Rejection characteristics of perchlorate ($ClO_4^-$) were examined for commercially available reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes. A bench-scale dead-end stirred-cell filtration system was employed to determine the toxic ion rejection and the membrane flux. Model water solutions were used to prepare $ClO_4^-$ solutions (approximately, $1,000{\mu}g/L$) in the presence of background salts (NaCl, $Na_2SO_4$, and $CaCl_2$) at various pH values (3.5, 7, and 9.5) and solution ionic strengths (0.001, 0.01, and 0.01 M NaCl) in the presence of natural organic matter (NOM). Rejection by the membranes increased with increasing solution pH owing to increasingly negative membrane charge. In addition, the rejection of the target ion by the membranes increased with increasing solution ionic strength. The rejection of $ClO_4^-$ was consistently higher for the RO membrane than for the NF membrane and $ClO_4^-$ rejection followed the order $CaCl_2$ < NaCl < $Na_2SO_4$ at conditions of constant pH and ionic strength for both the RO and NF membranes. The possible influence of NOM on $ClO_4^-$ rejection by the membranes was also explored.
Chang Hyeon, Song;Youngeup, Jin;Won Ki, Lee;Seong Il, Yoo
Applied Chemistry for Engineering
/
v.34
no.1
/
pp.51-56
/
2023
Composite membranes consisting of TiO2 nanoparticles (NPs) and porous polymers have been widely utilized in photocatalytic water treatment because the composite membranes can allow an easy recovery of NPs after the photocatalytic reaction as well as the reduction of fouling in the membrane. However, the photocatalytic efficiency of the immobilized TiO2 NPs in the composite membranes has been discussed to a limited degree. In this study, we prepared polyethersulfone (PES)/TiO2 composite membranes to study the photocatalytic decomposition of organic dyes under light illumination. The decomposition kinetics of dye molecules by the PES/TiO2 composite membranes and colloidal TiO2 NPs have been compared to discuss the photocatalytic efficiency of NPs before and after their immobilization on the polymer membrane.
Recently, many studies for the supported liquid membrane (SLM) using a carrier have been actively reported. Polymeric cation exchange membrane was synthsized by dissolving monensin carrier of antibiotic material in organic solvent. Then the SLM was applied to the Nernst-Planck and Fick equations and membrane potential and membrane permeability were measured respectively. The results showed the high selectivity towards alkali metal ions and the SLM showed linear relationship with low concentration. However, linear relationship did not appear at high concentration. This is explained by means of the new theory of the stagnant layer and the slop of logarithm value was linear for the up-hill transport phenomena of membrane transport.
For the separation of olefins/paraffins, $Poly(ethylene oxide)(PEO)/AgBF_4/Al(NO_3)_3/Ag_2O$ composite membranes were prepared. When $Ag_2O$ was introduced, the initial selectivity and permeance of composite membranes were observed to be 13.7 and 21.7 GPU, respectively. The increase in performance compared to the initial performance of $PEO/AgBF_4/Al(NO_3)_3$ membrane (selectivity 13 and permeance 7.5 GPU) was thought to be due to the increase of Ag ion activity due to the addition of $Ag_2O$. However, performance degradation over time was observed, which was thought to be due to the polymer matrix PEO. Since the PEO polymer could not stabilize the $Ag_2O$ particles, the $Ag_2O$ particles becmae aggregated together as the solvent evaporates, and $Ag_2O$ acts as a barrier. As a result, the permeance decreases over time.
The stability of liquid membrane in the extraction process was investigated through the extraction of the Zn component by using W/O/W emulsion type liquid surfactant membrane which was $D_2EHPA-Kerosene-Span$$80-H_2SO_4$ system. The highest stability for liquid membrane through the Zn extraction process was obtained under the following conditions. That conditions were that span 80 concentration, as surfactant, of 2~3 vol.%;$D_2EHPA$ concentration, as extractant, of 5~7 vol.%;paraffin oil concentration, as membrane strengthening agent, of 10 vol.%;emulsion volume ratio to the external aqueous phase volume of 0.1, and internal aqueous phase volume ratio to the organic phase volume of 1.0.
The activation process of the membrane-electrode assembly (MEA) is important for the mass production of the polymer electrolyte membrane fuel cell. The conventional activation process for the MEA requires excessive time and hydrogen gas and it might become the barrier for the commercialization of the fuel cell. The conventional activation process is based on hydrolysis of ion conducting membrane. In the study, we suggest the cyclic voltammetry (CV) technique as an on-line activation process and the CV activation process consists of two steps : 1) the humidification of the polymer electrolyte membrane and the electrode with 100% RH humidified nitrogen ($N_{2}$) gas, and 2) the removal step of the oxide layer on the surface of the Pt catalyst with CV cycling. The cycling reduces the activation time of the MEA by 2.5 h and use of hydrogen gas by 1/4.
A terpolymer of vinylbenzyl chloride-co-ethyl methacrylate-co-styrene (VBC-EMA-St) was prepared for membrane capacitive deionization (MCDI) by radical polymerization and amination reaction of various amination times. Nonfluoro aminated VBC-EMA-St anion-exchange membranes were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry. Molecular weight, polydispersity and thermal stability were obtained by gel permeation chromatography (GPC) and thermogravimetric analysis (TGA). The basic properties such as water uptake, ion exchange capacity, electrical resistance and CDI charge-discharge current were measured. The optimal values of ion exchange capacity, water uptake, electrical resistance and molecular weight of synthesized anion-exchange membrane were 1.69 meq/g, 23.7%, 1.61 ${\Omega}{\cdot}cm$ and $3.4{\times}10^4$ g/mol, respectively. As compared with conventional membrane, the pattern of cyclic charge-discharge current of synthesized anion-exchange membrane indicated efficient electrosorption and desorption.
The amorphous and porous borosilicate without any cracks was obtained under the following condition : 0.01~ 0.10 mole ratio of trimethylborate (TMB)/ tetraethylorthosilicate (TEOS) and the temperature of $700{\sim}800^{\circ}C$. According to the BET and SEM measurements, borosilicate heat-treated in between 700 and $800^{\circ}C$ showed the surface area of $251.12{\sim}355.62m^2/g$, the pore diameter of 3.5~4.9 nm, and the particle size of 30~60 nm. According to the TGA measurements, the thermal stability of poly[1-(trimethylsilyl)propyne](PTMSP) membrane was enhanced by inserting borosilicate. SEM observation showed that the size of dispersed borosilicate in the composite membrane was $1{\mu}m$. The results showed that the permeability of $H_2$ and $N_2$ increased and the selectivity of $H_2/N_2$ decreased upon the addition of borosilicate into PTMSP membranes. Addition of borosilicate may possibly increase the free volume, cavity and porosity of membranes indicating that permeation occurred by molecular sieving, surface and Knudsen diffusion rather than solution diffusion of gases.
Seong Baek Yang;Kwang-Seop Im;Km Nikita;Sang Yong Nam
Applied Chemistry for Engineering
/
v.35
no.2
/
pp.85-95
/
2024
Direct air capture (DAC) technology plays a crucial role in mitigating climate change. Reports from the International Energy Agency and climate change emphasize its significance, aiming to limit global warming to 1.5 ℃ despite continuous carbon emissions. Despite initial costs, DAC technology demonstrates potential for cost reductions through research and development, operational learning, and economies of scale. Recent advancements in high-permeance polymer membranes indicate the potential of membrane-based DAC technology. However, effective separation of CO2 from ambient air requires membranes with high selectivity and permeability to CO2. Current research is focusing on membrane optimization to enhance CO2 capture efficiency. This study underscores the importance of direct air capture, evolving cost trends, and the pivotal role of membrane development in climate change mitigation efforts. Additionally, this research delved into the theoretical background, conditions, composition, advantages, and disadvantages of permeance and selectivity in membrane-based DAC.
The constant-pressure and constant-flux membrane filtration experiments of alumina colloidal solution are performed to investigate defouling effect of the natural convection instability flow (NCIF) induced in membrane module. The permeate flux at constant-pressure and the transmembrane pressure (TMP) at constant-flux experiments are measured by changes the inclined angle (0, 90 and 180°) of membrane module to the gravity, and flux results are analyzed by using the blocking filtration model. NCIF are more induced as the inclined angles increased from 0° to 180°, and the maximum induced NCIF at 180° angle enhances flux to 2.8 times and reduces TMP to 85% after two-hour operation. As a result of analyzing flux data by applying the blocking filtration model, it is more reasonable to analyze them by using the intermediate blocking model within 15-minute operation time and then thereafter times by using the cake filtration model. The induced NCIF at 180° angle reduces the intermediate blocking fouling at 52% in the early operation time of 15-minute and thereafter the cake layer fouling at 93%. The main membrane fouling control mechanism of NCIF induced in membrane module is evaluated as suppressing the formation of the cake layer of particulate colloidal materials on membrane surface.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.