최근 전 세계적으로 급속한 도시화, 인구증가 및 기후변화에 따른 물의 수요와 공급의 불균형으로 인해 물 산업의 경제, 사회, 환경적 중요성은 더욱 증가하고 있다. 이러한 물 산업은 크게 해당 분야에 따라 사용되는 분리막의 종류가 상이하다. 주로 물리적, 화학적 안정성이 매우 우수한 고분자 소재가 사용되고 있으나, 이들 고분자들의 소수성인 성질 때문에 친수성을 부여하는 다양한 방법들이 소개되고 있다. 본 연구에서는 상용화되어 있는 중공사 지지체에 총 4종류의 친수성 고분자들을 도입하여 친수성을 부여하였고, 주사전자현미경을 통해 코팅된 중공사 지지체의 모폴로지를 확인하였다. 또한, 각 고분자들로 코팅한 중공사 지지체의 친수화 정도를 알아보기 위해 접촉각을 측정하였고, 마지막으로 코팅 시간에 따른 수투과도 변화 그리고 친수성 고분자에 따라 수투과도에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 Pluronic 1 wt%로 코팅하였을 때 친수화 정도가 우수하며 중공사의 기공을 막지 않고 우수한 수투과도 정도를 나타내 수처리 분리막으로 가장 적절하다는 결론을 얻을 수 있었다.
This paper discussed effect of the surface roughness and the hydrophobicity of support material on the microbial attachment In a rotating biological contactor. The by- drophoblclty of each support material was determined by the measurement of contact angle of water and the surface roughness was measured by the surface roughness In- strument. Microorganisms have well attached on the surface of more hydrophilic support material like Nylon6 than that of the hydrophobic support material like PE. When the relatively hydrophilic surface was roughen, the microbial attachment was increased but when the relatively hydrophobic surface was roughen, the attachment was slightly In- creased because the hydrophobicity of support material was Increased by roughening the hydrophobic surface. Although both variables, the surface hydrophobicity and the surface roughness, have Influenced the microbial attachment, the influence of the surface roughness overruled that of the surface hydrophobicity. Support material whose surfaces were roughened about 1mm, 6mm and 11mm were allowed for attached 3, 7 and 24hr, but the differences of maximum and minimum attachment of each material gave nearly constant values and similar trend with time.
기존의 폴리아마이드 박막 역삼투 복합막(PA TFC RO Membrane)은 우수한 분리투과특성을 지니고 있으나 내염소성이 상대적으로 낮은 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 표면에 -OH나 -COOH 기가 도입된 다공성 지지체를 제조하고, 그 표면에 폴리아마이드 박막을 형성하여 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 역삼투막의 구조 및 분리투과 특성은 여러 가지 기기분석 방법과 투과테스트 방법으로 분석하였다. 폴리아마이드 박막을 제조하기 위하여 아민계 단량체로는 메타-페닐렌 디아민(MPD)과 2,6-디아민 톨루엔(2,6-DAT)을 사용하였고, 디엑시드계 단량체로는 트리-메소일 클로라이드(TMC)를 사용하였다. 제조된 복합막의 투과도는 800 psi에서 약 $1.0m^3/m^2day$ 이상이었으며 이때 염배제율은 99.0% 이상이었다. 내염소성도 친수성기가 없는 폴리설폰 지지체를 사용한 복합막에 비하여 우수한 것으로 나타났다.
PP hollow fiber membrane was hydrophilized by EVOH dip coating followed by low temperature plasma treatment and UV irradiation. EVOH coating attained high water flux without any prewetting but its stability did not guaranteed at high water permeation rate. At high water permeation rate, water flux declined gradually due to swelling and delamination of the EVOH coating layer causing pore blocking effect. However, plasma treatment reduces the swelling, which suppress delamination of the EVOH coating layer from PP support result in relieving the flux decline. Also, UV irradiation helped the crosslinking of the EVOH coating layer to enhance the performance at low water permeation rate. FT-IR and ESCA analyses reveal that EVOH dip coating performed homogeneously through not only membrane surface but also matrix. Thermogram of EVOH film modified plasma treatment and W irradiation show that crosslinking density of EVOH layer increased. Chemical modification by plasma treatment and UV irradiation stabilized the hydrophilic coating layer to increase the critical flux of the submerged membrane.
In order to enhance the selectivity, productivity and yield of methyl fructoside, which was synthesized by enzymatic glycosylation of sucrose and methanol solution, controlling of surface property of solid support using different immobilization procedures optimized microenvironment of immobilized invertase. Silanization and polyethylene imine coating methods were adopted to give a hydrophobic and hydrophilic environment of immobilized invertase. As a result, polyethyleneimine coating method gave higher loading of enzyme, effective activity, and relative activity than silanization method, because it brought on increasing the functional density of amino group and enhancing the conservation of activity by regulating of hydrophilicity. And then, hydrophilic environment was possible to restraint the assessing of methyl fructoside molecule, which was more hydrophobic than sucrose, fructose, and glucose molecule in the reaction mixture, into .the active site of immobilizedinvertase. Consequently, hydrophilic microenvironment of immobilized invertase by polyethyleneimine coating obtained higher yield and productivity with increasing conversion than silanized and native invertase. Thus, this procedure optimized the microenvironment of immobilized invertase suitable for the enzymatic synthesis of methyl fructoside.
폴리에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트 (polyethylene glycol diacrylate, PEGDA) 하이드로젤을 정삼투 (forward osmosis, FO) 분리막의 지지체로 사용하여 고성능의 FO 분리막을 제조하였다. 친수성의 PEGDA를 자외선 조사를 통한 중합과 그에 따른 상분리를 이용하여 다공성으로 구조화하였고, 매우 높은 친수성을 가진 하이드로젤 지지체를 얻을 수 있었다. 제조된 친수성 PEGDA 지지체 위에 높은 수투과도와 염 선택도를 확보하기 위해서 일반적인 계면중합 방식이 아닌 톨루엔을 유기 용매로 사용한 계면중합 방식(TIP)으로 선택층을 도입하였다. 제조된 PEGDA 지지체 기반 분리막은 1.0 M NaCl 유도 용액과 증류수 유입수를 통한 FO 성능 측정에서 상용 HTI 분리막들에 비해서 매우 높은 수투과도와 낮은 염 선택도를 나타내었다. 본 연구를 통해, 기존의 소수성 지지체를 추가적으로 개질하는 방식이 아닌 새로운 물질과 제조방식을 사용한 FO 지지체의 가능성을 제시하고자 한다.
Magnaporthe grisea, a causal agent of blast, forms a specialized infection structure, an appressorium, to infect host. Hydrophobicity of contact surface and cAMP have been suggested as a primary environmental signal and a second messenger to trigger and mediate appressorium formation in this fungus, respectively. To generalize these factors in field isolates of M. girsea, twenty isolates originated from rice and other gramineous hosts were tested. Seventeen including rice and non-rice isolates formed appressoria on hydrophobic surface, but none of isolates formed appressoria on hydrophilic surface. Eighteen isolates formed appressoria on hydrophilic surface in the presence of IBMX, an inhibitor of phosphodiesterase, except two rice isolates. These results strongly support the hypothesis that appressorium formation by M. grisea is induced by hydrophobic hard surface and regulated by the endogenous level of cAMP in the cells. Understanding fungal development is not only of biological interest but provides new targets for novel disease control strategies.
본 연구에서는 리튬이온전지용 친수화된 세퍼레이터의 전기화학적 성능에 대한 연구를 진행하였다. 리튬이온전지용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀 소재는 소수성이고, 카보네이트 계열의 유기용매를 사용하는 전해액은 친수성을 가진다. 따라서 리튬이온전지는 수계전해액을 사용하기 때문에 폴리올레핀계 분리막에 다양한 친수성 고분자를 도입하여 친수화 처리하였다. 코팅된 세퍼레이터의 변화를 평가하기 위해, 표면 관찰, 코팅시간에 따른 친수화도, 다공성, 젖음성에 대한 특성평가를 수행하였다. 최종적으로 리튬이온이 코팅된 세퍼레이터의 저항과., 이온전도도를 측정하여 리튬이온전지 성능평가를 진행하였다. PMVE로 코팅한 세퍼레이터의 친수화 정도가 우수하며, 세퍼레이터의 기공이 잘 유지되어 우수한 이온전도도를 나타냄으로써 이차전지 배터리에 적용을 위한 잠재성을 가짐을 확인하였다.
우수한 분획특성을 가지는 친수성 고분자인 poly(acrylonitrile) [PAN]을 막소재로 하여 상전환법(phase inversion method)으로 복합막의 지지층으로 사용될 지지막을 제조하였으며, 한외여과 실험을 통하여 지지막의 특성인 순수 투과도와 분획분자량을 측정하였다. 이 지지막 표면에 poly(acrylic acid) [PAA]를 dip-coating 시켜 열처리한 복합막을 제막하고 에탄올 수용액의 투과증발 분리특성을 고찰하였다. PAN 지지막의 UF 특성은 순수의 투과유속이 $0.17~31\textrm{mm}^3/m^{2} \cdot s \cdot Pa$, 분획분자량이 42,000~150,000의 막을 얻었다. 복합막의 투과유속과 분리계수는 지지막의 기공구조 변화에 상당한 영향을 받고 있음을 알 수 있으며, 지지층의 분획분자량의 증가에 따라 투과유속은 감소하였고 분리계수는 공급원액의 농도에 따라 약간의 변화를 보였다.
Organic compounds are adsorbed on RO/NF membranes, and the adsorption may influence the rejection of organic compounds by the membranes. Because almost RO/NF membranes are composite membranes, the results obtained by adsorption experiment with using membrane pieces are unable to avoid the influence by the support membrane. In this work, the interaction between membrane polymer and organic solutes was examined by an inverse HPLC methodology. Poly (m-phenylenetrimesoylate), the constituent of skin layer of RO/NF membranes, was coated on silica gel particles and used as a stationary phase for HPLC. When water was used as a mobile phase, almost hydrophilic aliphatic compounds were not effectively adsorbed on the stationary phase, although hydrophobic compounds were slightly adsorbed. The results indicated that the hydrophilic aliphatic compounds are useful probe solutes to examine the molecular sieving effect of a membrane. When water was used as a mobile phase, the aromatic compounds were strongly retained, and therefore $CH_3CN/H_2O$ (30/70) was used as a mobile phase. It was revealed that the adsorption of aromatic compounds was controlled by stacking between solute and polymer and was hindered by non-planar structure and substituents.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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