• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권2호
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• pp.605-608
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• 2011

Hybrid composite membranes were prepared by coating poly(ethylene oxide) and $SiO_2$ particles onto the porous polypropylene nonwoven matrix. Gel polymer electrolytes prepared by soaking the hybrid composite membranes in an organic electrolyte solution exhibited ionic conductivities higher than $1.1{\times}10^{-3}Scm^{-1}$ at room temperature. Dyesensitized solar cell (DSSC) employing the hybrid composite membrane with PEO and 10 wt % $SiO_2$ exhibited an open circuit voltage of 0.77 V and a short circuit current of 10.78 $mAcm^{-2}$ at an incident light intensity of 100 $mWcm^{-2}$, yielding a conversion efficiency of 5.2%. DSSC employing the hybrid composite membrane showed more stable photovoltaic performance than that of the DSSC assembled with liquid electrolyte.

• 멤브레인
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• 제27권3호
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• pp.284-289
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• 2017

본 연구에서는 복합막의 물성향상을 위해 clay를 도입한 polysulfone 나노섬유 복합막을 제조하였다. Polysulfone/clay 복합막은 clay가 들어간 N,N-dimethyl acetamide와 acetone 혼합용매에 polysulfone을 첨가한 후 전기방사법을 이용하여 제조하였으며, 제조된 나노섬유 복합막은 적층수를 변화해 기공크기를 조절한 후 사용하였다. 전반적인 분리막의 특성은 SEM, contact angle, 기공특성, tensile strength, water flux 분석을 사용하여 고찰하였다. 특히 SEM image로 clay의 도입을 확인하였으며 contact angle 측정을 통해 표면이 개질된 결과를 확인할 수 있었다. 그리고 clay의 도입량에 따른 복합막의 기계적 물성을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제조된 분리막은 수처리용 분리막으로 충분히 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권2호
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• pp.109-122
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• 2014

Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane is widely used for water treatment. However, the weak mechanical strength of PVDF limits its application. To enhance its tensile strength, a double-layer composite hollow fiber membrane, with PVDF and polyetherimide as the external and inner layers, respectively, was successfully prepared through phase inversion technique. The effects of additive content, air gap distance, N,N-dimethyl-acetamide content in the inner core liquid, and the temperature of external coagulation bath on the membrane structure, permeation flux, rejection, tensile strength, and porosity were determined. Experimental results showed that the optimum preparation conditions for the double-layer composite hollow fiber membrane were as follows: PEG-400 and PEG-600, 5 wt%; air gap distance, 10 cm; inner core liquid and the external coagulation bath should be water; and temperature of the external coagulation bath, 40 C. A single layer PVDF hollow fiber membrane (without PEI layer) was also prepared under optimum conditions. The double-layer composite membrane remarkably improved the tensile strength compared with the single-layer PVDF hollow fiber membrane. The permeation flux, rejection, and porosity were also slightly enhanced. High-tensile strength hollow fiber PVDF ultrafiltration membrane can be fabricated using the proposed technique.

• 멤브레인
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• 제14권4호
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• pp.298-303
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• 2004

PTMSP/PDMS-PEI 복합막을 제조하고, 막의 특성을 FT-IR, $^1$H-NMR, DSC, TGA, GPC, SEM을 사용하여 조사하였다. 제조된 PTMSP/PDMS copolymer의 수평균분자량((equation omitted))은 501,516이었고, 중량평균분자량((equation omitted))은 675,560이었다. 제조된 고분자 복합막에 의한 $H_2$/$N_2$ 혼합기체분리는 $25^{\circ}C$에서 압력의 변화에 따라 조사하였다. PTMSP/PDMS-PEI 복합막들의 수소에 대한 분리인자($\alpha$, $\beta$, (equation omitted)) 값은 투과셀의 압력이 증가하면 증가하였다. PTMSP/PDMS-PEI 복합막의 수소에 대한 $\alpha$, $\beta$, (equation omitted) 값은 $\Delta$P 345.55 kPa와 $25^{\circ}C$에서 각각 21.50, 49.14, 1.84이었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권5호
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• pp.423-437
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• 2015

Polyvinylidene fluoride/fullerene nanoparticle (PVDF/$C_{60}$) composite microfiltration (MF) membranes were fabricated by a non-solvent induced phase separation (NIPS) using N, N-dimethylacetamide (DMAc) as solvent and deionized water (DI) as coagulation solution. Polyvinylpyrrolidone (PVP) was added to the casting solution to form membrane pores. $C_{60}$ was added in increments of 0.2% from 0.0% to 1.0% to produce six different membrane types: one pristine PVDF membrane type with no $C_{60}$ added as control, and five composite membrane types with varying $C_{60}$ concentrations of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0%, respectively. The mechanical strength, morphology, pore size and distribution, hydrophilicity, surface property, permeation performance, and fouling resistance of the six membranes types were characterized using respective analytical methods. The results indicate that membranes containing $C_{60}$ have higher surface porosity and pore density than the pristine membrane. The presence of numerous pores on the membrane caused weaker mechanical strength, but the water flux of the composite membranes increased in spite of their smaller size. Initial flux and surface roughness reached the maximum point among the composite membranes when the $C_{60}$ concentration was 0.6 wt.%.

• 멤브레인
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• 제25권6호
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• pp.538-546
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• 2015

폴리설폰막 위에 친수성 고분자를 Layer-by-Layer법으로 코팅하여 복합막을 제조하였다. FE-SEM 분석을 통하여 복합막 표면과 기공 내 코팅층을 확인하였다. 또한 100 ppm NaCl 용액에 대한 복합막의 투과성능 평가를 실시하였다. 복합막 제조를 위한 코팅 고분자는 PVSA, PEI, PAA, PSSA, PSSA_MA를 사용하였다. 폴리설폰막 표면에 8,000 ppm PAA (이온세기 0.35) 수용액을 3분 동안 코팅한 뒤 10,000 ppm PEI 수용액을 4분 동안 코팅하였다. 그 결과 PAA-PEI 복합막의 투과도는 101 LMH, 제거율은 66.7%로 가장 좋은 투과성능을 나타내었다. PAA-PEI 복합막의 투과성능은 도레이케미칼의 NE 4040-70 (투과도 = 30 LMH, 염 배제율 = 40~70%) 제품과 유사한 성능을 보여주는 우수한 투과 특성을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.377-382
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• 2023

본 연구는 PEBAX/PVDF 복합막을 제조하고 에탄올/물 혼합액에 대한 투과증발 성능을 평가하였다. 또한 PVDF 지지체 표면에 ZIF-8 층을 형성하여 복합막의 투과증발 성능을 향상시키고자 하였고, PEBAX 선택층 두께에 따른 성능 비교를 통해 최적의 막을 선정하였다. 제작된 복합막을 물과 에탄올이 95/5 중량비로 혼합된 공급액에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 그 결과 ZIF-8 충이 형성된 PVDF 지지체를 사용한 복합막의 경우 플럭스 1.98 kg/m²h, 분리 계수 3.88로 일반 PVDF 지지체를 사용한 복합막보다 투과량과 선택도가 모두 높은 값을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.416-426
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• 2023

본 연구에서는 산화 방지 특성이 있는 가리워진 아민기를 함유한 산화 그래핀(hindered amine grafted graphene oxide, HA-GO)을 합성하여 이를 도입한 나피온(Nafion) 기반의 복합 막을 제조한 후 고분자 전해질 막 연료전지 시스템에 응용하였다. HA-GO는 4-아미노-2, 2, 6, 6-테트라메틸-4-피페리딘(4-amino-2, 2, 6, 6-tetramethyl piperidine)에 존재하는 아민기와 GO 표면에 존재하는 에폭시기의 개환 반응을 통해 제조하였으며, 합성된 HA-GO의 함량을 달리한 복합 막을 제조하여 순수 Nafion 막과 성능 특성을 비교하였다. HA-GO가 첨가된 복합 막은 Nafion 단일 막에 비해 기계적 물성, 화학적 안정성 및 수소이온 전도 특성이 향상되었다. 특히 HA-GO의 산화 방지 특성으로 인해 HA-GO가 첨가된 복합 막은 펜톤 평가(Fenton's test) 이후 수소이온 전도도의 유지 특성이 Nafion 단일 막에 비해 큰 폭으로 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.37-40
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• 2003

Mesoporous zeolite - heteropolyacid-polymer hybrid membrane was prepared by sol-gel processes to make a proton conducting membrane. The crystallinity of mesoporous zeolite in composite membrane was increased with contents of heteropolyacid. Proton conductivity obtained from impedance measurements increases with contents of heteropolyacid, about 10$^{-3}$ S/cm in ca. 1.5 Wt% heteropolyacid.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.28-38
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• 2014

The organic-inorganic composite membrane in polymer exchange membrane fuel cells (PEMFCs) have several fascinating technological advantages such as a proton conductivity, thermal stability and mechanical properties. As the inorganic filler, silicon carbide (SiC) fiber have been used in various fields due to its unique properties such as thermal stability, conductivity, and tensile strength. In this study, composite membrane was successfully fabricated by modified-silicon carbide fiber. Modified process, as a novel process in SiC, takes reaction by phosphoric acid after oxidation process (generated homogeniusly $SiO_2$ layer on SiC fiber). The mechanical property which was conducted by tensile test of the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was better than that of Aquivion casting membrane as well as ion cxchange capacity(IEC) and proton conductivity. In addition, the single cell performance was observed that the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was approximately $0.2A/cm^2$ higher than that of a Aquivion casting electrolyte membrane and electrochemical impedance was improved with the charge transfer resistance and membrane resistance.