• 제목/요약/키워드: PBI

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폴리벤지미다졸(PBI)을 이용한 양이온교환막의 제조 및 특성 (Preparation of Cation Exchange Membrane using Polybenzimidazole and Its Characteristic)

  • 김정근;이상호;유철휘;황갑진
    • 멤브레인
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    • 제22권4호
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    • pp.265-271
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    • 2012
  • 다이아미노벤지딘(diaminobenzidine, DAB)과 이소프탈산(isophtalic acid, IPAc)으로부터 폴리벤지미다졸(PBI)을 합성한 후 이온교환기의 도입에 의해 양이온교환막을 제작하였다. 제조한 폴리벤지미다졸(PBI)의 FT-IR분석으로부터 시판의 PBI와 같은 피크를 보임을 확인하였다. 양이온교환기를 도입하지 않은 PBI 필름의 이온 전도도는 $0.1{\sim}0.9{\times}10^{-2}$ S/cm를 나타냈다. 이온교환기를 도입하여 제작한 SPBI 양이온교환막의 이온전도도는 $3.7{\sim}4.7{\times}10^{-2}$ S/cm을 보였고, Nafion117의 $2.0{\times}10^{-2}$ S/cm보다 높은 값을 보였다.

Polybenzimidazole (PBI) Coated CFRP Composite as a Front Bumper Shield for Hypervelocity Impact Resistance in Low Earth Orbit (LEO) Environment

  • Kumar, Sarath Kumar Sathish;Ankem, Venkat Akhil;Kim, YunHo;Choi, Chunghyeon;Kim, Chun-Gon
    • Composites Research
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    • 제31권3호
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    • pp.83-87
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    • 2018
  • An object in the Low Earth Orbit (LEO) is affected by many environmental conditions unlike earth's surface such as, Atomic oxygen (AO), Ultraviolet Radiation (UV), thermal cycling, High Vacuum and Micrometeoroids and Orbital Debris (MMOD) impacts. The effect of all these parameters have to be carefully considered when designing a space structure, as it could be very critical for a space mission. Polybenzimidazole (PBI) is a high performance thermoplastic polymer that could be a suitable material for space missions because of its excellent resistance to these environmental factors. A thin coating of PBI polymer on the carbon epoxy composite laminate (referred as CFRP) was found to improve the energy absorption capability of the laminate in event of a hypervelocity impact. However, the overall efficiency of the shield also depends on other factors like placement and orientation of the laminates, standoff distances and the number of shielding layers. This paper studies the effectiveness of using a PBI coating on the front bumper in a multi-shock shield design for enhanced hypervelocity impact resistance. A thin PBI coating of 43 micron was observed to improve the shielding efficiency of the CFRP laminate by 22.06% when exposed to LEO environment conditions in a simulation chamber. To study the effectiveness of PBI coating in a hypervelocity impact situation, experiments were conducted on the CFRP and the PBI coated CFRP laminates with projectile velocities between 2.2 to 3.2 km/s. It was observed that the mass loss of the CFRP laminates decreased 7% when coated by a thin layer of PBI. However, the study of mass loss and damage area on a witness plate showed CFRP case to have better shielding efficiency than PBI coated CFRP laminate case. Therefore, it is recommended that PBI coating on the front bumper is not so effective in improving the overall hypervelocity impact resistance of the space structure.

LDA와 tri-tone 모델을 이용한 운율경계강도 예측 (Prosodic Break Index Estimation using LDA and Tri-tone Model)

  • 강평수;엄기완;김진영
    • 한국음향학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.17-22
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    • 1999
  • 본 논문에서는 발화된 문장으로부터 운율 경계 강도를 효과적으로 예측하기 위해 LDA와 tri-tone 모델을 혼합한 방법을 제안하였다. 이 방법은 기존의 LDA 방법을 사용하여 음절과 휴지기의 길이 정보를 운율경계강도 예측에 적용하고 피치정보를 벡터양자화에 적용하여 tri-tone이란 개념을 도입한 혼합형 모형이다. 제안된 방법은 주어진 200문장의 운율경계 강도를 예측하는 실험에서 72%의 정확성을 나타내었다.

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PBI 공중합체를 이용한 알카라인 연료전지용 음이온교환막의 합성과 이온전도특성 (Synthesis and Ion Conducting Properties of Anion Exchange Membranes Based on PBI Copolymers for Alkaline Fuel Cells)

  • 이동훈;김세종;남상용;김형준
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.217-221
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    • 2010
  • 기존 고분자전해질연료전지(PEMFC)의 단점을 극복하기 위해 고체전해질 알카라인연료전지(SAMFC)가 근래에 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 술폰화 폴리벤지이미다졸(PBI) 유도체를 이용하여 SAMFC용 막을 제조하였다. 술폰화 폴리벤지이미다졸 유도체는 KOH에 의해 쉽게 도핑되고 도핑된 막은 높은 $OH^-$의 전도도와 기계적 강도를 보였다. 특히 sPBI-co-PBI (술폰화 PBI : 비술폰화 PBI = 75 : 25)의 경우, $90^{\circ}C$ 100% 상대습도 하에서 $2.98{\times}10^{-2}\;S/cm$의 높은 $OH^-$의 전도도를 보였다.

평막형태의 폴리벤지다미졸 분리막의 연료전지, 기체분리막, 유기물분리용 나노여과막으로의 응용: 총설 (Flat Sheet Polybenzimidazole Membranes for Fuel Cell, Gas Separation and Organic Solvent Nanofiltration: A Review)

  • 아누남 다스;남상용
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.279-304
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    • 2023
  • 폴리벤즈이미다졸(PBI) 기반의 막은 내구성이 우수한 네트워크 구조를 가지는 구조재료로서의 우수한 강성과 더불어서 고온에서의 우수한 내열성, 우수한 기계적 및 인장 특성, 높은 유리전이온도(Tg), 물이 없는 무수 환경에서의 이온 전도성능, 산화와 화학적 내구성으로 지난 20년 동안 다양한 용도의 대중적인 막 재료로 다양한 문헌에서 보고되어 왔다. 이온 전도성 PBI 기반 막은 고온용 양이온 교환막 연료 전지(HT-PEMFC)에서 광범위하게 사용되어왔다. 또한 PBI 기반 막은 독특한 특성으로 인해 기체분리막 및 유기용매나노여과(OSN) 막 개발에서 광범위하게 사용되어왔다. 이번 리뷰에서는 고온용 연료전지, 기체분리 및 OSN 적용을 위한 다양한 유형의 PBI 기반 막의 최근 연구동향 및 적용가능성에 대해 설명하고자 한다.

The Growth Inhibitiory Effect of New Pyrrolo[1,2-${\alpha}$]benzimidazole Derivatives on Human Gastric Cancer Cells

  • Kim, Soo-Kie;Ahn, Chan-Mug;Choi, Sun-Ju;Park, Yoon-Sun;Cho, Hyung-Chul;Koh, Choon-Myung
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제20권5호
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    • pp.410-413
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    • 1997
  • In the course of screening synthetic compounds to inhibit tumor cell growth, pyrrolo[1,2-.alpha.] benzimidazole (PBI), an intermediate of azamitosene, was found to inhibit a proliferation of gastric cancer cell lines. Despite a potential cytotoxic activity against solid tumor cells as opposed to that against rapidly-doubled leukemic cells, there has been no report on the inhibition of gastric cancer cell line by PBI and its' derivatives. The present experiment was designed to determine if PBI derivatives can effectively inhibit the cellular proliferation of gastric cancer cells by using in vitro as well as in vivo chemosensitivity system (MTT assay, clonogenic assay and human tumor xenografted assay). Of the tested PBI derivatives, PBI (18) and PBI (20), displayed the effective growth inhibition of cultured gastric cancer cells or even in the xenografted nude mouse model.

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고온 구동형 고분자 전해질 막 연료전지용 폴리벤즈이미다졸계 고분자 전해질 막의 개발 동향 (Research Trends of Polybenzimidazole-based Polymer Electrolyte Membranes for High-temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 이현경;이가빈;김기현
    • 멤브레인
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    • 제32권6호
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    • pp.442-455
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    • 2022
  • 고온 구동형 고분자 전해질 막 연료전지(high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell, HT-PEMFC)는 전극의 빠른 활성과 피독 현상에 대한 높은 저항성으로 인해 저온 구동형 PEMFC의 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI)을 기반으로 한 PEM의 경우 고온 구동 조건에서 이온 전도성 물질과의 높은 상호 작용과 우수한 열적ㆍ기계적 안정성 특징으로 인해 HT-PEMFC용 PBI 기반 전해질 막 개발과 관련된 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 총설에서는 고성능/고내구성의 PBI 기반 PEM을 개발하기 위해 1) 인산 및 다양한 이온전도성 물질이 도핑된 PBI 막의 특성 분석과 막 제조법에 따른 PBI 막의 물성 비교에 관한 연구를 우선적으로 살펴본 후 2) 다공성 폴리테트라플루 오르에틸렌 지지체 및 무기 입자 혼입을 통한 PBI 복합 막의 성능 개선 연구 및 3) 고분자 블렌딩을 통해 가교 구조가 도입된 PBI 기반 가교 막의 내구성 향상에 관한 연구 동향에 대하여 소개하고자 한다.

폴리이미드 구조변화에 의한 방향족 PBI/PI 블렌드의 상용성 및 상호작용의 세기(II) - DSDA로 합성한 PI들과의 블랜드들 - (Miscibility and Specific Intermolecular Interaction Strength of PBI/PI Blends Depending on Polyimide Structure(II) - Blend Systems with PIs Synthesized by DSDA -)

  • 안태광
    • 공업화학
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    • 제9권2호
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    • pp.207-213
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    • 1998
  • 전편의 연구결과[1]를 토대로 또 다른 방법으로써 폴리이미드의 구조를 변화시켜 방향족 폴리벤즈이미다졸(PBI)과의 블렌드들의 상용성 및 상용성을 가져다 주는 상호작용의 세기를 상대적으로 비교하였다. 이 연구에서 방향족 폴리이미드(PI)는 두 개의 디아민인 4,4'-methylene dianiline (4,4'-MDA)과 4,4'-oxydianiline (4,4'-ODA)을 dianhydride인 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA)와의 축합반응을 통하여 용매인 DMAc로 폴리아믹산(PAA)을 합성한 후 열경화하여 얻었다. 이들 폴리아믹산(PAA)을 poly2,2-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole (PBI)와 용액 블렌딩하여 PBI/PAA 블렌드를 열경화시켜 PBI/PI의 블렌드로 전환시킨후 상용성을 조사하고 전편의 블렌드에 사용된 폴리이미드[1]와 이 연구에 사용된 폴리이미드의 구조변화에 대한 상호작용의 상대적인 크기를 조사하였다. 연구에 사용된 두 가지 블렌드인 PBI/DSDA+4.4'-MDA (Blend-V)와 PBI/DSDA+4.4'-ODA (Blend-VI)는 사용성을 보였다. 이는 성현된 필름이 투명하고, 전 블렌드 조성에 대해서 하나의 $T_g$를 가지며, 또한 블렌드 조성에 따른 N-H ($3418cm^{-1}$)와 C=O 스트레칭 밴드(1730 및 $1780cm^{-1}$)의 주파수 이동폭이 각각 $39{\sim}40cm^{-1}$, $5{\sim}6cm^{-1}$$3{\sim}4cm^{-1}$이었다. 이 연구에 사용된 블렌드들에 대하여 두 성분 고분자간 상호작용의 세기를 실험치와 Fox식으로 계산된 유리전이온도차로 생긴 면적(A), Gordon-Taylor 식에서의 ${\kappa}$ 값, 그리고 관능기인 N-H와 카보닐기의 주파수 이동폭의 변화로 살펴보았다. 이들에 대한 결과로 먼저, 면적 (A)와 ${\kappa}$ 값에 있어서 Blend-V와 Blend-VI이 전편의 블렌드 [1]인 Blend-III와 Blend-IV에 비해 작은 값을 보였다. 또한 관능기의 주파수 이동에 있어서도 이에 대한 결과와 유사한 결과를 보였다. 따라서 블렌드에 사용된 PI의 구조변화에 따라 상호작용이 다른 것은 PI 합성시에 사용된 서로 다른 dianhydride의 구조에서 페닐링 사이에 존재하는 linkage인 C=O보다 $SO_2$가 존재할 때[Fig. 2] 블렌드를 이루는 두 고분자사이의 상호작용인 수소결합력을 약화시키는 spacer로 작용한 것으로 사료된다. 다시 말하면, 전자가 후자보다 더 큰 입체장애를 일으켰기 때문이라 사려된다.

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Recent Advances in Polybenzimidazole (PBI)-based Polymer Electrolyte Membranes for High Temperature Fuel Cell Applications

  • Vijayakumar, Vijayalekshmi;Kim, Kihyun;Nam, Sang Yong
    • 공업화학
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    • 제30권6호
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    • pp.643-651
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    • 2019
  • Polybenzimidazole (PBI), an engineering polymer with well-known excellent thermal, chemical and mechanical stabilities has been recognized as an alternative to high temperature polymer electrolyte membranes (HT-PEMs). This review focuses on recent advances made on the development of PBI-based HT-PEMs for fuel cell applications. PBI-based membranes discussed were prepared by various strategies such as structural modification, cross-linking, blending and organic-inorganic composites. In addition, intriguing properties of the PBI-based membranes as well as their fuel cell performances were highligted.

폴리이미드의 구조에 따른 방향족 PBI/PI 블렌드의 상용성 및 상호작용의 세기 (Miscibility and Specific Intermolecular Interaction Strength of PBl/Pl Blends Depending on Polyimide Structures)

  • 안태광
    • 공업화학
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    • 제9권2호
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    • pp.185-192
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    • 1998
  • 네 종류의 폴리아믹산(PPA)은 서로 다른 구조의 디아민들인 3,3'-diaminodiphenyl sulfone(3,3'-$DDSO_2$), 4,4'-diarrinodiphenyl sulfone(4,4'-$DDSO_2$), 4,4'-methylene dianiline(4,4'-MDA) 및 4,4'-oxydianiline(4,4'-ODA)와 디안하이드라이드인 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA)를 용매인 DMAc를 이용하여 합성되었다. 이들의 폴리아믹산(PAA)을 이용하여 poly[2,2-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole](PBI)와 용액 블렌딩하여 Blend-I, II, III, 그리고 IV로 칭하였으며, 이에 대한 시료를 필름이나 분말로 제조한 PBI/PAA 시스템을 예상된 $T_g$보다 높은 온도에서 열경화시켜 PBI/PI 블렌드로 전환시킨후 PI 합성시 사용된 디아민의 분자구조 변화에 따른 블렌드의 상용성과 그 상호작용의 상대적인 세기를 살폈다. 이로부터 본 연구에서 이용된 네 개의 블렌드들은 상용성을 보였으며, 이들 상용성을 가져다주는 상호작용의 세기는 Blend-III와 Blend-IV가 Blend-I와 Blend-II보다 큼을 보였다. 이와 같이 블렌드에 사용된 PI의 구조변화에 따라 상호작용이 다른 것은 PI합성시에 사용된 디아민의 구조에서 페닐링 사이에 존재하는 linkage인 O나 $CH_2$보다는 $SO_2$가 존재할 때 블렌드를 이루는 두 고분자사이의 상호작용인 수소결합력을 약화시키는 spacer로 작용하였다고 판단된다.

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