• 제목/요약/키워드: PDMS membrane

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PTMSP-PDMS-Silica/PEI 복합막의 제조 및 투과특성 (Preparation and Permeation Characteristics of PTMSP-PDMS-Silica/PEI Composite Membranes)

  • 이현경;홍세령
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.146-156
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    • 2008
  • 본 연구에서는 높은 투과도를 갖는 고분자량의 PTMSP를 합성하고 PTMSP와 hydroxy-terminated PDMS로부터 PTMSP-PDMS graft copolymer를 합성하였다. 그리고 PTMSP-PDMS graft copolymer에 TEOS의 함량을 15, 30, 50 wt%로 달리하여 졸-겔 방법에 의해 PTMSP-PDMS-silica 복합물을 제조하였다. PTMSP-PDMS-silica/PEI 복합막의 물리화학적 특성은 $^1H$-NMR, FT-IR, TGA, XPS, GPC, SEM 등을 사용하여 조사하였고, $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4,\;n-C_4H_{10}$ 기체에 대한 기체 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. 복합막의 투과도는 TEOS의 함량과 압력이 증가함에 따라 증가하였다. 그리고 기체들의 선택도는 TEOS 함량 30wt%에서 최대값을 나타내고 그 이상에서는 감소하는 경향을 나타내었다.

PU/PDMS-PTFE 복합막을 이용한 증기투과공정에 의한 물로부터 휘발성 유기화합물 제거 (Removal of Volatile Organic Compounds from Water Using PU/PDMS-PTFE Composite Membranes by Vapor Permeation Separation Process)

  • 임지원;천세원;윤태일;신현수;김백암;정래익
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.44-51
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    • 2005
  • 유기증기에 대한 PDMS의 단점을 보완하기 위해 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 1,4-butanediol(BD)를 이용하여 poly(dimethylsiloxane)를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하였다. 그리고 poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)를 다공성 지지체로 이용하여 복합막을 제조하여 SEM 분석으로 코팅층의 존재와 두께를 확인하였다. 증기투과실험에서 투과온도와 feed의 농도가 증가할수록 flux는 점차 증가하였고, separation factor는 이와 반대로 점차 감소하는 'trade-off'현상을 보였다. 본 연구에서의 PU/PDMS는 soft segment의 함량보다는 비교적 hard segment의 함량이 높기 때문에 투과온도의 증가에 따른 영향이 크지 않았던 것으로 사료된다. PU/PDMS막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 PU/PDMS 균질막과 비교하여 복합막의 형태에서도 향상된 flux와 높은 separation factor를 나타내었다.

열공압력 구동 방식의 PDMS 마이크로 밸브의 제작 (Fabrication of Thermopneumatic-Actuated PDMS Microvalve)

  • 김진호;김주호;김용상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1929-1931
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    • 2003
  • 본 연구에서 제안하는 마이크로 밸브는 열공압 방식으로 구동되고 제작비용이 저렴한 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작되었다. 제안된 마이크로 밸브의 구조는 ITO 히터, SU-8 층, PDMS membrane, 그리고 PDMS 채널로 구성되어 있다. 제작된 열공압 구동기의 PDMS membrane의 변위는 현미경의 초점 거리의 변화로 측정하였으며 히터에 160mW 전력 인가 시 변위는 대략 $132{\mu}m$이다. 마이크로 밸브의 히터에 인가 전력에 따른 유량측정은 DI water를 사용하여 측정하였고 inlet 압력은 1.2kpa를 인가하여 측정하였다. 히터 인가 전력이 영일 경우 채널 폭이 $200{\mu}m$$400{\mu}m$인 마이크로 밸브의 유량은 각각 대략 $36{\mu}{\el}$/min과 $110{\mu}{\el}$/min 이었다. 채널 폭이 $200{\mu}m$$400{\mu}m$인 마이크로 밸브의 유량은 히터 인가 전력이 각각 70mW와 160mW에서 영이 되었다.

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폴리다이메틸실록산 코팅을 통한 다결정성 UiO-66 분리막의 비선택적 결정립계 결함 캡핑 (Capping Intercrystalline Defects of Polycrystalline UiO-66 Membranes by Polydimethylsiloxane Coating)

  • 김익지;권혁택
    • 청정기술
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    • 제29권1호
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    • pp.71-75
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    • 2023
  • 다공성 결정물질(예: 금속유기골격체(Metal-Organic Framework, MOF), 제올라이트(zeolite))로 만들어진 다결정성 분리막의 선택도는 일반적으로 크기가 1 nm 혹은 그 이상으로 알려진 비선택적 결정 간 결함, 즉 결정립계의 존재 때문에 저하된다. 본 논문에서는 다결정성 MOF 분리막 위에 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)의 코팅이 결정립계를 캡핑하여 분리막의 선택도를 향상시키는데 효과적임을 증명하였다. 제안된 개념을 증명하기 위해서 in-situ 용매열 합성법을 통해 제조된 지르코늄 기반의 MOF의 일종인 UiO-66 분리막 위에 PDMS를 코팅한 후, 코팅 전후의 성능변화를 관찰하였다. PDMS 코팅 후 UiO-66 분리막의 CO2/N2 단일 기체 분리 선택도는 6에서 14로 증가하였고, 동시에 CO2 투과도는 5700 GPU에서 33 GPU로 감소하였다. 선택도의 증가는 PDMS 코팅이 결정립계 결함을 효과적으로 메웠음을 의미하며, 동반된 투과도의 감소는 PDMS 코팅이 결함을 메우는 동시에 분리막 위에 연속적인 층을 형성하여 추가된 투과 저항에서 비롯되었다고 판단된다.

PDMS투과증발막을 이용한 VOC의 분리에 관한 연구 (The Study of Separation of VOC using PDMS Pervaporation membrane)

  • 송영석;김희진;민병렬
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.127-128
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    • 1997
  • 1. 서론 : 투과증발막에 의한 수용액으로부터 유기물을 선태적으로 투과하는 공정은 용제회수, 오염감소, 유기물농축 및 처리 등의 목적으로 사용되어진다. 1989년에 이르러 상업적으로 응용이 되기 시작하였으며, 여러가지 막재질이 개발되고 있으나 현재 적용되고 있는 막은 Silicone rubber가 주를 이루고 있다. 이중 PDMS 막은 유기물질의 선택적 분리에 있어서 가장 우수한 막재질로 보고되고 있다. 투과증발을 이용하여 휘발성 유기물질을 분리함에 있어서 그 분리능은 막재질의 선정뿐만 아니라 막구조의 결정이 중요한 변수로 지적되며, 이 구조에 따라 투과성능의 다양한 변화를 가져올 수 있다. 본 연구는 PDMS의 막구조를 달리하면서 제막하여, VOC중 MEK(Methyl Ethyl Keton)과 toluene을 실험물질로 정하여 PDMS막의 투과성능을 관찰해보았다.

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열공압 방식의 Polydimethylsiloxane 마이크로 밸브의 제작 및 특성 (Fabrication and Characteristics of Thermopneumatic-Actuated Polydimethylsiloxane Microvalve)

  • 김진호;조주현;한경희;김영호;김한수;김용상
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권4호
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    • pp.231-236
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    • 2004
  • A normally open thermopneumaticc-actuated microvalve has been fabricated and their properties are investigated. The advantages of the proposed microvalve are of the low cost fabrication process and the transparent optical property using polydimethylsiloxane (PDMS) and indium tin oxide (ITO) glass. The fabricated microvalves with in-channel configuration are easily integrated with other microfluidic devices on the same substrate. The fabrication process of thermopneumatic-actuated microvalvesusing PDMS is very simple and its performance is very suitable for a disposable lab-on-a-chip. The PDMS membrane deflection increases and the flow rates of the microchannel with microvalvels decrease as the applied power to the ITO heater increases. The powers at flow-off are dependent on the membrane thickness and the applied inlet pressure but are independent of the channel width of microvalves. The flow rate is well controlled by the switching function of ITO heater and the closing/opening times are around 20 sec and 25 sec, respectively.