• 제목/요약/키워드: hydrogen permeation

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정전분무법에 의한 결함없는 ZIF-7 박막의 제조 (Preparation of Crack-free ZIF-7 Thin Films by Electrospray Deposition)

  • ;김진수
    • 멤브레인
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    • 제23권4호
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    • pp.278-282
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    • 2013
  • ZIF 재료는 독특한 기체 분리 특성을 포함한 물리적, 화학적 특성 때문에 큰 관심을 받아왔다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-alumina 지지체 위에 결함 없고 연속적인 ZIF-7 막을 형성하는 새롭고 효율적인 방법이 연구되었다. 지지체 위에 시딩(seeding)을 하지 않고 직접 ZIF-7 박막을 합성하는데 정전분무법이 처음으로 적용되었다. 이 방법은 전구체 용액을 직접 정전분무함으로 ${\alpha}$-alumina 지지체에 ZIF-7 박막을 형성할 수 있었다. ZIF-7 박막은 XRD, FE-SEM, 단일 기체 투과 장치 등을 이용해 분석하였다.

$CO_2$ 선택투과 분리를 위한 Silica 코팅 Alumina 막의 세공 제어 (Pore Size Control of Silica-Coated Alumina Membrane for $CO_2$ Separation)

  • 서봉국;김성수;김태옥
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.263-269
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    • 1999
  • For effective $CO_2$ separation using pore size controlled membrane, silica was deposited in the mesopores of a $\gamma$-alumina film by chemical vapor deposition of tetraethoxysilane (TEOS) and phenyl-substituted ethoxysilanes at 773-873K. The membranes prepared with phenyl-substituted ethoxysilanes were calcined to remove the phenyl group and control the pore size. The gas permaselectivity of prepared membranes was evaluated by using $H_2$, $CO_2$ $N_2$, $CH_2$ and $C_3H_8$ single component and a mixture of $CO_2$ and $N_2$. The membranes produced using TEOS contained micropores having permselectivity only to hydrogen, but the phenyl-subsitituted ethoxysilane derived membranes possessed micorpores which are recognizable molecules of $CO_2$, $N_2$ and $CH_4$. In the diphenyl-diethoxysilane-derived membrane, the $CO_2$ permeance and selectivity of $CO_2$/$CH_4$ were $10^{-6} m^3(STP) \cdot m^{-2} \cdot s^{-1} \cdot kPa^{-1}$ and 11, respectively. Therefore, the use of phenyl-substituted ethoxysilane was effective in controlling micropore size for $CO_2$ separation.

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GC/FPD에 의한 천연가스 중 황 함유 부취제의 정량 (Determination of Sulfur-Containing Odorants in Natural Gas by Gas Chromatography/Flame Photometric Detection)

  • 최용욱;김종훈;최건형;신성식
    • 분석과학
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    • 제7권3호
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    • pp.349-359
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    • 1994
  • 천연가스 중의 부취제 농도를 분석하기 위한 기체 크로마토그래피 방법에 대하여 연구하였다. TBM(tertiarybutylmercaptan) 및 THT(tetrahydrothiophene)를 포함한 8종의 부취제를 OV-101 컬럼상에서 거의 완전히 분리하였다. 수소 유속, 공기 유속 및 검출기 온도와 같이 FPD의 응답에 영향을 미치는 몇 가지 상호 관련된 파라미터들의 최적 조건을 구하였다. TBM과 THT의 검정곡선을 투과한 장치를 이용하여 작성하였다. 이러한 분석방법을 천연가스 공급관 내의 혼합 부취제인 TBM과 THT를 정량하는 데 적용하였다. 부취수준과 부취제 농도와의 상관관계를 구하기 위한 냄새 측정기의 유용성에 대하여 알아보았다.

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Preparation of Buccal Patch Composed of Carbopol, Poloxamer and Hydroxypropyl Methylcellulose

  • Chun, Myung-Kwan;Kwak, Byoung-Tae;Choi, Hoo-Kyun
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제26권11호
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    • pp.973-978
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    • 2003
  • A polymeric film composed of Carbopol, Poloxamer and hydroxypropyl methylcellulose was prepared to develop a buccal patch and the effects of composition of the film on adhesion time, swelling ratio, and dissolution of the film were studied. The effects of plasticizers or penetration enhancers on the release of triamcinolone acetonide (TAA) were also studied. The hydrogen bonding between Carbopol and Poloxamer played important role in reducing swelling ratio and dissolution rate of polymer film and increasing adhesion time. The swelling ratio of the composite film was significantly reduced and the adhesion time was increased when compared with Carbopol film. As the ratio of Poloxamer to hydroxypropyl methylcellulose increased from 0/66 to 33/33, the release rate of TAA decreased. However, no further significant decrease of release rate was observed beyond the ratio of 33/33. The release rate of TAA in the polymeric film containing polyethylene glycol 400, a plasticizer, showed the highest release rate followed by triethyl citrate, and castor oil. The release rate of TAA from the polymeric film containing permeation enhancers was slower than that from the control without enhancers. Therefore, these observations indicated that a preparation of a buccal patch is feasible with the polymeric film composed of Cabopol, Poloxamer and hydropropyl methylcellulose.

Characterization of Silica/EVOH Hybrid Coating Materials Prepared by Sol-Gel Method

  • Kim, Seong-Woo
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.288-296
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    • 2009
  • In this study, the silica-based hybrid material with high barrier property was prepared by incorporating ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymer, which has been utilized as packaging materials due to its superior gas permeation resistance, during sol-gel process. In preparation of this EVOH/$SiO_2$ hybrid coating materials, the (3-glycidoxy-propyl)-trimethoxysilane (GPTMS) as a silane coupling agent was employed to promote interfacial adhesion between organic and inorganic phases. As confirmed from FT-IR analysis, the physical interaction between two phases was improved due to the increased hydrogen bonding, resulting in homogeneous microstructure with dispersion of nano-sized silica particles. However, depending on the range of content of added silane coupling agent (GPTMS), micro-phase separated microstructure in the hybrid could be observed due to insufficient interfacial attraction or possibility of polymerization reaction of epoxide ring in GPTMS. The oxygen barrier property of the mono-layer coated BOPP (biaxially oriented polypropylene) film was examined for the hybrids containing various GPTMS contents. Consequently, it is revealed that GPTMS should be used in an optimum level of content to produce the high barrier EVOH/$SiO_2$ hybrid material with an improved optical transparency and homogeneous phase morphology.

금속이온으로 치환된 PVA/SSA 이온교환막의 메탄올 투과특성 연구 (Studies on the Methanol Permeability through PVA/SSA Ion Exchange Membranes Substituted with Various Metal Cations)

  • 이충섭;정선영;전지현;신현수;임지원
    • 멤브레인
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    • 제12권1호
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    • pp.51-53
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    • 2002
  • Poly(vinyl alcohol) (PVA)/sulfosuccinic acid $(SSA)-H^+$ 막은 1가 이온 $Li^+, Na^+,K^ + 2$가 이온 $Mg^{2+}, Ca^{2+},Ba^{2+}, 3$가 이온 $Al^{3+}$로 치환하였다. 또한 $Li^{+}$의 경우 치환도를 화하였다. 금속이온치환의 효과를 알아보기 위하여 Diffusion cell을 이용한 메탄올투과도를 측정하였다. 메탄올투과도를 1가 이온의 경우는 'Salting-out'효과뿐 아니라 electrostatic 가교와 금속 이온의 반응성에 의존한다고 사료되었다. 또한 $Li^+$이온이 경우 치환도에 비례하여 메탄올 투과도가 감소하였는데 이는 'Salting-out'효과에 기인한다고 사료되어진다.

Shallow Trench 식각공정시 발생하는 결함의 후속열처리 및 산화곤정에 따른 거동에 관한 연구 (Effects of Post Annealing and Oxidation Processes on the Shallow Trench Etch Process)

  • 이영준;황원순;김현수;이주옥;이정용;염근영
    • 한국표면공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.237-244
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    • 1998
  • In this stydy, submicron shallow trenches applied to STI(shallow tench isolation) were etched using inductively coupled $CI_2$/HBr and $CI_2/N_2$plasmas and the physical and electrical defects remaining on the etched silicon trench surfaces and the effects of various annealing and oxidation on the removal of the defects were studied. Using high resolution electron microscopy(HRTEM), Physical defects were investigated on the silicon trench surfaces etched in both 90%$CI_2$/ 10%$N_2$ and 50%$CI_2$/50%HBr. Among the areas in the tench such as trench bottom, bottom edge, and sidewall, the most dense defects were found near the trench bottom edge, and the least dense defects were found near the trench bottom edge, and least dense defects compared to that etched with ment as well as hydrogen permeation. Thermal oxidation of 200$\AA$ atthe temperature up to $1100^{\circ}C$apprars not to remove the defects formed on the etched silicon trenches for both of the etch conditions. To remove the physicall defects, an annealing treatment at the temperature high than $1000^{\circ}C$ in N for30minutes was required. Electrical defects measured using a capacitance-voltage technique showed the reduction of the defects with increasing annealing temperature, and the trends were similar to the results on the physical defects obtained using transmission electron microscopy.

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술폰화된 비스(4-플루오로페닐) 페닐포스핀옥사이드를 포함한 연료전지용 고분자 전해질막의 합성과 특성분석 (Synthesis and characterization of polymer electrolyte membrane for fuel cell including sulfonated bis (4-fluorophenyl) phenylphosphine oxide)

  • 유은실;남기석;유동진
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.176-183
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    • 2016
  • 본 연구는 연료전지용 고분자 전해질 막의 성능 향상에 관한 것으로서 연료전지를 구동하기 위해 요구되는 전해질 막의 특성에 대하여 연구하였다. Bis(4-fluorophenyl)phenyl phosphine oxide를 발연 황산을 이용하여 양이온($H^+$)을 전도할 수 있는 술폰산기를 치환시켜 주었다. 친수성 올리고머와 소수성 올리고머를 각각 합성하고, 블록 공중합체는 친수성 올리고머와 소수성 올리고머를 방향족 친핵성 치환반응에 의해 제조하였다. 블록 공중합체의 구조 및 술폰화도(DS)는 $^1H$-NMR, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 분석에 의해 확인하였다. 열적 안정성은 열중량 분석(TGA)을 통해 확인하였으며, 본 연구에서 제조한 블록 코폴리머는 $200^{\circ}C$ 이상의 온도 조건에서 내열성을 나타내었다. 또한, 이온전도성은 연료전지 전해질 막으로서의 성능을 증명하기 위해 이온전도도 시험을 수행하였다. 제조한 막은 온도가 증가할수록 발달된 이온클러스터의 영향으로 최대 58 mS/cm의 이온전도성을 보였다. 블록 코폴리머의 미세 상 분리의 특성은 AFM분석을 통해 확인하였다.

Fenton 반응과 OCV Holding에 의한 PEMFC 고분자 전해질 막의 열화비교 (Comparison of Membrane Degradation of PEMFC by Fenton Reaction and OCV Holding)

  • 오소형;곽아현;이대웅;이무석;이동훈;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권6호
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    • pp.768-773
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    • 2019
  • 고분자전해질연료전지(PEMFC)의 고분자막의 전기화학적 내구성을 평가하는 펜톤(Fenton)반응과 개회로전위 유지(OCV Holding)방법에 의한 고분자 막의 열화 결과를 비교하였다. 펜톤 반응은 셀 밖에서 OCV Holding 방법보다 더 짧은 시간에 고분자막의 화학적인 내구를 평가할 수 있는 방법이다. 펜톤 반응은 과산화수소 30%, 철이온 80 ppm, $80^{\circ}C$에서 24시간 실시하였다. OCV Holding은 $90^{\circ}C$, 상대습도 30%, OCV에서 168시간 시간 구동하였다. 펜톤 반응에 의해서는 고분자막의 내부에서 열화가 많이 발생하는 현상을 보였다. 반면에 OCV Holding에서는 표면과 내부 전체적인 열화에 의해 막 두께가 얇아졌다. 펜톤 반응에 의해 불소유출속도는 OCV Holding에 비해 10배 이상 높았다. 수소투과속도는 펜톤 반응 24시간에 약 30% 증가하였다. OCV Holding에서는 24시간에 수소투과도가 감소하였고 이후 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 펜톤 반응과 OCV Holding에 의한 고분자막 열화는 차이가 있었다.

탄화조건이 메틸이미드계 탄소 분자체 중공사 분리막의 기체 투과특성에 미치는 영향 연구 (Effect of Carbonization Conditions on Gas Permeation of Methyl Imide Based Carbon Molecular Sieve Hollow Fiber Membranes)

  • 성기혁;송주섭;고형철;하성용;한문희;조철희
    • 멤브레인
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    • 제23권5호
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    • pp.332-342
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Matrimid-5218로부터 메틸이미드 중공사 전구체를 비용매 유도 상분리법으로 제조한 후에 탄화시켜 탄소 분자체 중공사 분리막을 제조하였으며 전처리, 열분해, 후처리 공정이 탄소 분자체 중공사 분리막의 기체 투과 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. $250^{\circ}C$에서 2시간 공기 중에서 전처리하고, $550^{\circ}C$에서 2시간 질소 분위기에서 열분해한 후, $250^{\circ}C$에서 2시간 공기 중에서 후처리할 때에 가장 높은 기체 투과특성을 갖는 분리막이 제조되었다. 제조된 탄소 분리막은 $H_2$, He, $CO_2$ 투과도가 69.72, 35.61, 31.01 GPU이었으며 $O_2$, $N_2$ 가스는 거의 투과하지 않았다. 따라서 제조된 탄소분자체 중 공사 분리막은 $H_2$, He 등 작은 분자 기체와 $CO_2$ 회수용 분리막으로서 우수한 소재임을 확인할 수 있었다.