• 제목/요약/키워드: dual-mode sorption model

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GAS PERMEATION THROUGH GLASSY POLYMER MEMBRANES WITH HIGH GLASS-TRANSITION TEMPERATURE

  • Kumazawa, Hidehiro
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.13-20
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    • 1993
  • 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.

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Poly(n-Butyl Methacrylate)에 의한 메탄가스의 용해도 (Solubility of Methane in Poly(n-Butyl Methacrylate) at Elevated Pressures)

  • 김진환;이우태;한능원
    • 멤브레인
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    • 제2권2호
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    • pp.129-134
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    • 1992
  • Poly(n-butyl methacrylate)(PnBMA)에 의한 메탄가스의 용해도를 35atm의 압력까지 측정하였다. 용해도의 측정은 -$10^{\circ}$C 에서 30$^{\circ}$C까지의 온도범위에서 용적법에 의하여 실시하였다. PnBMA에 의한 메탄가스의 용해도는 유리 전이온도 이하에서 측정압력에 대하여 비선형으로 나타났으며, dual-mode sorption model로 만족스럽게 해석할 수 있었다. Langmuri capacity constant는 온도가 증가할수록 감소하였으며 유리전이온도 근처에서 영이 되며, 용해도 등온선은 유리 전이온도 이상에서는 직선으로 나타났다. Dual-mode sorption parameter의 온도 의존성도 고찰하였다.

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비결정 폴리아마이드에 대한 유기화합물의 흡착 특성 연구 (Sorption of Organic Penetrants by Amorphous Polyamide)

  • 이명훈
    • 한국포장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.11-16
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    • 1997
  • Sorption studies involving the sorption of n-propanol by an Amorphous Nylon(Nylon 6I/6T) were carried out as a function of sorbate vapor activity at $23^{\circ}C$. Vapor activity levels from 0.035 to 0.91 were investigated to evaluate the concentration dependency of sorption mechanism. Sorption behavior of propanol by Nylon 6I/6T showed distinctive two mode sorption phenomena as a function of Vapor activity. At Vapor activity levels below a=0.11, equilibrium sorption was achieved within a short period of time(less than 20hrs), which can be interpreted as following a Fickian diffusion model. A Langmuir-Flory-Muggins Dual Mode Sorption model can also be applied at these concentration levels. However, for Vapor activities above a=0.11, the sorption process appeared to be non-Fickian and resulted in a lack of equilibrium being attained.

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The Relationship between $^{129}Xe$ NMR Chemical Shifts and Nanostructure of Polymers

  • Yoshimizu, Hiroaki;Suzuki, Tomoyuki;Asano, Tomoko;Tsujita, Yoshiharu
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.339-339
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    • 2006
  • In this study, the microvoids in glassy polymers were investigated by Xe sorption and $^{129}Xe$ NMR measurements. Xe sorption isotherms of glassy polymers have been successfully interpreted by the dual-mode sorption model. $^{129}Xe$ NMR chemical shift of the $^{129}Xe$ in the samples show nonlinear low-field shift with increasing sorption amount of Xe because of a fast exchange of Xe atoms between Henry and Langmuir sites, whereas it has showed linear shift against sorption amount of Xe into the Langmuir site. From this Xe-density dependence of the $^{129}Xe$ NMR chemical shift, it has been able to estimate mean size of the microvoids in glassy polymer. It is confirmed that there is correlation between ${C_H}'$ and volume or number of microvoids. From these findings, it is demonstrated that $^{129}Xe$ NMR spectroscopy is a powerful technique to determine the mean size and number of microvoids in glassy polymers.

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폴리스티렌 막에서 $CO_2$의 수착과 확산 (Sorption and Diffusion of Carbon Dioxide in Polystyrene Membrane)

  • Kim, You-Whan;Cho, Du-Hyun;Bae, Seong-Youl;Kumaawa, Hidehiro
    • 멤브레인
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    • 제3권2호
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    • pp.79-82
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    • 1993
  • 유리전이온도가 $95^{\circ}C$인 폴리스티렌 균질막에서 $CO_2$의 수착과 투과실험을 온도는 $60^{\circ}C$C, 수착실험은 1.6 MPa 범위, 투과실험은 2.5 MPa 범위 내에서 각각 행하였다. 낮은 기체압력하에서는 수착등온선이 dual-mode sorption model에 일치하였으나 1.3 MPa 이상에서는 직선이었고, 직선부분은 원점까지 외삽되었다. 평균투과계수의 압력의존성은 dual-mode mobility model로부터 위로 편기되었다. 수착등온선으로부터 폴리스티렌 막은 1.3 MPa의 기체압력에서 수착된 $CO_2$의 가소화거동에 의해서 유리전이가 일어난다는 것을 알았고, 이는 평균투과계수의 증가와 일치하였다.

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폴리폰설 중공사막에 대한 산소와 질소의 수착 및 투과특성 (Sorption and Permeation Characteristics of Oxygen and Nitrogen for Polysulfone Hollow-Fiber Membrane)

  • 조정식;김종수;이광래
    • 멤브레인
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    • 제9권1호
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    • pp.25-35
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    • 1999
  • 산소농축공기 제조용 폴리설폰 실관막에 대한 산소.질소의 수착 및 투과실험을 수행하였다. 폴리설폰 실관막에 대한 산소의 수착량이 질소의 수착량보다. 1.5배 ~2 배 높았다. 저압영역(약 3 kgf/$cm^2$이하) 에서는 Henry-type 수착량 ($C_D$)이 전체수착량의 약 15% 이었으며, Langmuir 수착이 약 85%이었다. 고압영역(약 3 kgF/$cm^2$이상)에서는 Langmuir 수착은 거의 포화되어 일정한 값에 도달하였으며, Henry 용해에 의한 수착($C_D$ = $k_D$.p) 의 증가에 의하여 전체 수착량이 증가하였다. 산소와 질소의 수착은 dual-mode sorption 모델을 만족시켰다. 산소의 투과 활성화에너지(Ep)가 질소보다 컸고, 이상분리인자 (${O_2}/{N_2}$)는 2~4를 나타내었으나 , 혼합물의 실제 분리인자는 1.7 ~2.2로 낮아졌다.

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이미드화도에 따른 폴리이미드 막의 기체루과에 관한 연구 (The Study of Gas Permeability through the Polyimide Membranes according to Imidization)

  • 김남일;조한석;홍치선;남세종
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1991년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.37-38
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    • 1991
  • 몇가지 dianhydride와 diamine을 사용하여 합성한 PAA막을 가열온도와 가열시간을 달리하여 이미드화를 달리하는 막을 제조하고 이압법에 의하여 투과계수와 확산계수를 측정하였다. 이로부터 얻은 흡수계수는 Dual-Mode Sorption Model에 의하여 상관시켰다. 이로부터 polyimide막에 있어서 이미드화에 따른 기체루과 특성과 화학구조에 의한 기체투과 특성의 일부를 규명하였다.

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CA저장을 위한 폴리이미드 막 시스템의 질소-산소 분리특성 (Nitrogen-Oxygen Separation Characteristics by Polyimide Membrane System for Controlled Atmosphere Storage)

  • 이호원;현명택;고정삼
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.239-246
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    • 1998
  • 폴리이미드 고분자막을 사용한 질소부하 장치를 설계하고, 이를 CA 저장에 활용하기 위한 기술적 기본 데이터를 제시하였다. 순수 산소 및 질소의 투과특성은 dual-mode sorption 모델로서 설명될 수 있었으며, 공기 중의 산소의 투과율은 공기 중에 존재하는 질소의 영향으로 순수 산소의 투과율에 비해 크게 감소하나, 공기 중의 질소의 투과율은 산소의 영향으로 순수 질소의 투과율에 비해 증가하였다. 수행한 압력 및 온도 범위 내에서 이상분리인자는 5에서 6 사이의 값을 나타내었으며, 공기의 분리인자는 이상분리인자보다 작은 값을 나타내었다. 산소의 투과활성화에너지가 질소의 투과 활성화에너지보다 커서 이상분리인자는 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 제품회수율이 증가함에 따라 농축부의 질소농도는 급격히 감소하였으며, 이로부터 제품회수율은 CA 저장고에서 요구되는 질소농도를 얻기 위한 주요 조업인자임을 알 수 있었다. Polyimide 막 시스템을 이용한 CA 저장 공정의 가상적인 모형을 설정하고, 시스템의 조업시간에 따른 저장고의 질소농도를 예측할 수 있는 관계식을 제시하였다.

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토양 휴민(Humin)의 분자구조 특성과 Phenanthrene 흡착상수와의 상관관계에 대한 연구 (A Study on the Correlations between Molecular Structures of Soil Humins and Sorption Properties of Phenanthrene)

  • 이두희;엄원숙;신현상
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.897-905
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    • 2013
  • 본 연구에서는 불용성 토양 휴믹물질(HS)인 토양 휴민(Hu)을 대상으로 페난트린(PHE)과의 흡착상수($K_{OC}$, n)를 조사하였고, 각 휴민 분자의 물질특성과 흡착상수와의 상관관계를 조사하였다. 토양 휴민은 한라산 토양을 포함한 국내 5개 지역의 토양과 국제휴믹학회(IHSS) 표준토양 및 이탄토(Peat)에서 분리한 7종을 사용하였으며, 원소성분비 및 고체 $^{13}C$ NMR을 이용한 탄소형태별 분포(%) 등을 조사하였다. 토양 휴민은 알킬탄소를 주요 성분으로 하는 높은 지방족 탄소함량(57.1~72.3%)을 가진 분자구조 특성을 보였으며, 추출원별 알킬탄소의 함량($C_{Al-H,C}$, %)은 화강암 기원의 토양 Hu (26~42) > 화산재토양 기원의 HL Hu (23.9) > Peat Hu (14.0)의 순으로 나타났다. 토양 휴민의 물질특성과 PHE 흡착상수의 상관성 해석결과, 유기탄소 표준화분배계수($K_{OC}$, mL/g) 값은 알킬탄소 함량(%)과 높은 상관성($r^2$ = 0.77, p < 0.05)을 보인 반면, Freundlich plot을 통해 얻은 비선형 흡착상수(n)는 H,C-치환 방향족탄소 함량($C_{Ar-H,C}$, %)과 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.05)을 보였다. $K_{OC}$ 값은 분자 극성도(PI, N+O)/C)와도 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.1)을 보여, 분자극성도 값도 소수성유기물의 흡착능 예측에 유용한 물질특성 인자임을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 토양휴민 분자 내 알킬탄소의 함량이 높거나, 분자극성도가 낮을수록 PHE의 흡착능이 증가하며, 방향족탄소 함량이 높을수록 흡착의 비선형성(nonlinear sorption)이 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이러한 토양 휴민의 PHE 흡착특성은 dual reactive mode 흡착모델에 적용하여 해석하였다.