• 멤브레인
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• 제10권1호
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• pp.47-53
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• 2000

인공폐는 실제 폐의 기능을 대행하는 장치이며, 주요 기능은 정맥혈에서 이산화탄소를 제거하고 산소를 첨가하여 동맥혈화하여 개심수술시 신체의 모든 조직에 충분한 양의 동맥혈을 공급한다. 또한 체외순환 생명보조장치(ECLS 또는 ECMO)는 심한 호흡부전증에 일반적으로 이용되지만 미래의 폐 이식에 사용될 것이다. 현재 미세다고엉 폴리프로필렌 중공사를 사용하고 있는 막형 인공 폐는 두 가지 문제가 있다. 환자의 체계적인 항응고가 필요하며, 오랜 기간의 사용은 막을 통하여 혈액 쪽에서 가스 쪽으로 혈청 누출을 일으킨다. 본 연구는 미세다공성 폴리프로필렌(PP)막에 폴리디메틸실록산(PDMS)을 적충한 PP/PDMS막을 제조하고, 폴리프로필렌 막에서 유발하는 혈청 누출을 최소화하는 기술에 대하여 연구하였다. Lee-White법에 의한 whole blood의 혈전형성 실험 후 사용된 막의 기체 투과도는 PP막에서는 크게 저하되었지만, PP/PDMS막에서는 거의 동일하게 유지되었다. 그러므로 PP막에서 유발되는 혈청 누출을 PP/PDMS막에서는 해결할 수 있었다. 또한, PP/PDMS막에서는 이산화탄소의 기체토과율이 산소보다 11.5배였다.

• 전기화학회지
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• 제13권4호
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• pp.240-245
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• 2010

This work explored the catalytic effect of Pt in multi-wall carbon nanotube and poly-pyrrole conductive polymer electrocatalysts (Pt/PPy/MWCNT). A home-made Pt/PPy/MWCNT catalyst was first evaluated by comparing its electrochemical active surface area (ESA) with E-Tek commercial catalysts by cyclic voltammetry in $H_2SO_4$ solution. Then, the methanol oxidation currents of Pt/PPy/MWCNT and the hydrogen peaks in $H_2SO_4$ solution were serially measured with microporous electrode. This provided the current density of methanol oxidation based on the ESA, allowing a quantitative comparison of catalytic activity. The current densities were also measured for Pt/C catalysts of E-Tek and Tanaka Precious Metal Co. The current densities for the different catalysts were similar, implying that catalytic activity depended directly on the ESA rather than charge transfer or electronic conductivity.

• Carbon letters
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• 제15권1호
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• pp.57-66
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• 2014

Three activated carbons (ACs) were prepared using NaOH (N) as an activating agent. Hydrofluoric acid pre-leached rice husk was used as a precursor. After leaching, the precursor was washed with distilled water, dried, crushed, and then sieved; a size fraction of 0.3-0.5 mm was selected for carbonization in the absence of air at $600^{\circ}C$. The carbonization product (LC) was mixed with NaOH at ratios of 1:2, 1:3, and 1:4 (wt of LC: wt of NaOH) and the produced ACs after activation at $800^{\circ}C$ were designated NLC21, NLC31, and NLC41, respectively. Surface and textural properties were determined using nitrogen adsorption at $-196^{\circ}C$, scanning electron microscopy images, thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared spectra. These ACs were used as adsorbents for lead(II) from aqueous solutions. The effects of the textural properties and the chemistry of the carbon surfaces were investigated and the impact of the operation conditions on the capacity for lead(II) sorption was also considered. Modification of NLC41 with $H_2O_2$ and $HNO_3$ gave two other adsorbents, $H_{NLC41}$ and $N_{NLC41}$ respectively. These two new samples exhibited the highest removal capacities for lead(II), i.e.117.5 and 128.2 mg/g, respectively. The adsorption data fitted the Langmuir isotherm and the kinetic adsorption followed pseudo-second order kinetics. The thermodynamic parameters have been determined and they indicated a spontaneous endothermic process.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.260-268
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• 2020

다층 구조를 가진 5A 제올라이트를 탄소 분자체 분리막에 첨가한 복합막을 제조하고 질소/산소의 분리 특성을 평가하였다. 제올라이트의 첨가는 선택도에는 미세한 영향을 주지만 투과도를 크게 증가시키는 방법으로 전체적인 탄소막의 질소/산소의 분리 성능을 상승시켰다. 특히 메조포어를 함유한 다층구조의 제올라이트 첨가제는 분리막의 투과도를 보다 효율적으로 상승시켜 아주 우수한 분리 성능에 도달하였다. 이 연구의 결과는 저렴한 탄소막 전구체와 제올라이트 소재를 활용하고도 고성능의 질소/산소 분리막을 손쉽게 제조할 수 있다는 것을 제시한다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.323-328
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• 2010

이 연구에서는 야자껍질로부터 이상적인 sieving 특성을 갖는 탄소 분자 체(CMS)의 합성을 시도하였다. 그 과정은 세 단계로 이루어지는데 탄소화 과정, 이산화 탄소 활성화 과정, 그리고 polyfurfuryl 알코올 고분자 증착 과정이다. 이산화 탄소 활성화에 의해 야자 껍질로부터 만들어진 활성탄(CA)은 CMS의 합성을 위한 원료 물질로 사용되었다. 야자껍질로부터 만들어진 AC를 준비한 다음 AC에 대한 최적의 furfuryl 알코올 과 포름 알데히드 비를 결정하였다. AC에 polyfurfuryl 알코올의 증착을 탄소화 과정에 앞서 수행하였다. 이렇게 고분자가 증착된 AC는 불활성 환경 조건과 $700-900^{\circ}C$온도에서 탄소화 과정을 거친다. 모든 미세세공 물질은 micrometric사의 ASAP/2020을 이용하여 분석되었다. 결과로 AC에 대한 최적의 furfuryl 알코올 과 포름 알데히드 비는 1:2.5로 결정 되었다. 7 ${\AA}$ 이하의 미세세공은 $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$ 그리고 $900^{\circ}C$ 에서 1.5시간 동안 고분자가 증착된 AC에 형성 되었다. 1.5시간 동안 $900^{\circ}C$ 에서 탄소화 온도는 CMS합성을 위한 최적의 조건으로 밝혀졌다. 이러한 조건하에서 생성된 CMS는 5. 884 ${\AA}$의 구멍 크기를 갖는다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.221-232
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• 2018

Poly(imide siloxane)(Si-PI)와 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합한 고분자를 사용하여 실리카가 함유된 탄소 분리막을 제조하였다. 고분자 혼합물의 열분해에 의해 제조 된 다공성 탄소 구조의 특성은 두 고분자의 미세 상 분리 거동과 관련이 있다. Si-PI와 PVP의 고분자 혼합물의 유리 전이 온도(Tg)는 시차 주사 열량계를 사용하여 단일 Tg로 관찰되었다. 또한 $C-SiO_2$ 막의 질소 흡착 등온선을 조사하여 다공성 탄소 구조의 특성을 규명했다. Si-PI/PVP로부터 유도 된 $C-SiO_2$ 막은 IV형 등온선을 나타내었고 중간기공의 탄소 구조와 관련된 히스테리시스 루프를 가지고 있었다. 분자 여과 확인을 위해서, Si-PI/PVP의 비율과 열분해 온도 및 등온 시간과 같은 열분해 조건을 다르게 하여 $C-SiO_2$ 막을 제조하였다. 결과적으로, 120분 간의 등온 시간 동안 $550^{\circ}C$에서 Si-PI/PVP의 열분해에 의해 제조된 $C-SiO_2$ 막의 투과도는 820 Barrer ($1{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$)이었으며, $O_2/N_2$ 선택도는 14이었다.

• 분석과학
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• 제20권4호
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• pp.296-301
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• 2007

카본 나노섬유(CNFs)는 높은 비표면적($100{\sim}200m^2/g$)과 순도를 갖는 물질로서 2 nm 이하의 기공을 형성하지 않는 물질이다. 그러므로 이 물질은 촉매 지지체로서의 활용 가치가 우수한 물질이다. 활성 카본섬유(ACFs)는 첨단기술 산업 분야의 유독가스 제어에 많이 이용되어지고 있다. 레이온을 이용한 카본 나노섬유(CNFs)와 활성 카본섬유(ACFs)는 소재 표면에 다양한 온도와 공기량을 조절함으로서 열적 산화 방법인 열화학을 이용하여 제조하였다. 카본 나노섬유(CNFs)는 공기 주입 상태에서 $600^{\circ}C$ 이상으로 반응시켰으며, 온도와 공기량을 점차적으로 증가시키면서 카본 나노섬유(CNFs)을 성장시켰다. 활성 카본섬유(ACFs)는 $800^{\circ}C$ 상에서 72시간 반응시켜, $2,662m^2/g$ (BET)의 비표면적과 $1.41cm^3/g$의 부피를 갖는 소재를 제조하였다. 이와 같은 방법으로 제조된 활성 카본섬유(ACFs)는 기공크기가 10 nm이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 99%을 차지 하며, 2 nm 이하 되는 비표면적이 전체 표면적의 60%을 차지 하였다.

• 열처리공학회지
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• 제25권2호
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• pp.65-73
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• 2012

The Gas Diffusion Layer (GDL) of fuel cell, are required to provide both delivery of reactant gases to the catalyst layer and removal of water in either vapor or liquid form in typical PEMFCs. In this study, the fabrication of GDL containing Micro Porous Layer (MPL) made of the slurry of PVDF mixed with carbon black is investigated in detail. Physical properties of GDL containing MPL, such as electrical resistance, gas permeability and microstructure were examined, and the performance of the cell using developed GDL with MPL was evaluated. The results show that MPL with PVDF binder demonstrated uniformly distributed microstructure without large cracks and pores, which resulted in better electrical conductivity. The fuel cell performance test demonstrates that the developed GDL with MPL has a great potential due to enhanced mass transport property due to its porous structure and small pore size.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권7호
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• pp.2073-2080
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• 2013

In this study the effects of adding alkaline-earth (IIA) metal oxides to NiZr-loaded Zeolite Y catalysts were investigated on hydrogen rich production by ethanol steam reforming (ESR). Four kinds of alkaline-earth metal (Mg, Ca, Sr, or Ba) oxides of 3.0% by weight were loaded between the $Ni_6Zr_4O_{14}$ main catalytic species and the microporous Zeolite Y support. The characterizations of these catalysts were examined by XRD, TEM, $H_2$-TPR, $NH_3$-TPD, and XPS. Catalytic performances during ESR were found to depend on the basicity of the added alkaline-earth metal oxides and $H_2$ production and ethanol conversion were maximized to 82% and 98% respectively in 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MgO/70Zeolite Y catalyst at $600^{\circ}C$. Many carbon deposits and carbon nano fibers were seen on the surface of $30Ni_6Zr_4O_{14}$/70Zeolite Y catalyst but lesser amounts were observed on alkaline-earth metal oxide-loaded 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MO/70Zeolite Y catalysts in TEM photos after ESR. This study demonstrates that hydrogen yields from ESR are closely related to the acidities of catalysts and that alkaline-earth metal oxides reduce the acidities of 27($Ni_6Zr_4O_{14}$)3MO/70Zeolite Y catalysts and promote hydrogen evolution by preventing progression to hydrocarbons.

• 멤브레인
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• 제14권2호
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• pp.99-107
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• 2004

Carbon molecular sieve (CMS) membranes were prepared by pyrolysis of polyimides having carboxylic acid groups and applied to the hydrogen separation. The polymeric membranes having carboxylic acid groups showed different steric properties as compared with polymeric membranes having other side groups ($-CH_3$ and $-CF_3$) because of the hydrogen bond between the carboxylic acid groups. However, the microporous CMS membranes were significantly affected by the decomposable side groups evidenced from the wide angle X-rat diffraction, nitrogen adsorption isotherms, and single gas permeation measurement. Furthermore, the gas separation properties of the CMS membranes were essentially affected by the pyrolysis temperature. As a result, the CMS membranes Prepared by Pyrolysis of polyimide containing carboxylic acid froups at $700^{\circ}C$ showed the $H_2$ permeability of 3,809 Baller [$1{\times}10^{-10}$ H $\textrm{cm}^$(STP)cm/$\textrm{cm}^2$.s.cmHg], $H_2$/$N_2$, selectivity of 46 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 130 while the CMS membranes derived from polyimide showed the H$_2$ permeability of 3,272 Barrer, $H_2$/$N_2$ selectivity of 136 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 177.