폴리프로필렌 다공성 분리막은 산, 알칼리에 대한 내화학성이 좋고, 기계적 성질이 우수하며 높은 열적 안정성을 가지고 있으나, 막의 소수성 때문에 일부 영역에만 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소수성 막의 성능을 향상시키기 위해서 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 사용하여, 친수성 작용기 (-COOH, -OH)를 갖는 acrylic acid (AAc)와 2-hydroxyethyl methacrylate (MEMA)를 도입하였다. 이때 반응시간, 반응온도, 조사량, 간의 첨가 효과, 팽윤현상에 의한 그라프트율의 변화를 조사하였다. 분리막의 기공크기를 분석하는 방법으로 행한 가스투과 실험에서 단량체의 종류와 관계없이 그라프트가 증가함에 따라 가스 투과속도가 감소함을 보였고, 오일 에멀젼 투과실험에서 미개질 폴리프로필렌 막의 오염현상은 크게 발생하였으나, 그라프트 중합 후, 높은 투과속도를 유지하여 막의 친수화 효과가 큰 것으로 나타났다.
기계적 에너지는 생물학 및 환경 시스템에서 트라이보 전기 나노제너레이터(TENG)로 얻을 수 있다. 웨어러블 전자제품에서 TENG는 진동 센서에 적용된 인간의 움직임에서 생체역학적 에너지를 수확할 수 있다는 점에서 많은 의미를 지닌다. 웨어러블 TENG은 습기에 취약하며, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 이러한 용도에 사용되는 우수한 소수성 물질이다. 높은 전기 음성 불소 원자의 존재는 매우 낮은 표면 에너지로 이어진다. 동시에 미세다공막 표면에 전자를 효율적으로 포획함으로써 소자의 성능이 증가한다. PTFE에 비해 상대적으로 적은 플루오라이드 원자의 존재로 인해 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)에서도 유사한 거동을 보인다.
한국막학회 1999년도 The 7th Summer Workshop of the Membrane Society of Korea
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pp.43-47
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1999
Pd-ceramic composite membranes and catalytic membrane reactors(CMR) have been studied for hydrogen purification and recovery in th fusion reactor fuel cycle. The development of techniques for coating microporous ceramic tubes with Pd and Pd/Ag layers is described: composite membranes have been produced by electroless deposition (Pd/Ag film of 10-20${\mu}{\textrm}{m}$) and rolling of thin metal sheet (Pd and Pd/ Ag membranes of 50-70 ${\mu}{\textrm}{m}$). Experimental results on electroless membranes showed that the metallic film presented some defects and the membranes had not complete hydrogen selectivity . Then the catalytic membrane reactors with electroless membranes can be applied for some industrial processes that do not require a complete separation of the hydrogen (i.e. in the dehydrogenation of hydrocarbons). The rolled thin Pd/Ag membranes separated the hydrogen from the other gas with a complete selectivity and exhibited a slightly larger (about a factor 1.7) mass transfer resistance with respect to the electroless membranes. Experimental tests confirmed the good performances in terms of durability.
Membrane assisted condenser is an innovative membrane operation that exploits the hydrophobic nature of microporous membranes to promote water vapor condensation and recovery. It can be used for water and chemicals recovery from waste gaseous streams. In this work, the testing of membrane condenser for water and ammonia recovery from synthetic streams (i.e., a saturated air stream with ammonia) simulating the plume of cooling tower is illustrated. The modeling of the process was carried out for predicting the membrane-based process performance and for identifying the minimum operating conditions for effectively recovering liquid water. The experimental data were compared with the results achieved through the simulations showing good agreement and confirming the validity of the model. It was found that the recovery of water can be increased growing the temperature difference between the plume and the membrane module (DT), the relative humidity of the plume (RHplume) and the feed flow rate on membrane area ratio. Moreover, the concentration of NH3 in the recovered liquid water increased with the growing DT, at increasing NH3 concentration in the fed gaseous stream and at growing relative humidity of the feed.
산업 응용에 적용할 수 있는 중합체 막의 상용화 전에, 고성능 중합체가 실질적인 도전, 즉 연장된 서비스 시간에 대한 장기 안정성을 극복해야하는 과제가 남아있다. 매우 높은 분수 자유 부피(fractional free volume) 및 높은 투과성을 나타내는 고유한 미세 다공성 중합체(polymers of intrinsic microporosity)는 비효율적 무작위 패킹에 의해 생성된 여분의 부피가 물질의 부피적 평형에서 멀어짐과 동시에, 다시 부피적 평형 상태로 복귀하려는 특성, 즉 자유 부피를 줄여가는 특정으로 인해 투과성을 감소시키는 물리적 노화에 영향을 받기 쉽다. 본 논문에서 우리는 미세 다공성 고분자의 물리적 노화를 재검토하고 PIM에서 물리적 노화를 완화하려는 가장 두드러진 시도 중 일부를 논의할 것이다.
Lee, Beom-Jin;Cui, Jing-Hao;Keith A. Parrott;James W.Ayres;Robert L.Sack
Archives of Pharmacal Research
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제21권5호
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pp.503-507
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1998
Percutaneous absorption and model membrane variations of melationin (MT) in aqueous-based propylene glycol and $2-hydroxypropyl-{\beta}-cyclodextrin $vehicles were investigatted. the excised hairless mouse skin (HMS) and two synthetic ethylene vinyl acetate (EVA) and microporous polyethylene (MPE) were selected as a model membrane. the solubility of MT was determined by phase equilibrium study. the vertical $Franz{\circledR}$ type cell was used for diffusion study. The concentration of MT was determined using reverse phse HPLC system. The MT solubility was the highest in a mixture of PG and $2-HP{\beta}CD$. The percutaneous absorption of MT through excised HMS increased as the solubility increased. However, the permeability coefficient decreased and then slightly increased in mixture of PG and $2-HP{\beta}CD$. On the other hand, both flux and permeability coefficient through EVA membrane decreased as the solubility increased. No MT was detected over 12 h after starting diffusion through MPE membrane. The flux of MT was dependent on the type of membrane selected. Flux of MT was greatest in excised HMS followed by EBA and MPE membrane. Flux of MT through EVA membrane was 5-20 times lower when compared to excised HMS. Interestingly, volumes of donor phase when MPE membrane was used, significantly increased during the study period. the HMS might be applicable to expect plasma concentration of MT in human subjects based on flux and pharmacokinetic parameters as studied previously. the current studies may be applied to deliver MT transdermally using aqueous-based vehicles and to fabricate MT dosage forms.
본 연구에서는 폴리프로필렌을 소재로 열유도 상분리 공정과 연신공정을 적용한 복합공정을 통하여 중공사막을 제조하였다. 희석제로는 soybean oil을 사용하였고 구정의 조절을 위하여 benzoic acid를 기핵제로 사용하여 연신용 전구체를 제조하였고 이를 연신하여 다공성 중공사막을 제조하였다. 연신공정에서 연신율과 변형속도의 영향을 조사하였는데 연신율이 높을 때는 미세공의 크기가 커지면서 불균일한 미세공이 생성되었고 변형속도가 높을 때는 균일한 크기의 미세공 분포도를 보이며 미세공의 크기가 커졌다. 연신율이 증가할수록 고분자 사슬의 배향도가 높아지면서 인장강도가 향상되었고 변형속도가 높아지면서 결정성 영역의 고분자 사슬의 배향도는 변하지 않았으나, 무정형 영역의 고분자 사슬 배향도가 낮아지면서 전체적인 중공사막의 인장강도는 저하되었으며 상대적으로 약한 spherulite를 연결하는 micro-fibril이 끊어지면서 미세공의 병합이 이루어져 원형의 기공이 형성되었다.
고순도 프로필렌(프로펜)은 옥탄가를 높이는 화합물이며 산업적으로 중요한 화합물들의 원료가 된다. 프로판 혼합물로부터 프로펜을 정제하는 것은 비슷한 끓는점으로 인해 기술적으로 어려우며, 큰 비용이 요구된다. ZIF-8 분리막은 분자체 메커니즘에 의해 효율적으로 프로판으로부터 프로필렌을 분리할 수 있는 가능성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. ZIF-8 분리막에 대한 관심이 커지는 것은 소위 "gate opening" 효과 때문이다. 프로필렌/프로판 혼합물로부터 프로필렌 분리를 높이기 위해 "gate opening" 효과는 분리막 기공을 확장시켜 더 크고 무거운 프로판은 피드 흐름에 유지시키며, 프로필렌만 선택적으로 투과할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 ZIF-8 분리막 제조에 널리 적용되는 방법들과 분리막을 통한 프로필렌 투과도 및 선택도에 영향을 주는 인자들에 대해 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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