• 제목/요약/키워드: composite membrane

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$CO_2$ 분리를 위한 PEGDA/PETEDA dendrimer 막의 제조 (Preparation of PEGDA/PETEDA Dendrimer Membranes for $CO_2$ Separation)

  • 한나;이현경
    • 멤브레인
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    • 제23권1호
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    • pp.54-60
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    • 2013
  • PEGDA/PETEDA dendrimer 막은 PEGDA에 5~15 wt%의 PETEDA dendrimer를 첨가하고 UV를 조사하여 제조하였다. 제조된 막의 특성은 FT-IR, $^1H$-NMR 그리고 DSC를 통해 분석하였다. PEGDA/PETEDA dendrimer 막의 유리전이온도($T_g$)는 PETEDA dendrimer의 함량이 증가할수록 감소하였다. $CH_4$에 대한 $CO_2$ 투과 특성은 PETEDA dendrimer의 함량과 압력을 변화시키며 조사하였다. 10 wt%의 PETEDA dendrimer를 포함하는 막의 투과도는 162.2 barrer였으나 $CO_2/CH_4$ 이상분리 인자는 31.8로 가장 높게 나타났다.

제올라이트 복합 분리막의 합성 및 특성화(II): ZSM-5 제올라이트 복합막의 합성 및 $CO_2$ 분리 효율 (Synthesis and Characterization of Zeolite Composite Membranes (II): Synthesis and $CO_2$ Separation Efficiency of ZSM-5 Zeolite Composite Membranes)

  • 현상훈;송재권;김준학
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.747-757
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    • 1997
  • ZSM-5 zeolite composite membranes have been synthesized from a silica sol solution containing TPABr as an organic template by the dip-coating and the pressurized-coating hydrothermal treatment techniques. The CO2 separation efficiency of synthesized composite membranes was also investigated. The permeation mechanism of CO2 through ZSM-5 membranses was the surface diffusion, and that of N2, O2, and He gases was Knudsen diffusion or activated diffusion depending on the synthetic method of membranes and the measurement temperature. The CO2/N2 separation factor of the membrane prepared by the dip-coating hydrothermal treatment was 2.5 at about 12$0^{\circ}C$, while the ZSM-5 composite membrane synthesized by the pressurized-coating hydrothermal treatment technique showed the CO2/N2 separation factor of 9.0 at room temperature higher than that ever reported in the literature.

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실란계 복합화 무기물을 이용한 SPAES 복합막의 특성평가 (Characterization of SPAES Composite Membrane Using Silane Based Inorganics)

  • 우창화;김득주;남상용
    • 멤브레인
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    • 제25권5호
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    • pp.456-463
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고온에서 우수한 전도성을 가지는 전해질막의 개발을 위하여 신규한 실란계 무기물을 합성하였으며, 이를 이용하여 제조된 분리막의 특성평가가 진행되었다. 탄화수소계열 고분자인 SPAES를 합성하여 고분자 물질로 사용하였으며, 높은 이온전도성을 가지는 무기물의 제조를 위하여 silica, phosphate, zironium계 물질을 졸겔법을 이용하여 복합화 시켰다. 각 조성의 몰비를 조절하여 세 가지 종류의 무기물을 제조하였으며 조성에 따른 물성변화를 관찰하였다. EDX 분석결과 제조된 무기물은 고분자 분리막 내에 고르게 분산이 되는 것을 확인하였다. 친수성을 가지는 무기물의 도입을 통하여 분리막 내에 이온을 전달할 수 있는 수분채널이 형성되어 함수율이 증가가 됨을 확인하였다. 또한 zirconium계 무기물의 함량이 높을수록 고온에서 전도도가 향상되는 결과를 확인하였으며 복합화된 실리카는 저온 가습조건에서 이온전도도가 향상되는 결과를 나타내었다.

전기방사를 이용한 SiO2/nano ionomer 복합 막의 제조 및 고온 PEMFC에의 응용 (Development of the SiO2/Nano Ionomer Composite Membrane for the Application of High Temperature PEMFC)

  • 나희수;황형권;이찬민;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.569-578
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    • 2011
  • The $SiO_2$ membranes for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) are preapared by electrospinning method. It leads to high porosity and surface area of membrane to accommodate the proton conducting materials. The composite membrane was prepared by impregnating of Nafion ionomer into the pores of electrospun $SiO_2$ membranes. The $SiO_2$:heteropolyacid (HPA) nano-particles as a inorganic proton conductor were prepared by microemulsion process and the particles are added to the Nafion ionomer. The characterization of the membranes was confirmed by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), thermogravimetry analysis (TGA), and single cell performance test for PEMFC. The Nafion impregnated electrospun $SiO_2$ membrane showed good thermal stability, satisfactory mechanical properties and high proton conductivity. The addition of the $SiO_2$:HPA nano-particle improved proton conductivity of the composite membrane, which allow further extension for operation temperature in low humidity environments. The composite membrane exhibited a promising properties for the application in high temperature PEMFC.

홀로그래피 간섭계를 이용한 복합적층판의 결함측정 (Nondestructive Inspection Method of Composite Laminated Plates by Holographic Interferometry)

  • 김석중;김재형;박현철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.3202-3218
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    • 1994
  • Mode shapes and natural frequencies of vibrating laminated composite plates are taken using real-time and time-average holographic interferometry. Debonds and delamination in the laminated plates are measured nondestructively. During holographic testing of composite plates, it has been found that the conditions for the local resonance in debonds are strongly dependent on the frequency of excitation. A membrane resonance model was proposed to describe this behavior. Relations between characteristic length according to the size, shape of debonds and membrane resonance frequency are presented. Several experiments were performed to verify the membrane resonance model. The agreements between the predicted excitation frequency and the observed resonance frequency are good. The experimental results show that higher stresses and strains due to local resonance lead to the debond detection.

A novel approach to bind graphene oxide to polyamide for making high performance Reverse Osmosis membrane

  • Raval, Hiren D.;Das, Ravi Kiran
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권6호
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    • pp.613-623
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    • 2017
  • We report the novel thin film composite RO membrane modified by graphene oxide. The thin film composite RO membrane was exposed to 2000 mg/l sodium hypochloride; thereafter it was subjected to different graphene oxide concentration ranging from 50 mg/l to 1000 mg/l in water. The resultant membrane was crosslinked with 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide. The performance of different membranes were analysed by solute rejection and water-flux measurement. It was found that 100 mg/l graphene oxide exposure followed by 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide treatment resulted in the membrane with the highest solute rejection of 97.78% and water-flux of 4.64 Liter per sqm per hour per bar g. The membranes were characterized by contact angle for hydrophilicity, scanning electron micrographs for surface morphology, energy dispersive X-Ray for chemical composition of the surface, Atomic force microscope for surface roughness, ATR-FTIR for chemical structure identification. It was found that the graphene oxide modified membrane increases the salt rejection performance after exposure to high-fouling water containing albumin. Highly hydrophilic, antifouling surface formation with the nanomaterial led to the improved membrane performance. Moreover, the protocol of incorporating nanomaterial by this post-treatment is simple and can be applied to any RO membrane after it is manufactured.

2차원 나노재료 기반 복합막을 이용한 해수담수화 (Two Dimensional (2D) Nanomaterials based Composite Membrane for Desalination)

  • 이유경;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제30권2호
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    • pp.111-123
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    • 2020
  • 산업화와 기후 변화는 깨끗한 식수에 대한 수요 증가를 초래하였다. 막분리공정을 이용한 해수담수화는 물의 수요에 대한 요구를 채울 수 있는 경제적으로 실현 가능한 대안 중 하나이다. 막분리공정에서 2차원 재료들은 기존 역삼투분리막(reverse osmosis membrane) 기반의 폴리아마이드 박막복합막(TFC-PA)과 비교하였을 때 막의 강도를 높여주고 투수성을 용이하게 하며 높은 염제거율 및 높은 선속률과 선택성을 보여준다. 이 리뷰 논문에서는 재료, 합성, 특징, 해수담수화 과정을 기반으로 다양한 2차원 재료로 구성된 복합막들을 소개하고 있다.

염료감응형 태양전지를 위한 KI 및 $I_2$를 포함하는 유기/무기 복합 전해질막의 이온전도특성에 대한 연구 (A Study on the Ionic Conducting Characteristics of Electrolyte Membranes Containing KI and $I_2$ for Dye Sensitized Solar Cell)

  • 강태윤;신춘화;최미정;구자경;조남준
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 염료감응형 태양전지에 사용되기 위한 유기/무기 복합소재를 합성하였다. 다양한 분자량(600, 1,500, 2,000, 3,400)의 polyethylene glycol 양 끝단을 ethoxysilane기로 치환하여 전구체를 제조하였으며, 전구체간의 졸-겔 반응을 통하여 복합소재를 합성하였다. 전해질막은 유기/무기 복합소재를 KI 및 $I_2$로 도핑하여 제조하였으며, 제조한 전해질의 이온전도도 특성을 측정하였다. 전해질막의 이온전도도는 원료로 사용한 PEG에 크게 영향을 받았으며 가장 높은 이온전도도는 분자량 2,000의 PEG를 사용한 전해질막에서 볼 수 있었다. 복합전해질막은 이온전도도에 있어서 큰 향상을 보였다. PEO 전해질막에 비하여 분자량 2,000의 PEG를 사용하여 제조한 복합전해질막은 월등하게 높은 이온전도도를 보였다.

무기첨가제 규소텅스텐산이 음이온교환 복합막 특성에 미치는 영향 (Effect of Silicotungstic Acid as Inorganic Filler on the Properties of Anion Exchange Composite Membranes)

  • 이규하;유동진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.28-37
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    • 2022
  • In this study, we synthesized a poly(pheneylene oxide) (PPO)-based organic/inorganic composite membrane having silicotungstic acid (STA) for the development of an anion exchange membrane with excellent ionic conductivity and physicochemical stability. The organic/inorganic composite membranes were prepared by introducing different STA contents (0 wt%, 10 wt%, 30 wt%, and 50 wt%) into the quaternizaed(Q)-PPO matrix. The prepared anion exchange membranes were subjected to structural analysis by proton neclear magnetic resonance and Fourier transform infrared, and thermal behavior of membranes was confirmed by thermogravimetric analysis. Among the prepared composite membranes, the ion conductivity of Q-PPO/STA-50 (40.5 mS cm-1) showed 1.46 times compared to that of the pristine membrane (27.6 mS cm-1). Therefore, these results demonstrated that organic/inorganic composite membranes are promising candidates for application of anion exchange membranes.