• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
• /
• pp.51-54
• /
• 2004

Utilization of membranes offers the promise of extraordinary energy savings if successfully applied to hydrocarbon-hydrocarbon and other organic separations. Membranes are bound to enter into refining and petrochemical operations involving liquid separations once appropriate materials and modules are developed. Hybrid processes such as utilizing membrane modules to break azeotropes formed during distillation are particularly attractive because they offer less process complexity and reduced capital investment[1,2].(omitted)

• 멤브레인
• /
• 제23권1호
• /
• pp.80-91
• /
• 2013

$Fe(SO_4)_2$, cyclohexanedione dioxime, phenylboronic acid을 이용하여 금속 템플레이트 중합을 실시한 후 메탄올로 세척하여 Fe(II) clathrochelate 화합물을 합성하였다. Fe(II) clathrochelate와 polyethersulfone을 이용한 유무기 복합 멤브레인을 제조하였다. 멤브레인 제조를 위하여 Fe(II) clathrochelate는 DMF, NMP, DMAC와 같은 멤브레인 제조에 이용되는 극성 아프로틱 용매에 잘 녹는 물질로 고안되었다. Fe(II) clathrochelate는 trifluorosactic acid와 같은 강산 존재하에서도 금속이 분리되지 않고 안정성이 유지되었다. UV-vis 분광법으로 용액 가용성을 확인하였으며 (i) 강산 및 (ii) 경쟁 킬레이트제를 이용하여 용액상의 안정성을 확인하였다. 유무기 복합막은 PES, PVP, TSA, Fe(II) clathrochelate를 DMF에 녹여 NIPS (비용매 유도 상전이) 방법으로 제조하였다. Fe(II) clathrochelate의 첨가는 표면의 기공 밀도의 향상, 평균기공 크기의 증가 및 유량 증가에 영향을 주었으며 상대적으로 비대칭 구조를 가지는 성능이 향상된 멤브레인을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
• /
• 제11권3호
• /
• pp.116-123
• /
• 2001

Polyimide-silica 하이브리드막을 제조하고 silica 함량이 막의 구조적 특성과 기체의 투과특성에 미치는 영향을 연구하였다. 하이브리드막은 N,N`-dimethyl acetamide(DMAc) 용매 속에서 1,2,4,5-benzenetetracarboxylicdianhydride(PMDA)와 4,4`-diaminodiphenyl oxide(ODA) 및 tetraethyoxysilane(TEOS)를 출발물질로 하여 졸-겔 공정으로 제조하였다. 제조한 막은 FT-IR, EDX, TGA 및 SEM에 의하여 구조적 특성을 분석하고, $25^{\circ}C$에서 ${N_2}, {O_2}, {H_2}, {CO_2} 및 ${CH_4}$ 기체에 대한 투과특성을 조사하였다. 하이브리드막은 높은 열적 안정성을 나타내었으며, polymide matrix에 silica입자가 균일하게 분포되어 있었고 silica 함량이 증가할수록 silica 입자의 크기가 증가하였다. 기체의 투과도계수는 silica 함량이 증가할수록 증가하였으나, 확산계수는 silica 함량에 무관하게 거의 일정하였다. 따라서 하이브리드막에 의한 투과도계수의 증가는 용해도계수가 증가하기 때문으로 생각되었다. 이들 기체에 대한 투과도계사구 증가함에도 불구하고, ${H_2}/{N_2}, ${H_2}/{O_2}와 ${H_2}/{CO_2}의 선택도가 증가하였다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제11권4호
• /
• pp.275-282
• /
• 2020

Hranfa's marl, a local natural mineral, is selected for the decontamination by adsorption of aqueous effluents in textile industry. Its physicochemical characterization is first performed. It is composed mainly of Calcite, Quartz, Ankerite and Muscovite. Its specific surface area is 40 ㎡ g^-1. Its adsorption performance is then tested in batch conditions using an industrial organic dye, Bemacid Red E-TL, as a model pollutant. The measured adsorption capacity of Hranfa's marl is 16 mg g^-1 which is comparable to that of other types of natural adsorbents. A hybrid process is tested coupling adsorption of the dye on marl in suspension and microfiltration. An adsorption reactor is inserted into the circulation loop of a microfiltration pilot using ceramic membranes. This makes possible a continuous extraction of the treated water provided that a periodic replacement of the saturated adsorbent is done. The breakthrough curve obtained by analyzing the dye concentration in the permeate is close to the ideal one considering that no dye will cross the membrane as long as the adsorbent load is not saturated. These first experimental data provide proof of concept for such a hybrid process.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제26권2호
• /
• pp.241-247
• /
• 2005

A series of proton conductive inorganic-organic hybrid membranes doped with phosphoric acid ($H_3PO_4$) and/or triethylphosphate (PO(OEt)$_3$) have been prepared by sol-gel process with 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) and tetraethoxysilane (TEOS) as precursors. High proton conductivity of 3.0 ${\times}$ $10^{-3}$ S/cm with composition of 50TEOS-30GPTMS-20APTES-50$H_3PO_4$ was obtained at 120 ${^{\circ}C}$ under 50% relative humidity. Thermal stability of membrane was significantly enhanced by the presence of SiO$_2$ framework up to 250 ${^{\circ}C}$. XRD revealed that the gels are amorphous. IR spectra showed a good complexation of $H_3PO_4$ in the matrix. The conductivity under 75% relative humidity was significantly improved by addition of APTES due to the increase in concentration of defected site in hybrid matrix. The effect of PO(OEt)$_3$, humidifying time, and heat-treatment were also investigated. PO(OEt)$_3$ had no improvement on conductivity and conductivity increased with humidifying time, however, decreased with heating temperature.

• 멤브레인
• /
• 제32권1호
• /
• pp.74-82
• /
• 2022

본 연구에서는 순수 PEBAX^® 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 개질된 fumed silica 나노입자를 혼합한 MMMs (mixed matrix membranes) 타입의 PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 제조하고, 이산화탄소와 메탄의 투과 특성을 측정하였다. PEBAX^®-1657/TS-530 하이브리드 소재의 경우, FT-IR과 XRD 분석을 통해 PEBAX^® 고분자에 무기입자가 비교적 잘 분산되었음을 확인하였다. 기체투과특성 측정 결과 TS-530을 10 wt% 혼합한 분리막의 경우, 순수 PEBAX^® 분리막과 비교하여 투과도 계수는 약간 감소하나 이상분리인자는 약간 증가하였다. 이는 비투과성 silica 입자의 도입에 따라 기체 확산 경로가 줄어들고, 경로의 비틀림이 증가하기 때문으로 볼 수 있다. TS-530 함량이 증가함에 따라서는 투과도 계수와 이상분리인자 간에 전형적인 trade-off 경향을 보였다. 이는 TS-530 함량이 증가함에 따라 결정성이 감소하고, 고분자 사슬 간 충전 억제에 따라 자유부피가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 또한 무기입자 함량 증가에 나노간극의 형성 가능성이 높아지고, 이에 따라 기체 확산도가 커지기 때문으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권4호
• /
• pp.460-464
• /
• 2011

Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.87-90
• /
• 2005

This paper presents an evaluation of the effect of titanium dioxide nanoparticles in sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) with sulfonation degree of 57%. A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxide nanoparticles content. Their water uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of temperature were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and water swelling. It is also found that increase in inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with standard nafion membrane.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2005년도 춘계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.131-135
• /
• 2005

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
• /
• pp.69-72
• /
• 2003

Volatile organic compounds (VOC) cause air pollution problem and deterioration of atmosphere of petrochemical and fine chemical plants. Hybrid process of membrane and cold-condensation were developed and it effectively removed and recycled the VOC. Operation parameters of the process were optimized to attain hish removal and recycle of VOC. Composite membranes for organic vapor separation were developed in this work by PDMS coating and plasma polymerization on polypropylene and polysulfone support membranes. PDMS and various silicone monomers were tested for several organic vapors such as benzene, toluene, TCE, and HCFC, which are produced in petrochemical and fine chemical industry and causes air pollution problems if are released to atmosphere. Composite membranes prepared in this work showed appreciable performance in terms of organic vapor removal and reuse. Performance variation of the membranes was correlated with their surface characteristics.