PVDF is good material for a hollow fiber membrane with high porosity and excellent hydrophobicity. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes were prepared by the Loeb-Sourirajan phase inversion method. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes could be controlled in pore size and porosity using various additives(LiCl, ZnCl$_2$) and internal coagulants (water, EtOH/water, and DMAc/water mixture). $CO_2$removal efficiency of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 1.2 times high than that of commercialized PP hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 2.5 times higher than that of commercialized PP hollow fiber membranes. $CO_2$removal efficiency and absorption rate of asymmetric PVDF hollow fiber membranes were 30 times higher than those of packed column at absorbent $H_2O$. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution was 48 times higher than that of pure water. In the case of MEA 5wt% solution used as an absorbent, the $CO_2$absorption rate and removal efficiency of PVDF hollow fiber membrane were 2.3 times higher than that of a packed column.
Carbon molecular sieve (CMS) membranes have superior gas permeation and separation performance compared with polymeric membranes$^{1.3}$ . Up to now, CMS membranes mostly have been mostly focused on the kinds of precursor and pyrolysis condition (pyrolysis temperature, heating rate, pyrolysis atmosphere).(omitted)
Young Moo Lee;Youn Kook Kim;Ji Min Lee;Ho Bum Park
멤브레인
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제13권3호
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pp.182-190
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2003
Polyvinylpyrrolidone을 포함하는 폴리이미드 전구체의 열분해 공정을 통해 탄소분자체막을 제조하였으며 열분해성 고분자를 포함하는 전구체를 통해 제조된 막의 구조 및 기체 투과 특성에 대해 연구 하였다. 열분해성 고분자를 포함하는 전구체의 열적 특성을 조사한 결과 열적으로 안정한 폴리이미드의 경우 $550^{\circ}C$에서 분해되는 것을 확인할 수 있었으며 열분해성 고분자의 경우 $400^{\circ}C$에서 분해가 시작되는 것을 TCA를 통해 확인하였다 제조된 탄소분자체막의 기체 투과 특성을 조사한 결과 최종 열분해 온도가 증가됨에 따라 기체 투과도는 감소하였으며 열분해성 고분자를 포함한 전구체로부터 제조된 탄소분자체막의 경우 기체 투과가 향상됨을 알 수 있었다. 열분해성 고분자를 함유하는 전구체로부터 $550^{\circ}C$에서 열분해를 통해 제조된 탄소분자체막의 경우 $O_2$ 투과도 808 Barrer $[10^{-10}cm^3 (STP)cm/cm^2scmHg]$과 $O_2$/$N_2$선택도 7을 나타내었다.
Carbon molecular sieve (CMS) membranes were synthesized by the pyrolysis of polymeric precursors. The CMS materials had oxygen-nitrogen selectivities much higher than those observed for the polymeric precursors. Typically molecular sieving materials have diffusion selectivities much higher than polymeric materials. This has been identified as a result of higher entropic selectivity of the molecular sieving materials. A study of the development of molecular sieving properties as the polymeric precursor is pyrolyzed into a CMS material will offer us an insight into polymeric molecular structures needed for enhanced entropic selectivity membrane materials.
In the following study, Artificial Neural Network (ANN) is used for prediction of permeate flux decline during oily wastewater treatment by hybrid powdered activated carbon-microfiltration (PAC-MF) process using mullite and mullite-alumina ceramic membranes. Permeate flux is predicted as a function of time and PAC concentration. To optimize the networks performance, different transfer functions and different initial weights and biases have been tested. Totally, more than 850,000 different networks are tested for both membranes. The results showed that 10:6 and 9:20 neural networks work best for mullite and mullite-alumina ceramic membranes in PAC-MF process, respectively. These networks provide low mean squared error and high linearity between target and predicted data (high $R^2$ value). Finally, the results present that ANN provide best results ($R^2$ value equal to 0.99999) for prediction of permeation flux decline during oily wastewater treatment in PAC-MF process by ceramic membranes.
최근 폴리아마이드 선택층에 나노물질을 혼합하여 해수담수화 성능을 높이고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 총설은 역삼투 분리막 해수담수화 공정에서의 에너지 효율 향상을 위한 우수한 성능을 가진 폴리아마이드 기반 나노복합막을 소개하고자 한다. 그래핀 옥사이드 및 탄소나노튜브와 같은 탄소나노물질 및 제올라이트, 실리카 나노입자 등의 다양한 나노물질들이 기존 폴리아마이드의 투과분리성능을 높이기 위해 적용되고 있다. 본 총설에서는 최근 연구 중인 각 나노소재별 성능향상 특장점을 소개하고, 더 높은 성능을 갖는 나노복합막 제조를 위한 연구방향을 제시하고자 한다.
본 총설은 분리막기술이 적용된 수소생산에 대한 개론으로, 특히, 암모니아를 수소운반체로 이용하는 수소생산에 대한 연구결과를 중점적으로 서술하였다. 암모니아를 수소운반체로 적용한 수소생산은 추가적인 탄소생성이 없다는 점 외에 여러 측면에 있어 이점이 있다. 많은 연구들이 고순도 수소 분리 및 생산을 위한 분리막 개발을 위해 진행되고 있으며, 이들 중 팔라듐을 기본으로 한 분리막(예를 들어, 다공성 세라믹 또는 다공성 금속 지지체와 팔라듐 합금의 얇은 선택층으로 이루어진 분리막)에 대한 연구가 활발하다. 반면에, 효율적인 암모니아 분해를 위해서는 주로 루테늄 촉매가 적용되고 있으며, 루테늄과 지지체 및 촉진제로 이루어진 루테늄에 기반을 둔 촉매에 대한 연구발표가 다수 존재한다. 수소생산을 위한 분리막 반응기 형태로는 충전층, 유동층, 그리고 마이크로반응기 등이 있으며, 이들의 최적화 및 원활한 물질전달 연구는 현재진행형이다. 또한, 높은 암모니아 분해율, 고순도 수소생산 및 높은 수소생산율을 얻기 위해 분리막과 촉매의 다양한 조합에 대한 연구 및 분리막과 촉매의 역할을 동시에 구현할 수 있는 분리막에 대한 연구가 발표되고 있다.
We prepared ethylene vinyl alcohol (EVOH)/graphene oxide (GO) membranes by solution casting method. X-ray diffraction analysis showed that GOs were fully exfoliated in the EVOH/GO membrane. The glass transition temperatures of EVOH were increased by adding GOs into EVOH. The melting temperatures of EVOH/GO composites were decreased by adding GOs into EVOH, indicating that GOs may inhibit the crystallization of EVOH during non-isothermal crystallization. However, the equilibrium melting temperatures of EVOH were not changed by adding GOs into EVOH. The oxygen permeability of the EVOH/GO (0.3 wt%) film was reduced to 63% of that of pure EVOH film, with 84% light transmittance at 550 nm. The EVOH/GO membranes exhibited 100 times better (water vapor)/(oxygen) selectivity performance than pure EVOH membrane.
The sorption equilibria and permeation rates for carbon dioxide in such glassy polymer membranes with high glass-transition temperature as polyimide, polyetherimide, polysulfone and polyethersulfone membranes, were measured. The sorption isotherms for these systems can be described well by the dual-mode sorption model, whereas the pressure dependences of the mean permeability coefficients are simulated better by a modified dual-mode mobility model than the conventional dual-mode mobility model in which the Henry's law and Langmuir populations execute four kinds of diffusive movement.
Abu Sayeed, Md.;Kim, Young Ho;Kim, Chorong;Park, Younjin;Gopalan, A.I.;Lee, Kwang-Pill;Choi, Sang-June
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권9호
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pp.2657-2662
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2013
Multiwalled carbon nanotube (MWCNT)-g-poly (aniline-co-2,5-diaminobenzenesulfonic acid) (DABSA) reinforced Nafion$^{(R)}$ nanocomposite membranes were prepared and characterized for direct methanol fuel cells (DMFCs). The nanocomposite membranes with approximately $90{\mu}m$ thickness were prepared by the water assisted solution casting method. To evaluate the properties of nanocomposite membranes for DMFC applications, the nanocomposite membranes were characterized by methanol and water uptake, thermal stability, and ion exchange capacity (IEC). Furthermore, oxidative stability measurements in terms of the hydrogen peroxide decomposition rate that represent the oxidative stability of the membranes were examined. The methanol uptake values of the nanocomposite membranes were dramatically decreased compared to the cast Nafion$^{(R)}$ membranes. The IEC values of the nanocomposite membranes were increased about 30% compared to the cast Nafion$^{(R)}$ membrane.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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