• 공업화학
• /
• 제34권1호
• /
• pp.9-14
• /
• 2023

본 논문에서는 용액의 이온 농도 측정이 가능한 나피온 폴리머(Nafion polymer) 코팅 기반 2상 금 전극의 임피던스(Impedance) 센서를 개발하였다. 스퍼터링(Sputtering) 공정을 통해서 제작된 금 전극의 표면을 나피온 폴리머를 사용하여 표면 개질 하였다. 상기 제작된 전극은 분극 현상 제어가 가능하여 전기화학적 신호를 안정적으로 측정할 수 있도록 하였다. 분광학과 전자주사현미경 관찰을 통하여 박막의 나피온 폴리머 코팅을 확인하였다. 나피온 코팅이 된 전극은 기존 금 전극에 비해 안정적인 임피던스 신호를 보여 주었으며, 표준 염화나트륨(NaCl) 용액 사용 시 임피던스 센서의 신뢰성 높은 검정 곡선(R² = 0.983)을 나타내었다. 또한, 임피던스 센서는 상용화 전도도 장치와 인공 눈물의 이온 농도 측정 비교 실험을 진행하였으며, 유사한 결과값을 확인하였다.

• 멤브레인
• /
• 제20권1호
• /
• pp.40-46
• /
• 2010

본 연구에서는 내열성 고분자인 폴리에테르술폰을 이용하여 전기방사의 방법으로 섬유 형태의 다공성 막을 제조하였다. 여기에 Nafion 용액을 함침 시켜 고분자 전해질 연료전지용 막을 제조하였다. 열중량 분석을 통해, 현재 고분자 전해질 막으로 상용화되어 널리 쓰이고 있는 Nafion 212보다 더 높은 열적 안정성을 갖는 것을 확인하였다. 주사전자현미경 측정을 통하여, 다공성의 폴리에테르술폰 막에 Nafion 용액이 수소이온 전도체로서 잘 함침 되어 있음을 확인할 수 있었다. AC impedance 측정 결과, $100^{\circ}C$ 이하의 온도범위에는 수소 이온 전도도가 $10^{-2}$ S/cm로 나왔으며, $100^{\circ}C$ 이상의 범위에서는 $10^{-3}$ S/cm의 값을 나타냈다. 0.6 V, $90^{\circ}C$의 조건에서 389 mA/$cm^2$의 전류밀도를 나타내었다. Nafion 212 상용 막이 $75^{\circ}C$에서 최대 성능을 나타내는데 반해, Nafion 용액을 함침시킨 폴리에테르술폰 막은 $90^{\circ}C$에서 최대 성능을 갖는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
• /
• 제4권2호
• /
• pp.99-103
• /
• 1989

활엽수의 헤미셀룰로오스를 autohydrolusisgkdu 얻은 용액을 초강 산고체, Nafion을 사용하여 2차 가수분해시키는 반응에 관한 Kinetics를 고찰했다. 연속 column반응기를 사용해 얻을 수 있는 최대 xylose수율은 약 90%이였다. 양이온 물질이 제거된 feed를 사용하면 Nation은 안정된 가수분해 촉매를 사용될 수 있음이 판명되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제17권4호
• /
• pp.349-352
• /
• 1996

Electrical capacitance at the interface between electrolyte solution and conducting polypyrrole film electrode was measured by a simple electrochemical method. The polymer films were electropolymerized in the presence of perchlorate (PPy-ClO4) or Nafion (PPy-Nafion) anions as the dopant ions. Both polymers exhibited large double layer capacitances which were slightly potential dependent within the potential range where the polymers are conductive. The capacitance increased in proportion to the polymer thickness. The specific capacitance were about 10 Fg-1and 44 F g-1 for PPy-Nafion and PPy-ClO4, respectively.

• 청정기술
• /
• 제13권2호
• /
• pp.99-103
• /
• 2007

초임계함침법을 이용하여 백금을 나피온 112 막에 함침시켜 자가 가습 막을 제조하였다. 초임계이산화탄소를 용매로 하여 나피온112 막에 $Pt(II)(acac)_2$를 $80^{\circ}C$, 19.8 MPa 조건에서 함침한 후, $NaBH_4$ 용액을 사용하여 $50^{\circ}C$ 에서 2시간 동안의 환원과정을 통하여 Pt 입자로 환원시켜 PEMFC용 백금/나피온 자가-가습 전해질막을 제조하였다. 제조한 백금/나피온 막들을 SEM, EDS, EPMA 등의 분석을 통하여 백금 입자들이 균일하게 분산되어 함침되었음을 확인하였다. 제작한 백금/나피온 막을 무가습 조건에서 구동되는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 전해질로 적용하였을 때 $65^{\circ}C$ 구동온도에서 일반적인 나피온 112를 전해질로 사용한 경우보다 향상된 성능을 보였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.198-201
• /
• 2007

Multi-walled carbon nanotube (M-CNT)/Nafion nanocomposites were prepared by solution casting to elucidate the effect of M-CNT addition, from 0 to 7 wt%, on the viscoelastic behavior of the composites. The M-CNT bundles induced by the Nafion polymer were determined to be uniformly distributed for the 1 wt% M-CNT/Nafion nanocomposites. The 1 wt% M-CNT/Nafion composite exhibited the highest blocking stress of 2.3 kPa due to its high elastic modulus of 0.485 GPa. From a dynamic mechanical analysis, the 1 wt% M-CNT had the highest storage and loss moduli compared with the other samples in all frequency and temperature ranges. From the storage modulus data, the M-CNT loaded composites had similar $T_g$ values near $120^{\circ}C$. The glass transition temperatures of the M-CNT loaded composites were $120^{\circ}C$ (1 wt%), $117^{\circ}C$ (3 wt%), $117^{\circ}C$ (5 wt%), and $135^{\circ}C$ (7 wt%), suggesting that the effect of the M-CNTs on the Nafion film begins at 1 wt%. Thus, it has been concluded that the 1 wt% M-CNT disported composite is attractive for actuator applications.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권4호
• /
• pp.1065-1069
• /
• 2013

A highly sensitive electrochemical detection method for bisphenol A (BPA) has been developed by using multi-walled carbon nanotube (CNT)-doped titania-Nafion composite modified glassy carbon (GC) electrode. The CNT-titania-Nafion/GC electrode exhibited excellent electrocatalytic activity towards BPA. Therefore, the CNT-titania-Nafion/GC electrode showed improved voltammetric responses for BPA compared to that obtained with bare GC electrode. In addition, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), a cationic surfactant, was added into the BPA sample solution in order to accumulate BPA through hydrophobic interaction between CTAB and BPA. The CNT-titania-Nafion/GC electrode gave a linear response ($r^2$ = 0.999) for BPA from $1.0{\times}10^{-8}$ M to $5.0{\times}10^{-6}$ M with a detection limit of $9.0{\times}10^{-10}$ M (S/N = 3). The modified electrode showed good selectivity against interfering species and also exhibited good reproducibility. The present electrochemical sensor based on the CNT-titania-Nafion/GC electrode was applied to the determination of BPA in food package samples.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.110-114
• /
• 2000

Determination of mercury(II) using Nafion-EDTA-modified glassy carbon electrodes is proposed. it is based on the chemical reactivity of an immobilized modifier, Nafion-EDTA. Differential pulse voltammetry is employed, and the oxidation of complexes, at +0.43V vs. Ag/AgCl, is observed. For a 5-min preconcentration period, a linear calibration curve is obtained for mercury(II) concentrations ranging from 1.0$\times$ 10$^{-8}$ to 1.0$\times$10$^{-6}$ M. Further, when an approximate amount of copper(II) is added to the test solution, We demonstrate that at a preconcentration time of 5 min the Nafion-EDTA-modified glassy carbon electrode has a dynamic range of 2 orders of magnitude(from 10$^{-10}$ to 10$^{-8}$ M) and the detection limit is as low as 0.5$\times$ 10$^{-10}$ M(0.01 ppb). This method is applied to the determination of mercury(II) in sea water(4.0$\times$10$^{-10}$ M, 0.08ppb). The result agrees satisfactorily with the value(below 0.1 ppb) measured by using ICP/MS.

• 멤브레인
• /
• 제21권2호
• /
• pp.141-147
• /
• 2011

바나듐 레독스-흐름 전지 (V-RFB)용 격막으로 사용하기 위해 폴리설폰(psf)에 폴리페닐렌설파이드설폰(PPSS)을 블록 공중합 시킨 폴리머와 여기에 TPA (tungstophosphoric acid)를 첨가하여 양이온교환막을 제작하였다. 제작한 막은 1M $H_2SO_4$용액을 사용하여 막 저항을 평가하였다. 제작한 Psf-PPSS와 Psf-TPA-PPSS 양이온교환막의 막 저항은 약 $0.94{\Omega}{\cdot}cm^2$를 나타냈다. 제작한 양이온교환막과 Nafion117을 격막으로 사용하여 V-RFB의 전기화학적 특성을 평가하였다. 4 A의 전류에서 측정한 V-RFB의 충 방전 셀 저항은 막의 종류에 따라 Nafion117 < Psf-TPA-PPSS < Psf-PPSS 의 순서로 값이 낮았다. 막을 5가 바나듐 수용액에 침적하여 침적시간 변화에 따른 V-RFB의 총 방전 셀 저항을 측정함으로써 내구성을 평가하였다. 내구성은 제작한 Psf-PPSS 막이 가장 우수하였으며, Nafion117막과 제작한 Psf-TPA-PPSS막이 서로 동등하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권6호
• /
• pp.810-815
• /
• 2011

역삼투막을 이용한 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수 내에는 고농도의 $Na^+$ 이온이 포함되어 있으며, 이를 경제성 있는 NaOH 용액으로 회수하기 위해 전기분해를 적용하였다. 실험실 규모의 전기분해장치를 구성하여 실험조건의 변화에 따른 NaOH 용액의 합성농도를 비교하였다. 이온교환막의 종류(CIMS 막, Nafion 막), 이온교환막의 전처리 유무, 농축수의 유입 유속(73 mL/min ~ 200 mL/min), 모의 농축수의 농도(1.5 M ~ 5 M), 전류(1.5 A, 2 A) 등의 인자를 변화시켜 전기분해를 수행한 결과, CIMS 막은 Nafion 막에 비하여 NaOH 용액의 합성효율은 뛰어나지만, 장시간운전 이후에 염소가스에 대한 내구성이 떨어졌다. 또한, 모의 농축수의 $Na^+$ 이온농도와 전류가 높을수록 NaOH 용액의 합성효율은 증가하였으나, 모의 농축수의 유입 유속이 낮을수록 합성효율은 증가하였다.