• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.141-147
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• 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.

• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.129-135
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• 2009

바나듐 레독스-흐름 전지용 격막으로 사용하기 위해 폴리설폰(Psf)에 폴리페닐렌설파이드설폰(PPSS)을 블록 공중합 시킨 폴리머를 사용하여 양이온교환막을 제작하여, 막 특성을 평가하였다. 제작한 양이온교환막은 Nafion117보다 열적 안정성이 뛰어나다는 것을 TG분석을 통해 알 수 있었고, 1몰 황산용액에서의 막 저항은 3 cc의 CSA를 도입하였을 때 $0.96{\Omeg}{\cdot}cm^2$로 제일 작은 저항 값을 나타냈다. 제작한 양이온교환막의 바나듐 레독스-흐름 전지에서의 전기화학적 특성에 대해 평가하였다. 제작한 양이온교환막을 사용한 바나듐 레독스-흐름 전지의 100% 충전상태에서의 기전력은 바나듐 레독스-흐름 전지의 기전력 값인 1.4V를 나타냈으며, 각 충전상태에서의 충 방전 셀 저항은 Nafion117을 사용한 전지의 값보다 작은 값을 나타냈다.

• Macromolecular Research
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• 제16권1호
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• pp.21-30
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• 2008

Based on the sheath-core bicomponent composite fibers with modified polystyrene (PS) and the modified polypropylene (PP), composite fibers obtained were further cross-linked and sulphonated with chlorosulphonic acid to produce strong acidic cation ion exchange fibers. The structures of the fibers obtained were characterized using Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC) etc. The optimal technology of the fibers obtained is discussed. The static absorption capacity of the sheath-core bicomponent composite cation exchange fibers for $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$ was determined. The absorption kinetics and major factors affecting the absorption capacities of $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$ were studied, and its chemical stability and regenerating properties were probed. The results suggest that cation exchange fibers with better mechanical properties and higher exchange capability were obtained. Moreover, this type of ion exchange fiber has good absorption properties and working stability to various metal ions. Hence, they have higher practicability.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권8호
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• pp.2201-2206
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• 2010

To improve the separation property and stability of metal chelate Cu(II) column, three new kinds of multidentate aminocarboxy silica columns with cation-exchange properties were synthesized using glutamic acid (Glu), glutamic acidbromoacetic acid (Glu-BAA), glutamic acid-bromosuccinic acid (Glu-BSUA) as ligands and silica gel as matrix. The standard proteins were separated with prepared chromatographic columns. The stationary phases exhibited the metal chelate property after fixing copper ion (II) on the synthesized multidentate ligand silica columns. The binding capacity of immobilized metal ion was related with the dentate number of multidentate ligands. Chromatographic behavior of proteins and the leakage of immobilized metal ion on multidentate chelate Cu(II) columns were affected by the dentate number of multidentate ligands and competitive elution system directly. The results showed that quinquedentate Glu-BSUA-Cu(II) column exhibited better chromatographic property and stability as compared with tridentate Glu-Cu(II) column, tetradentate Glu-BAA-Cu(II) column and commonly used IDA-Cu(II) column.

• 한국환경과학회지
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• 제16권8호
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• pp.907-912
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• 2007

Ion exchange resin was used to remove silica ion at ultralow concentration. The effects of temperature, type of ion exchange resin and single/mixed-resin systems on removal efficiency were estimated. As temperature increased, the slope of concentration profile became stiff, and the equilibrium concentration was higher. In the single resin system, the removal of silica was continued up to 400 min, but the silica concentration was recovered to initial concentration after 400 min due to the effect of dissolved $CO_2$. In the mixed-resin system it took about 600 min to reach equilibrium. Because of faster cation exchange reaction than anion exchange reaction, the effect of $CO_2$ could be removed. Based on the experimental results carried out in the mixed-resin system, the selectivity coefficients of silica ion for each ion exchange resin were calculated at some specific temperatures. The temperature dependency of the selectivity coefficient was expressed by the equation of Kraus-Raridon type.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.75-83
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• 2003

다이시아네이트-점토 나노복합재료(dicyantate-clay nanocomposite)를 개질제의 종류와 cation exchange capacity (CEC)의 차이에 따라 용융 in-situ법에 의하여 제조하였고 이들의 물성과 분산을 측정하였다. 다양한 층간 삽입물을 함유하여 다양한 층간거리와 적층밀도를 갖는 montmorillonite (MMT)에 따라 다양한 구조의 나노복합재가 제조되었다. 사용된 다이시아네이트와 점토는 각각의 친화성에 따라 실리케이트 내부로의 삽입정도가 달라졌다. 다이시아네이트-점토 나노복합재료의 분산은 CEC와 개질제의 지방족 사슬길이에 의존하였으며 더 낮은 CEC를 가지고 지방족 사슬의 길이가 짧은 것이 좀 더 분산된 구조를 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 개질제에 고분자와의 반응성이 부여되면 층간 삽입이 더욱 용이한 것으로 나타났다. 다이시아네이트 나노복합재료의 전단탄성율은 반응성을 가지며 박리된 구조를 가지는 경우에 더 향상된 물성을 가지는 것으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.533-544
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• 2021

전자 및 화학 산업의 초순수 생산 및 원자력 발전소의 부식 제어를 위해 이온교환 수지탑의 성능 파악이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 4종의 H 및 ETAH 형 양이온 교환수지가 채워진 양이온 및 혼상 이온교환수지탑에 미량의 NaCl를 포함하는 에탄올아민(ETA) 및 암모니아(NH₃) 용액을 주입하여 양이온 파과특성을 조사하였다. 조사 결과, 주성분인 ETAH⁺ 및 NH₄⁺와 달리, 미량성분인 Na⁺는 (이론적교환용량의 3배 이상) 시험기간 동안 수지탑 출구에서 파과 및 오버슈팅 현상이 나타나지 않았다. H형 수지탑의 파과현상은 ETAH⁺ 및 NH₄⁺가 순서대로 일어났고, 오버슈팅은 NH₄⁺가 파과할때 ETAH⁺에 대해서 발생했다. 파과영역의 너비로 결정되는 상대적 선택도는 NH₄⁺가 ETAH⁺보다 최대 51.5 % 더 높았다. 유입수 Na⁺ 농도가 높을수록, 선택도는 감소하고 오버슈팅 현상은 증가하였다. 이온교환 수지의 고유 특성을 개선하여 감소시킬 수 있는 Na⁺ 누출은, ETAH형에서 높았고 4종의 양이온수지에 대해 동일하지 않은 것으로 조사되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권2호
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• pp.590-594
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• 2011

An aminocarboxy aspartic acid-bonded silica (Asp-Silica) stationary phase was synthesized using L-aspartic acid as ligand and silica gel as matrix. The standard protein mixtures were separated with prepared chromatographic column. The effects of solution pH, salt concentration and metal ion on the retention of proteins were examined, and also compared with traditional iminodiacetic acid-bonded silica (IDA-Silica) column. The results show that Asp-Silica column exhibited an excellent separation performance for proteins. The retention of proteins on Asp-Silica stationary phase was consistent with electrostatic characteristic of cation-exchange. The stationary phase displayed typical metal chelate property after fixing copper ion (II) on Asp-Silica. Under competitive eluting condition, protein mixtures were effectively isolated. Asp ligand showed better ion-exchange and metal chelating properties as compared with IDA ligand.

• 한국물환경학회지
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• 제25권5호
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• pp.750-757
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• 2009

The ammonium ion exchange characteristics of natural zeolite were investigated to remove ${NH_4}^+-N$. The effect of water temperature, particle size and competitive cation on the exchange capacity was examined. Ammonium ion exchange capacity tended to decrease when the temperature increased from $25^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$. Exchange capacity was increased according to the particle size of natural zeolite comes to be small. Batch isotherm experiments were conducted for measuring ammonium ion exchange capacity. The ion exchange capacity was well described either by the Langmuir isotherm model or by the Freundlich isotherm model. The ammonium ion exchange capacity ($q_m$) of zeolite carrier can be calculated $11.744mg-{NH_4}^+/g$-carrier. The ion exchange capacity of manufactured zeolite carrier was showed a similar tendency as ion exchange capacity of powder-sized natural zeolite. Therefore, zeolite carrier can be used for increasing of nitrogen removal efficiency in the wastewater treatment plants.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.329-344
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• 2002

국내산 벤토나이트들의 광물조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성을 규명하기 위해서, 정제나 분리 과정 없이 원광 단위로 XRD 정량분석, 화학적 용출실험, pH 및 양이온 교환능력 (CEC) 측정 등을 시행하였다. 리트벨트법에 의한 XRD 정량분석 결과, 국내산 벤토나이트들은 몬모릴로나이트(30～75 wt%) 외에 주요 불순물로서 제올라이트, 단백석, 장석류가 대개 25 wt% 이상 함유하는 것으로 밝혀졌다. 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 조성을 이루는 것으로 감정된 이 제올라이트들은 제올라이트질 벤토나이트의 양이온 교환특성에 심대한 영향을 미친다. 클리놉틸로라이트는 상대적으로 규질이며 밝은 색을 띠는 벤토나이트에서 흔히 볼 수 있고 단백석과 밀접한 공생관계를 이루며 산출되는 것이 특징이다. 대부분 Ca이 주된 교환성 양이온을 이루지만, 일부 제올라이트질 벤토나이트에서는 알칼리 이온의 함유도가 매우 높게 나타나기도 한다. 메칠렌블루법에 의해 측정된 CEC 값은 다소 산포되기는 하지만 몬모릴로나이트의 함량과 대체로 정비례하는 관계를 보이고 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 이에 비해서 암모늄아세테이트법에 의해서 측정된 ‘Total CEC’ 값은 비교적 높은 수준(50～l15meq/100 g)을 보인다 이 같은 CEC 값의 차이는 특히 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 크게 나타나고, 이는 제올라이트에 의한 CEC 증대효과로 간주된다. 단백석이나 장석류들은 벤토나이트의 양이온 치환능력에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다. 벤토나이트 현탁액의 pH는 교환성 양이온들 중에서 알칼리 성분 함유도, 특히 Na의 함유수준이 증가됨에 따라 pH=9.3에 이를 정도로 증대되는 경향을 보인다. 그렇지만 경우에 따라서는 소위 ‘산성백토’로 취급될 수 있을 정도로 낮은 pH(5～6) 값을 갖는 벤토나이트들도 있다. 이는 일부 국내산 벤토나이트들이 몬모릴로나이트의 층간 양이온으로서 $H^{＋}$ 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.