• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.575-581
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• 2002

본 연구는 폴리에틸렌 기재에 비드와 섬유상 이온교환체의 배합비를 달리하여 불균질 이온 교환막을 제조하였다. PE 불균질 이온교환막의 이온교환능은 섬유강 이온교환체의 양이 증가할수록 선형적으로 증가하였으며 30 wt%에서 최대 1.86 meq/g 이었다. 불균질 이온교환막의 함수율, 고정이온농도 및 이온운반율도 섬유상 이온교환체의 양이 증가할수록 증가하였나. 반면 불균질 이온교환막의 전기저항은 섬유상 이온교환체의 양이 증가할수록 감소하였으며, IXF (ion exchange fiber)의 혼합량이 30 wt%에서 5$\Omega$/$\textrm{cm}^2$으로 전기저항 값이 가장낮았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권6호
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• pp.559-564
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• 2001

A method for calculating the main characteristics of a potentiometric titration curve in a carboxylic ion exchanger has been investigated. The potentiometric titration curves of simple electrolyte and ion exchangers (polyelectrolytes) showed a great difference between them. The acidity parameters of the ion exchangers, the thermodynamic constant (pK0), apparent equilibrium constant (K), and correction for the apparent equilibrium constant (b), were introduced and used to express the characteristics of the carboxylic ion exchanger. A characteristic equation related to the acidity parameters of the ion exchangers systems was derived. A fibrous carboxylic cation exchanger was used and potentiometric titration curves at different concentrations of the supporting electrolyte were obtained . To prove the validity of the characteristic equation, the concentration of the supporting electroyte was varied. In the present study, good agreement between the data points and the fitted curves was found in all the cases. The g (number of moles of alkali to 1 g of ion exchanger) of carboxylic ion exchanger was calculated from the concentration of supporting electrolyte (C), pH of the solution, and degree of neutralization of ion exchanger (x).

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.789-795
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• 2001

중금속 오염 폐수로부터 니켈 이온을 선택적으로 흡착 제거할 수 있는 섬유상 이온교환체를 합성하기 위하여 PAN계 섬유를 산과 알칼리로 가수분해하여 섬유 내에 1급, 2급 아민기 및 카르복시기(-COOH)를 도입한 섬유상 이온교환체를 합성하였다. PAN 섬유의 가수분해는 산성 용액내에서 잘 일어났으며 황산 용액 내의 $80^{\circ}C$에서 7시간 반응시킨 섬유상 이온교환체의 함수율은 최대 71.2%이었고 이 때, 이온교환용량은 1.95 meq/g이었다. 니켈 이온 흡착은 흡착 시간 50분에서 초기 흡착 평형이 1.44 meq/min이었으며, 최대 흡착 용량은 2.48 meq/g으로 나타났다. 본 연구에서 합성한 PAN계 섬유 이온교환체는 니켈 이온에 대한 흡착성이 우수한 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.121-127
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• 2002

Acrylonitrile을 그라프트시킨 아미드옥심화 polypropylene 섬유이온교환체(AOPP-g-AN)의 충전 bed 높이를 변화시켜 간수 중 우라늄 이온 흡착 특성 및 흡착 공정 특성을 관찰하였다. 아미드옥심형 섬유이온교환체의 팽윤율은 그라프트율 100%, 물과 과산화수소 용매에 대하여 각각 8.54, 8.87 g/g을 나타내었다. 이온교환용량은 그라프트율이 증가함에 따라 증가하였으며, 그라프트율 100%에서 3.99 meq/g으로 최대를 나타내었다. 회분식 흡착에서 우라늄 흡착은 10분 이내에 초기 흡착 평형에 도달하며, 흡착 속도는 9.50 mg/min으로 나타났다. 최종 흡착 용량은 3.95 meq/g이었으며, pH에 따른 흡착 특성 변화는 관찰되지 않았다. 충전비에 따른 연속식 흡착시 흡착 용량은 L/D=1에서 3.92 meq/g으로 최대를 나타내었으며, L/D<2에서 편류 및 불균일 흡착에 의한 2단계 과정으로 파과가 나타남을 확인하였다. 실제 간수에 대한 우라늄 흡착 실험 결과, 흡착 용량 및 파과시간은 각각 3.63 meq/g, 26 min으로 모의용액과 비교 시 주목할만한 흡착능 저하는 관찰되지 않았다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.516-522
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• 2002

4급 암모늄기를 관능기로 갖는 아민화 아크릴계 이온교환섬유를 이용하여 연속식 흡착공정 중 linear alkylbenzene sulfonate(LAS)의 흡착특성을 확인하였다. 아민화 아크릴계 이온교환섬유의 LAS흡착성능은 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 $40^{\circ}C$에서 최적 흡착성능을 나타내었다. 또한 컬럼 베드 충진비(L/D)의 변화에 따른 LAS 이온의 흡착능은 L/D>2에서 최대 흡착능을 나타내었다. pH 변화에 따른 LAS이온 흡착능은 pH가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, pH 7에서 최대 흡착능을 나타내었다. 유속변화에 따른 LAS 흡착능은 유속이 증가할수록 낮아졌으며 농도가 높을수록 떨어졌다.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.69-74
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• 2003

본 연구는 비드상 수지와 섬유이온교환체를 혼합한 이온교환 복합섬유의 지하수 중 질산이온의 선택흡착성능을 확인하였다. HIXF의 팽윤율은 4.45 g/g이었으며, 이온교환용량은 2.45 meq/g으로 IEC, IXF보다 높게 나타났다. 또한 NO$_{3}$$^{-}$/SO$_{3}$ $^{2-}$ 농도비가 1.0 이하에서 NO$_{3}$$^{-}$의 흡착은 100%로 이루어졌으며, 반면 SO$_{3}$$^{2-}$ 은 20%흡착되었다. 한편, NO$_{3}$$^{-}$기 흡착은 pH 3까지 크게 증가하였으며 그 이상에서는 증가하지 않는 경향을 나타내었다. HIXF의 비드와 섬유이온교환체의 혼합비가 0.5 이하에서 NO$_{3}$$^{-}$에 대한 선택흡착능은 우수하였다.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.61-68
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• 2003

본 연구에서는 도금폐수 중 니켈이온의 분리 회수를 위한 혼성 이온교환체의 제조 및 흡착 특성을 확인하였다. 니켈 흡착량은 이온교환체의 혼합비에 큰 영향이 없었으며, 비드상 이온교환수지 양이 증가할수록 증가하였다. 또한 Langmuir와 Freundlich흡착 등온식이 직선성을 보였으며 이로부터 니켈의 이온교환 친화력이 큰 것을 확인하였다. 또한 충전방식에 따른 압력손실은 다단충전법에서 적층수가 많아질수록 작아졌고, 혼합충전법에서는 비드 이온교환수지의 양이 증가할수록 압력손실은 감소하였다. 한편, 연속식 흡착실험 결과 다단충전방식의 경우 적층수가 증가할수록 초기 파괴 시간은 짧아졌으며, 최종 파괴 시간은 거의 동일한 것으로 나타났다. 반면, 혼합충전방식의 경우 이온교환섬유의 양이 증가할수록 흡착파괴 시간이 짧았으며, 이때 최대 흡착량은 각각 2.51 meq/g과 2.69 meq/g이었다. 한편, 모든 이온 교환체의 흡착된 니켈이온의 탈착은 10분 이내에 98% 이상 탈착되었다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.661-669
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• 2002

본 연구는 이온교환 부직포를 이용하여 대기중의 아황산 가스를 흡착제거 시키기 인하여 가스의 농도는 100~200 ppm, 유속을 0.6~l.0 m/sec, 습도를 30~90 RH%로 하여 SO$_2$의 흡착량을 측정하여 음이온교환 섬유 스크러버의 최적조건을 도출하였다. 이온교환체의 이온교환 용량은 pH=4에서 최대 3.75 meq/9이였으며 또한 유속이 0.5 m/s일 때 흡착평형시간이 30시간으로 최대를 나타냈으며, 온도가 8$0^{\circ}C$일 때 흡착평형시간이 최대 10시간이상 짧아지는 경향을 나타냈다. 농도가 200 ppm의 경우 이온교환 섬유의 리간드와 SO$_2$와의 반응속도가 빨라져 흡착 파과가 빨라지는 경향을 나타냈으며 또한 스크러버 내의 상대습도가 90%일 때 7.6%/h의 제거율을 보였는데 이는 상대습도가 30%일 때 4.6%/h보다 30%정도 높은 제거율을 나타내었으며 또한 5 wt% NaOH 용액으로 5분 이내에 완전 탈착이 되었다.

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.765-773
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• 2001

본 연구에서는 수중의 $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$ , $Cr_2O_7\;^{2-}$등의 유해이온을 선택적으로 흡착 제거시키기 위하여 단량체의 몰비를 달리하여 AN-co-(MMA/IA)를 합성하고, 습식방사에 의해 제조한 PAN 섬유를 산가수분해하여 PAN계 다관능성 이온교환섬유를 합성하였다. 또한 합성한 이온교환섬유의 구조, 관능화도, 이온교환용량, 분포계수. 기계적 물성 등을 시험하였다. 이온교환체의 음이온교환 용량은 IA의 mole 함량이 증가함에 따라 4.5~4.2 meq/g으로 감소하고, 양이온교환용량은 1.8-2.2 meq/g으로 증가하는 경향을 보였다. 인장감도는 공중합체 내에 IA의 함량이 0.008 mol%까지 증가하여 216 $kg/cm^2$로 최대값을 나타냈고, AN-co-(MMA/IA) 이온교환체의 분포계수 측정 결과 Co(II)와 Ni(II)는 pH 5-6영역에서 최대를 보였고, Cr(III)는 pH 3-4에서 최대값을 나타냈다. 또한 다성분 계상에서의 연속식 흡착 실험에서 Cr(III > Co(II) > Ni(II)의 순으로 선택능을 나타냈다.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.153-159
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• 2002

본 연구에서는 지하수 중의 NO$_{3}^{-}$ 이온을 선택적으로 흡착 제거시키기 위하여 E-beam 전조사법에 의해 GMA 단량체를 폴리프로필렌 섬유 기재에 그라프트 반응시켜 PP-g-GMA 공중합체를 제조한 후 아민화 반응을 통하여 강염기성 APP-g-GMA 음이온교환수지를 합성하였다. 공중합체의 그라프트율 및 TMA에 의한 아민화율은 반응온도가 증가할수록 증가하였으며, $60^{\circ}C$일 때 각각 133%, 88% 최대치를 나타내었고, 이때의 팽윤율과 이온교환용량은 각각 86%, 2.5 meq/g으로 IMAC HP555, Amberlite IRA 400와 같은 상용 이온교환수지 보다 높게 나타났다. $NO_3;^-$ 이온흡착의 최적 조건은 pH 5~6이었으며, trimethylammonium 기를 갖는 -Cl형의 APP-g-GMA 이온교환체가 가장 높은 선택 흡착성을 나타냈다.