• 제목/요약/키워드: permselectivity

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Anion Exchange Membrane Having Permselectivity specific Anion in Electrodialysis

  • Sata, Toshikatsu
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.1-6
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    • 1998
  • To change permselectivity between anions through the anion exchange membrane in electrodialysis, the various modified anion exchange membranes were prepared: highly crosslinked anion exchange membranes, anion exchange membranes having benzyl trialkylammonium groups with different carbon number of alkyl chain as anion exchange groups and anion exchange membranes having pyridinium groups with a hydrophilic or hydrophobic substituent at a different position as anion exchange groups. It became clear from the evaluation of these membranes that the degree of the hydrophilicity of the anion exchange membranes greatly affects the permselectivity between two artions. To increase the hydrophiticity of the anion exchange membranes further, electrodialysis was carried out in the presence of ethylene glycols and the permeation of strongly hydrated anions increased and that of less-hydrated anions decreased. It became clear that the change in the permselectivity between two artions is due to the change in the affinity of anions to the membranes, not the change in mobility ratio of the anions in the membranes phase.

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고성능 역전기투석을 위한 세공충진 음이온교환막의 개발 (Development of Pore-Filled Anion-Exchange Membranes for High Performance Reverse Electrodialysis)

  • 김도형;송현비;윤경석;강문성
    • 멤브레인
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    • 제32권5호
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    • pp.336-347
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    • 2022
  • 역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 이온교환막을 격막으로 이용하여 해수와 담수의 농도차로부터 발전하는 유망한 친환경 재생에너지 기술 중 하나이다. 이온교환막은 RED의 성능을 좌우하는 핵심 구성요소로 낮은 전기적 저항, 높은 이온선택투과도, 우수한 내구성 및 저렴한 제조 비용 등의 요구조건을 만족시켜야 한다. 본 연구에서는 다양한 두께 및 기공율을 갖는 다공성 고분자 지지체를 이용하여 세공충진 음이온교환막을 제조하고 이온교환 고분자의 조성과 막 두께가 RED의 발전 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 이온교환막의 전기적 저항이 충분히 낮은 경우 RED 발전 성능은 주로 막의 apparent permselectivity에 의해 좌우됨을 확인할 수 있었다. 또한 막의 apparent permselectivity는 IEC, 가교도, 막 두께, 표면 개질 등을 통해 향상시킬 수 있으며 전기적 저항과의 trade off 관계를 고려하여 최적 조건을 찾아야 함을 확인하였다.

Preparation and Characterization of Silicatite Membrane

  • Kiyozumi, Yoshimichi
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.1-6
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    • 1993
  • Pure silicalite membranes were prepared on porous sintered stainless steel and aluinina supports. The silicalite membrane showed the high alcohol permselectivity, indicating no existence of cracks within the membrane. The high alcohol permselectivity is attributable to the high hydrophobic character of silicalite.

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Effects of the Nitrile Group Substitution on the Gas Separation Properties of Aromatic Polyamide Membranes

  • Park, Ho-Seung;Jo, Won-Ho;Oh, Tae-Jin;Kang, Yong-Soo;Park, Hyun-Chae
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권2호
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    • pp.111-115
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    • 2000
  • The effects of nitrile group substitution onto aromatic polyamide backbone on the gas permeability and permselectivity of the polymers are examined. The gas permeability of aromatic polyamides increase with increasing the content of nitrile group substitution, whereas the permselectivity decreases with increasing the nitrile group contents. The effects of chain linrearity on the permeability and permselectivity are also examined. The non-linearity of the polymers increases the permeability. These behaviors are interpreted in terms of chain packing and crystallinity of the aromatic polyamides.

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Continuous ion-exchange membrane electrodialysis of mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant and transport of Cl- ions and SO42- ions

  • Tanaka, Yoshinobu;Uchino, Hazime;Murakami, Masayoshi
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2012
  • Mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant was electrodialyzed at 25 and $40^{\circ}C$ in a continuous process integrated with $SO_4{^{2-}}$ ion low-permeable anion-exchange membranes to remove $Na_2SO_4$ and recover NaCl in the mother liquid. Performance of electrodialysis was evaluated by measuring ion concentration in a concentrated solution, permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions, current efficiency, cell voltage, energy consumption to obtain one ton of NaCl and membrane pair characteristics. The permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions was low enough particularly at $40^{\circ}C$ and $SO_4{^{2-}}$ transport across anion-exchange membranes was prevented successfully. Applying the overall mass transport equation, $Cl^-$ ion and $SO_4{^{2-}}$ ion transport across anion-exchange membranes is evaluated. $SO_4{^{2-}}$ ion transport number is decreased due to the decrease of electro-migration of $SO_4{^{2-}}$ ions across the anion-exchange membranes. $SO_4{^{2-}}$ ion concentration in desalting cells becomes higher than that in concentration cells and $SO_4{^{2-}}$ ion diffusion is accelerated across the anion-exchange membranes from desalting cells toward concentrating cells.

Propane Dehydrogenation over a Hydrogen Permselective Membrane Reactor

  • Chang, Jong-San;Roh, Hyun-Seog;Park, Min-Seok;Park, Sang-Eon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권5호
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    • pp.674-678
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    • 2002
  • The dehydrogenation of propane to propylene has been studied in an isothermal high-temperature shell-and-tube membrane reactor containing a Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane and a Pt/K/Sn/Al2O3 packed catalyst . A tubular Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane was prepared by an electroless plating method. This membrane showed high hydrogen to nitrogen permselectivities (PH2N2 = 10-50) at 400 $^{\circ}C$ and 500 $^{\circ}C$ with various transmembrane pressure drops. The employment of a membrane reactor in the dehydrogenation reaction, which selectively separates hydrogen from the reaction mixture along the reaction path, can greatly increase the conversion and enable operation of the reactor at lower temperatures. High hydrogen permselectivity has been confirmed as a key factor in determining the reactor performance of conversion enhancement.

Silk Fibroin 막에 관한 연구(III) ―Silk Fibroin 막의 Alkali Metal Ion선택투과성― (Studies on Silk Fibroin Membranes(III) ―Permselectivity of Alkali Metal Chlorides through Silk Fibroin Membrane―)

  • Choi, Hae Wook;Sung, Woo Kyung;Park, Soo Min;Kim, Kyung Hwan
    • 한국염색가공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.72-76
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    • 1994
  • The permselectivity of alkali metal chlorides through silk fibroin membrane was investigated at $25^{\circ}C$: The Permeability coefficients were found to increase in a sequence of LiCl < NaCl < KCl < CsCl. This sequence was explained by considering the partition and the hydrophilic membrane. The dependence of the permeability on the salts concentration was interpreted by means of TMS theory. The ionic mobility ratio of alkali metal chlorides through this membrane decreased with the increase of the Stokes radius. The Effectiveness of the charged density was found to depend on the ionic species. The greater the Stokes radius the larger the effective charge density of membrane.

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한외여과에 의한 계란 난백으로부터 라이소자임의 분리 (1) - 난백용액의 전량여과 - (Separation of Lysozyme from Chicken Egg White by Ultrafiltration (1) - Dead-end Filtration of Egg White Solution -)

  • 박혜리;염경호
    • 멤브레인
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    • 제26권4호
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    • pp.266-272
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    • 2016
  • 전량여과(dead-end filtration)를 사용하여 계란 난백용액으로부터 라이소자임 효소의 분리정제에 대한 연구를 수행하였다. 전량여과 시 사용된 한외여과 막의 분획분자량과 난백용액의 pH 변화에 따른 라이소자임의 난백에 존재하는 다른 종류의 단백질인 오발부민과 콘알부민에 대한 막을 통한 투과선택도(permselectivity)를 측정하여 투과선택도가 가장 큰 값을 나타내는 전량여과의 최적 운전조건을 결정하였다. 이 결과 난백용액으로 라이소자임을 효과적으로 투과 분리시키기 위한 최적 운전조건은 한외여과 막의 분획분자량 30 kDa, 난백용액의 pH 11이었다. 최적 운전조건에서 난백 내 총 단백질에 대한 라이소자임의 투과선택도가 약 83의 가장 큰 값을 나타내었다.

고분자 분리막 재질 변화에 따른 $O_2$, $CF_4$, $SF_6$ 투과도 및 투과선택도 특성 변화에 대한 연구 (Permeation and Permselectivity variation of $O_2$, $CF_4$ and $SF_6$ through Polymeric Hollow Fiber Membranes)

  • 이현정;이민우;이현경;이상협
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.249-258
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    • 2010
  • IPCC (Intergonvernmental Pane1 of Climate Change)에서 $CO_2$의 23,900배에 해당하는 지구온난화지수를 가진 $SF_6$ (Sulphur hexafluoride) 가스와 중전기 산업에서 아크 발생에 의해 생긴 $SF_6$의 주요 분해 부산물 중 하나이며 $CO_2$의 6,300배에 해당하는 지구온난화지수를 가진 $CF_4$ (Tetrafluoromethane) 가스의 배출에 대한 규제가 적극 검토되고 있다. 본 연구는 $O_2$, $CF_4$에 대한 $SF_6$의 분리 회수의 기초 연구로써, 상용화된 PSF (polysulfone), PC (tetra-bromo polycarbonate)와 PI (polyimide) 고분자 분리막을 사용하여 $O_2$, $CF_4$$SF_6$ 가스의 압력과 온도 변화에 따른 투과도 및 투과선택도 연구를 수행하였다. 압력 변화에 따른 $O_2$의 투과도는 PSF 중공사 분리막에서 압력 1.1 MPa일 때, 37.5 GPU로 가장 높게 나타났고, $SF_6$$CF_4$의 경우 압력 1.1 MPa에서 PC 중공사 분리막이 각각 2.7 GPU와 2.5 GPU로 가장 높은 투과플럭스를 나타냈다. 온도 변화에 따른 $O_2$의 투과플럭스는 막의 온도가 $45^{\circ}C$일 때 PSF 중공사 분리막이 41.2 GPU로 가장 높게 나타났고, $SF_6$$CF_4$는 막의 온도가 $25^{\circ}C$일 때, PC 중공사 분리막이 각각 2.4 GPU와 2.3 GPU로 가장 높은 투과플럭스를 나타냈다. 압력과 온도 변화에 따른 $O_2/SF_6$$CF_4/SF_6$의 투과선택도 결과, 높은 단일 기체 투과플럭스를 보인 PSF와 PC 중공사 분리막이 가장 낮은 투과선택도를 나타내고, 가장 낮은 투과플럭스를 보인 PI 중공사 분리막이 가장 높은 투과선택도를 나타냄을 확인할 수 있다.

페닐기로 치환된 Methoxysilane의 CVD에 의한 실리카 분리막의 제조 및 $CO_2$ 분리 (Preparation of Silica Membrane by CVD of Phenyl-Substituted Methoxysilane and $CO_2$ Separation)

  • 김성수;서봉국;이윤복;박홍채;김태옥
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.622-624
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    • 2001
  • The CVD film of methoxysilane derived from diphenyldimethoxysilane(DPDMS) was formed on the outer surface of a porous ${\alpha}-alumina$ support tube coated(via dipping-drying-calcining) with a boehmite sol(0.3 mol-Al/L). The resulting silica membrane($500^{\circ}C,\;P_{fe}\;=\;130\;Pa$) showed a permeance of $5.18{\times}10^{-8}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}\;for\;CO_2$ and a permselectivity of 13.35 for $CO_2/N_2\;at\;30^{\circ}C$.

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