• 멤브레인
• /
• 제31권1호
• /
• pp.35-51
• /
• 2021

나노여과를위한 박막 나노복합체(TFN) 멤브레인 기술의 발전은 천연 자원에서 오염 물질을 제거하는 데 중요하다. 최근에는 기존의 박막 복합체(TFC) 및 나노복합체 멤브레인에서 불가피한 단점을 극복하기 위해 다양한 금속유기구조체(MOF) 수정이 테스트되었다. 일반적으로 MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8 및 HKUST-1 [Cu3(BCT2)]은 용매 투과성 및 용질 제거 측면에서 막 성능을 현저하게 향상시키는 것으로 입증되었다. 이 리뷰에서는 이러한 MOF가 나노 여과에 미치는 영향에 대한 최근 연구가 논의될 것이다. 서로 다른 금속유기구조체의 동시 사용 및 고유한 금속유기구조체 레이어링 기술(예: 딥 코팅, 스프레이 사전 배치, Langmuir-Schaefer 필름 등)과 같은 다른 새로운 기능도 멤브레인 성능을 향상시켰다. 이러한 MOF 변형 TFN 멤브레인은 각각의 TFC 및 TFN 멤브레인에서 분리 성능을 향상시키는 것으로 자주 나타났을 뿐만 아니라 많은 보고서에서 비용 효율적이고 환경 친화적인 공정에 대한 잠재력을 설명한다.

• 멤브레인
• /
• 제24권4호
• /
• pp.301-310
• /
• 2014

본 연구에서는 제조된 유무기 나노복합막의 치수안정성, 수소이온 전도능력 및 전기화학성능을 향상시키기 위하여 실리카 나노입자를 선정하였다. 이를 위하여, 소수성 실리카(Aerosil$^{(R)}$ 812, Degussa)와 친수성 실리카(Aerosil$^{(R)}$ 380, Degussa)를 각각 술폰화 폴리아릴렌 에테르 술폰(SPAES) 고분자 매트릭스에 도입하였다. 이들 실리카 입자들은 비이온성 분산제인(Pluronics$^{(R)}$ L64)을 사용함으로써 SPAES 매트릭스에 고르게 분산시킬 수 있었다. 실리카 함량은 최종 제조된 고분자의 미세 구조 및 특성에 중요한 영향을 미치게 된다. 따라서, 본 연구에서는 과량의 실리카가 도입된 나노 복합막의 특성을 연구하기 위하여, 실리카의 함량을 5 wt%까지 증가시켰다. 이를 통하여 소수성 실리카가 포함된 나노복합막이 실리카가 도입되지 않은 SPAES막에 비하여, 더 낮은 수소이온 전도도에도 불구하고, 29% 더 높은 전기화학 성능을 나타내는 것을 관찰하였으며, 이는 같은 소수성을 가지고 있는 촉매층과의 접합성 향상에 따른 것으로 나타났다. 이외의 나머지 복합막들 또한 실리카가 도입되지 않은 SPAES막에 비하여 높은 성능을 나타냈다.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제6권4호
• /
• pp.309-321
• /
• 2015

We report in this study the synthesis of mixed matrix reverse osmosis membranes by interfacial polymerization (IP) of thin film nanocomposite (TFNC) on porous polysulfone supports (PS). This paper investigates the synthesis of ZnO nanoparticles (NPs) using the sol-gel processing technique and evaluates the performance of mixed matrix membranes reached by these aerogel NPs. Aqueous m-phenyl diamine (MPD) and organic trimesoyl chloride (TMC)-NPs mixture solutions were used in the IP process. The reaction of MPD and TMC at the interface of PS substrates resulted in the formation of the thin film composite (TFC). NPs of ZnO with a size of about 25 nm were used for the fabrication of the TFNC membranes. These membranes were characterized and evaluated in comparison with neat TFC ones. Their performances were evaluated based on the water permeability and salt rejection. Experimental results indicated that the NPs improved membrane performance under optimal concentration of NPs. By changing the content of the filler, better hydrophilicity was obtained; the contact angle was decreased from $74^{\circ}$ to $32^{\circ}$. Also, the permeate water flux was increased from 26 to 49 L/m2.h when the content of NPs is 0.1 (wt.%) with the maintaining of lower salt passage of 1%.

• Macromolecular Research
• /
• 제16권4호
• /
• pp.308-313
• /
• 2008

A simple strategy was developed based on polyelectrolyte/silver nanocomposite to obtain humidity-sensitive membranes. The major component of a humid membrane is the polyTEAMPS/silver nanocomposite obtained by thermal heating the mixture of a polyelectrolyte and silver isopropylcarbamate complex. Humidity sensors prepared from polyTEAMPS/silver (w/w=100/0 and 100/6) nanocomposites had an average impedance of 292, 8.83 and $0.86\;k{\Omega}$, and 5,327, 140 and $0.93\;k{\Omega}$ at 30,60 and 95% relative humidity (RH), respectively. Hysteresis, temperature dependence and response time were also measured. Activation energies and complex impedance spectroscopy of the various components of the polyelectrolyte/silver nanocomposite films were examined for the humidity-sensing membrane.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기화학회 2003년도 춘계총회 및 학술발표회
• /
• pp.13-13
• /
• 2003

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.84-86
• /
• 2005

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권6호
• /
• pp.451-460
• /
• 2019

Thin film composite membranes incorporated with nano-sized hydrophilic zeolite -A were successfully prepared via interfacial polymerization (IP) on porous blend PES/PAN support for water desalination. The thin film nanocomposite membranes were characterized by SEM, contact angle and performance test with 7000 ppm NaCl solution at 7bar. The results showed that the optimum zeolite loading amount was determined to be 0.1wt% with permeate flux 29LMH.NaCl rejection was improved from 69% to 92% compared to the pristine polyamide membrane where the modified PA surface was more selective than that of the pristine PA. In addition, there was no significant change in the permeate flux of the thin film nanocomposite membrane compared with that of the pristine PA in spite of the formation of the dense polyamide layer. The stability of the polyamide layer was investigated for 15 days and the optimized membrane presented the highest durability and stability.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제8권5호
• /
• pp.463-481
• /
• 2017

Bacteria have been considered as a major foulant that initiates the formation of biofilm on the polymeric membrane surface. Some polymeric membranes are naturally antibacterial and have low fouling properties, however, numerous efforts have been devoted to improve their antibacterial performance. These modifications are mostly carried out through blending the membrane with an antibacterial agent or introducing the antibacterial agent on the membrane surface by chemical grafting. Currently, a significant number of researches have reported nanocomposite membrane as a new approach to fabricate an excellent antibacterial membrane. The antibacterial nanoparticles are dispersed homogenously in membrane structure by blending method or coating onto the membrane surface. Aim of the modifications is to prevent the initial attachment of bacteria to membrane surface and kill bacteria when attached on the membrane surface. In this paper, several studies on antibacterial modified membranes, particularly for water treatment, will be reviewed comprehensively. Special attention will be given on polymeric membrane modifications by introducing antibacterial agents through different methods, such as blending, grafting, and coating.

• 멤브레인
• /
• 제26권6호
• /
• pp.432-448
• /
• 2016

최근 이온 교환 고분자 전해질 막을 활용한 고효율 에너지 전환 및 저장 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 고분자 전해질 연료전지, 레독스 흐름전지 및 역전기투석 등 다양한 에너지 시스템에서 에너지 효율 향상을 위해 이온교환 전해질 막의 양/음이온의 선택적 수송 거동이 중요시되고 있다. 본 총설은 각각의 고효율 전해질 전지 시스템에 따라 요구되는 다양한 이온 교환막의 선택적 양/음이온 투과 거동의 한계점을 고찰하고, 한계를 극복하기 위한 다양한 구조의 고분자 이온 교환 복합막의 장점 및 단점을 정리하였다. 고분자 가교법 및 다공성 지지체 복합막 이외에 다양한 구조의 신규다공성 무기 나노입자를 유-무기 이온교환 복합막에 도입하는 시도가 이루어지고 있는 동시에, 이온 선택도 향상을 위한 다양한 형태의 표면 개질 방법이 개발되고 있으며, 이를 통해 이온 교환 복합막의 선택적 양/음이온 거동의 한계를 극복하는 전략을 제시하고 있다.

• 멤브레인
• /
• 제24권6호
• /
• pp.417-422
• /
• 2014

본 연구에서는 Poly(ethylene oxide) (PEO)/Ag Nanoparticles (NPs)/7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) 분리막 시스템을 제조하여 기존의 PEO/Ag NPs/p-Benzoquinone (p-BQ) 복합체 분리막보다 더 향상된 성능을 보이는 고투과성올레핀 촉진수송 나노복합체 분리막을 얻고자 하였다. 고분자 지지체 PEO와 은 나노 입자 전구체 $AgBF_4$는 1 대 0.4 몰비로 고정하고 전자 수용체인 TCNQ 함량은 다양하게 조절하였으며 1/0.4/0.004 몰비에서 가장 높은 올레핀 분리막 성능을 확인하였다. 따라서 이 비율에서 long-term test를 진행하였고 초반에는 투과도 약 23 GPU, 선택도 약 6 (프로필렌/프로판)의 수치를 보였으나 32시간 만에 투과도는 약 6 GPU, 선택도는 약 2 (프로필렌/프로판)로 감소하는 것을 확인하였다.