• 제목/요약/키워드: membrane matrix

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The flow of $CO_{2}$ and $N_{2}$ gases through Asymmetric polytherimide Membrane

  • Park, You-In;Lee, Kew-Ho
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 제3회 심포지움 (분리막 연구의 최신동향)
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    • pp.73-85
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    • 1995
  • The asymmetric hollow fiber membranes were prepared by the wet spining of polyetherimide dope solution and the effect of hollow fiber structures on the permeation characteristics of carbon dioxide and nitrogen gases through these membrane were investigated. As the concentration of the $\gamma$-butyrolactone (GBL) in dope solution, acting as a swelling agent was increased, the structure of hollow fiber was changed from the finger to sponge type. The permeabilities of gases (CO$_{2}$, N$_{2}$) through these membrane were measured over the wide range of pressure under different temperature. The effect of water vapor on the permeabilities of gases was also investigated. The measured permeabilities showed the different characteristics depending on the structure of membranes. It was found that the flow through the pores were dominant over the polymers matrix. Blocking effect by water vapor in the pores of skin layer greatly improved the ideal separation factor of carbon dioxide/nitrogen.

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Hydrophilic Modification of Polypropylene Hollow Fiber Membrane by Dip Coating, UV Irradiation and Plasma Treatment

  • Kim Hyun-Il;Kim Jin Ho;Kim Sung Soo
    • Korean Membrane Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.19-27
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    • 2005
  • 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.

박막-공동계의 주파수 특성과 응용 (Frequency Characteristics of a Membrane-Cavity System and its Applications)

  • 김양한;임종민
    • 소음진동
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    • 제9권6호
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    • pp.1123-1130
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    • 1999
  • A system which is composed of a membrane and an air cavity is studied. To analyze the low frequency characteristics of a single membrane-cavity system, a plane wave model is derived. The relations among system variables, such as tension, density and stiffness, are investigated. Absorption coefficient has a maximum value at a peak frequency. In addition, a membrane-cavity system absorbs the low frequency noise with a band around peak frequency. This band is primarily determined by damping effect of the system. Furthermore, a multiple membrane-cavity system is investigated by using the transfer matrix method. To show the practical applicability of the proposed model, extensive experiments were conducted. Results show that a multiple membrane-cavity system can have broader noise reduction in the low frequency range than single.

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이산화탄소 분리용 혼합 매질 분리막 최신 연구 동향 (Recent Research Trends of Mixed Matrix Membranes for CO2 Separation)

  • 지원석;이재훈;박민수;김종학
    • 멤브레인
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    • 제25권5호
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    • pp.373-384
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    • 2015
  • 지난 수십 년 동안, 고분자막은 기체 분리 분야에서 큰 역할을 해왔다. 온실가스의 주범인 이산화탄소를 분리하기 위해서는 더 높은 투과선택도와 장수명 및 대면적 등을 요구한다. 하지만 기존 고분자 분리막들은 투과도와 선택도의 역상관 관계 특징을 지니고 있으며, 무기물질은 투과성능이 우수하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. 최근 많은 연구가 진행되어온 혼합 매질 분리막은 고분자와 무기물질의 이점들을 혼합하여 기체 분리막의 차세대로서 큰 이목을 이끌고 있다. 혼합 매질 분리막은 대칭적인 구조 또는 비대칭적인 구조를 가지고 있으며, 투과량을 증가시키기 위해서는 비대칭적인 구조가 바람직하다. 혼합 매질 분리막에서 가장 중요한 변수로는 무기입자의 균일한 분산과 무기물과 고분자 사이의 좋은 계면을 형성하는 것이다. 최근에 새로운 분류의 다공성 결정성 물질인 금속 유기 구조체(MOF)는 이산화탄소 분리용 소재로써 많은 관심을 끌고 있다. MOF의 한 종류 중, zeolitic imidazolate frameworks (ZIF)는 가장 흔하게 사용되는 무기입자이며 이는 입자의 크기를 작게 만들 수 있으며, $CO_2$를 분리하기에 적절한 기공의 크기를 가지고 있기 때문이다. 이 밖에 혼합 매질 분리막에 사용되는 특정 물질들을 적용하기 위해서는 선택도와 크기, 호환성, 안정성 등을 동시에 최적화시켜야 한다. 이와 같이 본 총설에서는, 혼합 매질 분리막에 관련된 주요 연구내용과 이러한 연구를 수행하는 대표적인 전략들을 소개하였다.

영역 분할법을 이용한 깊은 홈을 가진 임의 형상 오목 멤브레인의 고유치 해석 (Eigenvalue Analysis of Arbitrarily Shaped, Concave Membranes With a Deep Groove Using a Sub-domain Method)

  • 강상욱;윤주일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권10호
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    • pp.1069-1074
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    • 2009
  • A sub-domain method for free vibration analysis of arbitrarily shaped, concave membranes with a deep groove is proposed in the paper. The proposed method divides the concave membrane of interest into two convex regions. The vibration displacement(approximate solution) of each convex region is assumed by linearly superposing plane waves generated at edges of the region. A sub-system matrix for each convex region is extracted by applying a provisional boundary condition to the approximate solution. Finally, a system matrix, which of the determinant gives eigenvalues of the concave membrane, is made by considering the fixed boundary condition(displacement zero condition) at edges and the compatibility condition(the condition of continuity in displacement and slope) at the interface between the two regions. Case studies show that the proposed method is valid and accurate when the eigenvalues by the proposed are compared to those by NDIF method, FEM, or the exact method.

광화학반응으로 polyallyamine막이 표면에 고정화된 리팜피신-함유 폴리우레탄으로부터 유리되는 리팜피신의 항균 활성에 관한 연구 (Antimicrobial activity of rifampicin released from the rifampicin-containing-polyurethane immobilized on the surface with the polyallyamine membrane using photochemical reaction)

  • 전성민;이규백;김현정;김말남;민병구
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.31-34
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    • 1997
  • A new method for the prevention of foreign body-associated infections by controlled release of antibiotic was developed. The polyurethane (PU) matrix containing rifampicin was immobilized with hydrophilic photoreactive polyallylamine (PPA) containing azidophenyl groups. The rifampicin release characteristics and the long-lasting antimicrobial activities of the new material was compared with rifampicin-containing PU matrix without PPA membrane. The release rate of antibiotic from rifampicin-containing PU with PPA membrane significantly decreased as the thickness of PPA membrane was increased. The PPA-immobilized rifampicin-containing PU discs immersed in the PBS for 47 days had an efficient antimicrobial activity against both S. aureus and S. epidermidis.

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Analysis of Facilitied Transport through Fixed Site Carrier Membranes

  • Kang, Yong-Soo;Hong, Jae-Min;Kim, Un-Young
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 제3회 심포지움 (분리막 연구의 최신동향)
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    • pp.57-71
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    • 1995
  • A simple mathematical model for gacilitated mass transport with a fixed site carrier membrane was derived by assuming an instantaneous, microscopic concentration (activity) fluctuation, The concentration fluctuation, developed due to reversible chemical reaction between carrier and solute, could acuse the higher chemical potential gradient and the facilitated transport. For mathematical formulation, an analogy was employed between the mass transfer for the facilitated transport with fixed site carrier membrane and the electron transfer in a parallel resistor-capacitor (RC) circuit. For the single RC model, it was assumed that a single capacitor represented the total carrier and a solute could not inter-diffuse between matrix and carrier, allowing only two diffusional pathways, This assumption was relaxed by adopting a serial combination of the parallel RC circuit. Here, a solute diffuses in two elements (matrix or carrier) can exchange its pathway, exhibiting four diffusional pathways. The current models were examined against experimental data and the agreement was exceptional.

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두툽상어 matrix metalloproteinase 유전자 cDNA의 클로닝 (Cloning of a matrix metalloproteinase cDNA from Scylliorhinus torazame)

  • 김종원;조원진;천광호;김규원;김영진;이상준;신혜자;임운기
    • 생명과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.235-240
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    • 1998
  • Matrix metalloproteinases(MMP)는 배발생 및 재조직화 등의 정상적인 생체형성과 관절염, 암전이, 치근막염, 골조송증 등의 질병과정에서 collagen이나 proteoglycan과 같은 세포외기질의 구성성분을 분해하는 아연(zinc)효소군이다. 지금까지 다양한 종에서 mmp의 유전자가 클로닝되고 그 기능이 연구되어 왔지만 아직 어류에서는 연구결과가 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 한국의 부산연안에 많은 연골어유 투툽상어(Scylliorhinus toraxzame)로부터 RT-PCR(reverse transcriptase dependent polymerase chain reaction)의방법으로 mmp cDNA의 일부를 클로닝하였다. 이것은 염기서열에서 인간, 쥐 및 닭의 membrane type matrix matalloproteinase-3(mt3-mmps)의 염기서열과 74% 동일성을 보이며, 아미노산서열에서는 90%이상의 동일성을 갖고 있다. 또한 MMP에 나타나는 cysteine switch domain, zinc binding domain(HExGH motif), propeptide cleavage site, and RRKR motif등을 가지고 있다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 클로닝된 RT-PCR단편은 두툽상어의 mt3-mmp 또는 이와 유사한 유전자의 cDNA이라 믿어진다.

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산소/질소 분리를 위한 다층구조 제올라이트 5A를 함유한 탄소분자체 분리막 제조 (Hierarchical 5A Zeolite-Containing Carbon Molecular Sieve Membranes for O2/N2 Separation)

  • 리웬;추아총양;배태현
    • 멤브레인
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    • 제30권4호
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    • pp.260-268
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    • 2020
  • 다층 구조를 가진 5A 제올라이트를 탄소 분자체 분리막에 첨가한 복합막을 제조하고 질소/산소의 분리 특성을 평가하였다. 제올라이트의 첨가는 선택도에는 미세한 영향을 주지만 투과도를 크게 증가시키는 방법으로 전체적인 탄소막의 질소/산소의 분리 성능을 상승시켰다. 특히 메조포어를 함유한 다층구조의 제올라이트 첨가제는 분리막의 투과도를 보다 효율적으로 상승시켜 아주 우수한 분리 성능에 도달하였다. 이 연구의 결과는 저렴한 탄소막 전구체와 제올라이트 소재를 활용하고도 고성능의 질소/산소 분리막을 손쉽게 제조할 수 있다는 것을 제시한다.

PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 통한 CO2와 CH4의 기체투과특성 (Gas Permeation Properties of CO2 and CH4 for PEBAX®/Fumed Silica Hybrid Membranes)

  • 김현준
    • 멤브레인
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    • 제32권1호
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    • pp.74-82
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    • 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.