{-3}M$ Fe (III) ions with a $1.0{\times}10^{-2}M$ EDTA and the direct determination of Fe (III) ions in real water samples.

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.734-741
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• 1998

본 연구에서는 전극전위 분석법을 사용하여 중성운반체로 dibenzo-18-crown-6(D18Cr6)와 valinomycin(Val)을 이용하여 $K^+$ 이온선택성 PVC막 전극의 막과 용액계면에서의 전극특성을 검토하였다. PVC막에서 감응물질(운반체)에 기본전해질의 혼입 (doping)여부, 감응물질의 종류와 함량, 가소제, 막두께 및 이온의 활동도변화에 따른 전극의 기울기, 선형응답범위 한계측정농도 및 방해이온에 따른 선택계수 등 전극특성을 검토하였다. 중성운반체로 D18Cr6, Val을 $K^+$ 이온으로 착체형성하여 사용하였고, 가소제로 dibutylphthalate(DBP), dioctyl sebacate(DOS) 및 dibutyl sebacate(DBS)를, 혼입제인 기본전해질로 potassium tetraphenylborate (KTPB) 및 용매로 THF를 지지체로 PVC를 이용하여 막을 제조하였다. 운반체의 최적 함량은 D18Cr6와 Val의 경우 3.23 wt %이었고, 가소제는 DBP가 가장 적절한 가소제이었다. 막두께에 대한 영향은 최적 막두께 이상에서는 막두께가 얇아질수록 전극특성이 좋아졌으나, 막두께가 이 이하로 얇아지면 운반체의 용출, 막의 강도 등이 작용하여 전극특성이 나빠짐을 알 수 있었다. D18Cr6의 경우 $K^+$ 이온에 대한 혼합용액법에 의한 선택계수 서열은 다음과 같았다: $NH_4{^+}>Ca^{2+}>Mg^{2+}>Na^+$.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.630-636
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• 2007

고산성 감귤 주스에 속하는 하밀감과 당유자 주스를 bipolar 막으로 100분 전기투석하여 품질변화를 조사하였고, 하밀감 시료에 대하여서는 일반적으로 탈산용으로 사용되는 유기산 선택성 막과 비교분석하였다. Bipolar 막 장착 후 전기투석하였을 때 pH는 점진적으로 증가하는 경향을 보였고, 유기산 선택성 막을 사용하였을 때는 투석 후 거의 pH가 변하지 않았다. 총산도는 유기산 선택성 막을 사용하여 전기투석 후 하밀감 시료인 경우 약 70.0% 감소하였고, bipolar 막은 약 57.2% 감소하였다. 가용성고혈분은 모든 시료에서 약 10% 정도 감소하였다. 전기전도도는 유기산 선택성 막을 이용한 경우에는 3.2에서 0.9까지 급격히 감소하였으나, bipolar 막은 반대로 하밀감, 당유자 주스에서 약 24.6, 20.9%의 전기전도도가 상승하는 결과를 보였다. 당산비가 100분 투석 후 약 1.4-2.0배 증가하였다. 유리당, 플라보노이드는 사용된 투석막 차이에 대한 전기투석 전후 유의적인 차이가 없었으며, 유기산은 함량은 투석 후 상당히 감소하였다. 유기산 선택성 막, $Na_2SO_4$ 전극액으로 전기투석 시 potassium 및 sodium의 급격한 함량변화가 있었으나, bipolar막, $K_2SO_4$ 전극액으로 전기투석에 의하여 이온 함량 변화가 거의 없는 주스 생산이 가능했다. 총폴리페놀 함량, 전자공여 작용 및 아질산염 소거능 등 항산화 효과에 대한 영향은 전기투석 후 약간 감소하는 것으로 조사되었다. 관능검사 결과 bipolar 막을 사용하여 전기투석한 시료가 기호도가 좋았으며, 이 투석 주스에 가당한 시료가 맛과 종합적 기호도에서 가장 평점이 높았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권12호
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• pp.1256-1260
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• 1997

A series of acyclic polyethers bearing amide end-groups and lipophilic alkyl chains (3-5) were successfully synthesized with quantitative yields. Based upon the transport experiment in a bulk liquid membrane (BLM) system and solvent extraction, a very high selectivity of Pb2+ over other transition metal cations was observed. Measurement of thermodynamic parameters for complexation in methanol at 25 ℃ gave a strong evidence for excellent selective complexation for lead ion over other transition metal ions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권11호
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• pp.1738-1742
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• 2005

In this study a novel triiodide ion-selective electrode based on a charge transfer complex of iodine and Bis(2-hydroxyacetophenone)butane-2,3-dihydrazone (ICT), as a membrane carrier was prepared. The electrode has a linear dynamic range between 1.0 ${\times}$ $10^{-2}$ and 5.0 ${\times}$ $10^{-7}$ M, with a Nernstian slope of 58. 99 ${\pm}$ 0.3 mV $decade^{-1}$ and detection limit of 3.0 ${\times}$ $10 ^{-7}$ M. The potentiometric response of the proposed sensor is independent of the pH of the solution in the pH range of 3.0-10.0. The electrode possesses the advantages of short conditioning time, fast response time, and especially, very good selectivity over a large number of common organic and inorganic anions. The electrode can be used for at least 6 months without any considerable divergences in the potentials. It was used as an indicator electrode in potentiometric titration of triiodide ion with thiosulfate.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.416-422
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• 1993

성능이 우수한 킬레이트막을 개발하고자 chitosan에 글루타르알데히드를 가교시켜 막을 제조하였으며, 이 막을 통한 금속 이온의 투과 특성을 조사하였다. 막을 통한 이온의 투과는 downstream 용액의 pH의 영향을 크게 받았으며, 이 현산에 대하여 proton pump 메카니즘을 제안하였다. 막 표면에서의 착물형상에 의한 선택흡착성이 선택투과성에 영향을 미친다고 생각되며, $Mg^{2+}$과 $Cu^{2+}$의 혼합 용액에서 $Cu^{2+}$의 선택도는 9.5이었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.55-56
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• 1994

There has been many attempts to improve the membrane performance using pervaporation processes[l-3]. They are 1) blending polymer with the high flux and one with high selectivity, 2) an incorporation of functional groups interacting with permeants into a membrane through copolymerization or modification, 3) composite membrane or asymmetric membrane structure with a thin skin layer which acts as a selective layer. Among them, a polymeric membrane containing ion complex group receives an extensive attention recently because ionic complex is known to activate the water transport through ion-dipole interaction. It is especially advantageous in the separation of organic-water system. We applied the ideas of the activation of water transport through ion-dipole. We have reported on the in-sire complex membrane to separate water from aqueous aceiic acid and pyridme solution[4-5] based on the simple acid-base theory. Water transport was enhanced through in-situ complex between pyridine moiety in the membrane and the incoming acetic acid in the feed. In this case, catalytic transport mechanism was proposed. In the present study we used pyridine solution as a feed and the sulfonic acid group in the membrane.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.398-404
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• 2008

A new solvent polymeric membrane electrode, based on N,N'-bis(salicylidene)-2,2-dimethylpropane-1,3-diamine Ni(II) as the ionophore, was designed. The oxalate-selective electrode has the dynamic range between 1.0 10-6 M and 1.0 10-1 M with a Nernstian slope of -28.7 1.0 mV per decade. The detection limit was 6.3 10-7 M. The proposed electrode revealed good selectivities for oxalate over a variety of other anions and could be used in a pH range of 2.0-7.8. The electrode can be used for at least two months without any considerable divergence in potential. The designed electrode was applied as an indicator electrode in the potentiometric determination of oxalate in real samples.