• 제목/요약/키워드: microporous membrane

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열분해성 그룹이 도입된 폴리이미드로부터 유도된 탄소분자체막의 수소 분리 특성 (Hydrogen Separation of Carbon Molecular Sieve Membranes Derived from Polyimides Having Decomposable Side Groups)

  • Young Moo Lee;Youn Kook Kim;Ji Min Lee;Ho Bum Park
    • 멤브레인
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    • 제14권2호
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    • pp.99-107
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    • 2004
  • Carbon molecular sieve (CMS) membranes were prepared by pyrolysis of polyimides having carboxylic acid groups and applied to the hydrogen separation. The polymeric membranes having carboxylic acid groups showed different steric properties as compared with polymeric membranes having other side groups ($-CH_3$ and $-CF_3$) because of the hydrogen bond between the carboxylic acid groups. However, the microporous CMS membranes were significantly affected by the decomposable side groups evidenced from the wide angle X-rat diffraction, nitrogen adsorption isotherms, and single gas permeation measurement. Furthermore, the gas separation properties of the CMS membranes were essentially affected by the pyrolysis temperature. As a result, the CMS membranes Prepared by Pyrolysis of polyimide containing carboxylic acid froups at $700^{\circ}C$ showed the $H_2$ permeability of 3,809 Baller [$1{\times}10^{-10}$ H $\textrm{cm}^$(STP)cm/$\textrm{cm}^2$.s.cmHg], $H_2$/$N_2$, selectivity of 46 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 130 while the CMS membranes derived from polyimide showed the H$_2$ permeability of 3,272 Barrer, $H_2$/$N_2$ selectivity of 136 and $H_2$/$CH_4$ selectivity of 177.

표면 불소화된 미세다공성 PE 격리막의 이차전지 적용을 위한 연구 (Studies on the Secondary Battery Application of the Surface Fluorinated Microporous PE Separator Membranes)

  • 변홍식;김대훈;조현일;이병성;홍병표;이상윤;남상용;서명수;임지원
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.75-83
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    • 2008
  • 본 연구에서는 Polyethylene (PE, Asahi) 이차전지용 막의 표면불소화를 통해 기계적 강도 및 열적 안정성과 고출력에서의 안정성을 높이기 위한 연구를 실시하였다. 전자주사현미경(scanning electron microscope, SEM), 접촉각(contact angle)을 통하여 불소가스 노출시간에 따른 막의 표면과 구조의 변화를 관찰하고, 인장강도와 표면 친수성 실험을 통하여 막의 기계적 물성을 확인하였다. 제조된 막의 전기화학적 특성을 확인하기 위하여 충/방전 실험, 수명특성. 고율방전시험을 실시하여 고출력에서 온도에 대한 안정성이 향상되었음을 확인하였다.

고온 산소분리막용 고강도 다공성 지지체 제조 및 기계적 특성 연구 (Fabrication and Mechanical Properties of High-strength Porous Supports for High Temperature Oxygen Transport Membrane)

  • 박금숙;성영훈;유지행;우상국;한문희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.423-428
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    • 2013
  • Porous YSZ ceramics are fabricated using 3 mol% yittria-stabilized zirconia (3YSZ) and NiO with different particlesizes (0.6 and 7 ${\mu}m$). Nickel oxide (NiO) is added to the YSZ powder as a pore former with different amounts(40, 50, and 60 vol%) and at different sintering temperatures (1350 and $1400^{\circ}C$) are applied in order to evaluate the temperature effects on the pore and mechanical properties. Heat treatment is conducted after sintering at $700^{\circ}C$ in $H_2$ for the NiO reduction process; then, Ni is removed using a $HNO_3$ etchant solution. According to the NiO contentand sintering temperatures, 41-67% porous YSZ ceramic is obtained and the flexural strength increases, while the porosity decreases with an increasing sintering temperature. The optimum flexural strength ($136.5{\pm}13.4MPa$) and porosity (47%) for oxygen transport porous YSZ membrane can be obtained with 40 vol% of 7 ${\mu}m$ NiO particle at a sintering temperature of $1350^{\circ}C$.

고밀도 폴리에틸렌/초고분자량 폴리에틸렌 블렌드로 제조한 미세다공성 중공사막 (Microporous Bellow Fiber Membrane Prepared from High Density Polyethylene/Ultra High Molecular Weight Polyethylene Blend)

  • 남주영;최승은;이광희;장문석;김진호;임순호
    • 폴리머
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    • 제27권4호
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    • pp.307-312
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    • 2003
  • 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)과 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE)을 혼합하여 중공사막을 제조하고, 이의 형태구조와 물성 변화를 조사하였다. 분자량 측정과 FT-IR을 이용한 분석 결과, 상품화된 중공사막(Sterapore)은 고분자량의 HDPE로 제조되었으며, 표면은 친수성 고분자인 비닐 알코올/비닐 아세테이트 공중합체로 코팅되어 높은 수투과도를 갖는 이유를 규명하였다. HDPE/UHMWPE 블렌드에서 UHMWPE의 혼합 한계 조성비는 10 wt% 이하이며, UHMWPE의 분산성을 높이기 위하여 혼합과정에서 광유를 도입하여야 할 것으로 판단되었다. 제조된 HDPE/UHMWPE 블렌드 중공사의 기계적 물성과 막 구조는 Sterapore와 유사하였다.

미세다공 멤브레인용 폴리우레탄 수지의 합성 및 응용에 관한 연구 (Synthesis and application of Polyurethane for Microporous Membrane)

  • 전재우;양정한;김덕한;오경석;한영철
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.105-105
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    • 2012
  • 기능성 아웃도어 제품을 제조하기 위해서 사용되어지는 멤브레인은 크게 미세다공형과 친수무공형으로 구분할 수 있다. 최근에는 소비자들이 기능성 아웃도어에 쾌적성을 요구하고 있으며, 그 측면에서 본다면 미세다공형 멤브레인이 친수무공형보다 유리하다. 기존의 미세다공형 멤브레인은 고가이며, casting이 불가능한 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 분자구조 및 유화제 첨가에 따른 casting이 가능한 미세다공형 폴리우레탄 멤브레인의 특성에 대하여 연구하였다. Casting용 미세다공형 폴리우레탄은 soft segment와 hard segment의 비가 1/2일 때, 그리고 사용되는 용제가 MEK 단독일 때 안정적인 반응성과 이상적인 필름의 물성을 보이는 것을 확인 하였으며, 수지에 첨가되는 분산유화제의 양이 10%이상일 때 상분리 현상이 발생하지 않음을 확인 할 수 있었다. 개발된 수지의 적용성을 평가한 결과, J-knife를 이용하여 knife over roll 방식으로 25~35$g/m^2$ (dry add on)를 도포하여 $80/120/140^{\circ}C{\times}10m/min$의 다단건조 공정으로 진행했을 때 최적의 물성을 얻을 수 있었다.

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전기방사한 나노섬유 웹 라미네이트 소재의 반복 세탁에 따른 투습방수 성능 변화 및 내구성 (Changes in Waterproofness and Breathability after Repeated Laundering and Durability of Electrospun Nanofiber Web Laminates)

  • 이경;윤보람;이승신
    • 한국의류산업학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.122-129
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    • 2012
  • To develop a waterproof breathable material, we fabricated three kinds of nanofiber web laminates using a massproduced electrospun nanofiber web with different substrates and layer structures. The waterproofness and breathability of nanofiber web laminates were evaluated after repeated launderings and compared with those of conventional waterproof breathable fabrics currently in use, including densely woven fabric, microporous membrane laminated fabric, and coated fabric. The durability of nanofiber web laminates, including adhesion strength, abrasion resistance, tensile strength, and tearing strength, was also assessed and compared with those of conventional waterproof breathable fabrics. The water vapor transmission of nanofiber web laminates increased slightly after repeated launderings, whereas the air permeability somewhat decreased after launderings but still maintained an acceptable level of air permeability. Laundering reduced the resistance to water penetration of nanofiber web laminates, which implies that laminating techniques or substrate materials that could support waterproofness of the laminated structure should be explored. The adhesion strength, abrasion resistance, tensile strength, and tearing strength of nanofiber web laminates were in a range comparable to conventional waterproof breathable materials.

중간기공을 갖는 미세다공성 탄소 분리막의 기체 투과 특성 (Gas Separation Properties of Microporous Carbon Membranes Containing Mesopores)

  • 신재은;박호범
    • 멤브레인
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    • 제28권4호
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    • pp.221-232
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    • 2018
  • Poly(imide siloxane)(Si-PI)와 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합한 고분자를 사용하여 실리카가 함유된 탄소 분리막을 제조하였다. 고분자 혼합물의 열분해에 의해 제조 된 다공성 탄소 구조의 특성은 두 고분자의 미세 상 분리 거동과 관련이 있다. Si-PI와 PVP의 고분자 혼합물의 유리 전이 온도(Tg)는 시차 주사 열량계를 사용하여 단일 Tg로 관찰되었다. 또한 $C-SiO_2$ 막의 질소 흡착 등온선을 조사하여 다공성 탄소 구조의 특성을 규명했다. Si-PI/PVP로부터 유도 된 $C-SiO_2$ 막은 IV형 등온선을 나타내었고 중간기공의 탄소 구조와 관련된 히스테리시스 루프를 가지고 있었다. 분자 여과 확인을 위해서, Si-PI/PVP의 비율과 열분해 온도 및 등온 시간과 같은 열분해 조건을 다르게 하여 $C-SiO_2$ 막을 제조하였다. 결과적으로, 120분 간의 등온 시간 동안 $550^{\circ}C$에서 Si-PI/PVP의 열분해에 의해 제조된 $C-SiO_2$ 막의 투과도는 820 Barrer ($1{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$)이었으며, $O_2/N_2$ 선택도는 14이었다.

중량식흡착 거동에 기초한 Na형 Faujasite 제올라이트 분리막의 프로필렌/프로페인 분리 거동 예측 연구 (Prediction of Propylene/Propane Separation Behavior of Na-type Faujasite Zeolite Membrane by Using Gravimetric Adsorption)

  • 황주연;민혜현;박유인;장종산;박용기;조철희;한문희
    • 멤브레인
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    • 제28권6호
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    • pp.432-443
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    • 2018
  • 본 연구에서는 Na형 Faujasite 제올라이트 분리막의 프로필렌/프로페인 분리 거동을 예측하기 위하여 제올라이트 13X 입자의 프로필렌 및 프로페인 단일기체에 대한 중량식흡착 거동을 관찰하고자 하였다. 제올라이트 13X 입자의 프로필렌 및 프로페인에 대한 중량식흡착 거동은 자성부유평형저울(MSB)을 이용하여 323, 343, 363 K의 온도와 0.02-1 bar의 압력 범위에서 0.1 bar씩 증가시키면서 측정되었다. 그 결과, 온도가 증가할수록 프로필렌 및 프로페인의 흡착량은 감소하였으며, 프로필렌/프로페인의 흡착 선택도는 증가하였다. 또한 흡착 온도가 증가함에 따라 프로필렌과 프로페인의 확산계수는 증가하여 아레니우스 식을 따랐고, 프로필렌/프로페인 확산 선택도는 323 K에서 0.9753으로 최대값을 가졌다. 흡착 특성을 통해 분리막의 투과선택도를 계산하였고, Na형 Faujasite 제올라이트 분리막의 단일 기체 투과 특성과 비교하였다. 그 결과 계산된 투과선택도와 측정된 투과선택도가 모두 323 K에서 최대값을 갖는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 중량식 흡착법으로 예측된 분리막의 프로필렌/프로페인 분리거동 예측이 합리적이며 또한 표면확산에 기반한 프로필렌/프로페인 분리용 제올라이트 분리막의 분리성능예측에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

알칼리 표면개질을 통한 다공성 알루미늄 합금의 하이브리드 기공구조 형성 (The Formation of Hybridized Porous Structure of Al Alloy by Alkali Surface Modification)

  • 서영익;김영문;이영중;김대건;이규환;김영도
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-27
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    • 2009
  • To improve the filtration efficiency of porous materials used in filters, an extensive specific surface area is required to serve as a site for adsorption of impurities. In this paper, a method for creating a hybridized porous alloy using a powder metallurgical technique to build macropores in an Al-4 wt.% Cu alloy and subsequent surface modification for a microporous surface with a considerably increased specific surface area is suggested. The macropore structure was controlled by granulation, compacting pressure, and sintering; the micropore structure was obtained by a surface modification using a dilute NaOH solution. The specific surface area of surface-modified specimen increased about 10 times compare to as-sintered specimen that comprised of the macropore structure. Also, the surface-modified specimens showed a remarkable increase in micropores larger than 10 nm. Such a hybridized porous structure has potential for application in water and air purification filters, as well as membrane pre-treatment and catalysis.

대장균의 periplasm으로부터 재조합 PGA 단백질의 효율적이고 간단한 방출 방법 (An Efficient Method for the Release of Recombinant Penicillin G Amidase from the Escherichia coli Periplasm)

  • 이상만
    • 생명과학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.1145-1151
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    • 2017
  • 세제에 의하여 대장균의 periplasm에서 penicillin G amidase (PGA)를 방출하는 방법을 연구하였다. 결과적으로 세제와 lysozyme의 혼합 작용이 효과적인 것으로 나타났다. 세포 투과성의 최적 조건을 알아보기 위하여 세제의 종류, 농도, pH, 반응 시간, 온도 등의 영향을 살펴보았다. 그리하여 대장균에서 재조합 PGA를 periplasm에서 방출하는 모델을 만들 수 있었고 방출된 PGA를 농축할 수 있었다. 실리카 구슬을 이용한 고정화 시스템으로 PGA 용액을 농축할 수 있었으며, 더 이상의 정제 과정 없이 순수하게 추출 할 수 있었다. 고정화된 PGA는 penicillin G 생성의 원료인 6-APA를 생산하는데 사용할 수 있었다. 이 방법은 대장균으로부터 재조합 단백질을 추출하는 간단한 방법이며 고정화 PGA를 이용하여 ${\beta}-lactam$ 항생물질의 산업적 생산 이용될 수 있을 것으로 사료된다.