• Membrane and Water Treatment
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• 제13권4호
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• pp.191-199
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• 2022

In industrial production, the development of traditional polyamide nanofiltration (NF) membrane was limited due to its poor oxidation resistance, complex preparation process and high cost. In this study, a composite NF membrane with high flux, high separation performance, high oxidation resistance and simple process preparation was prepared by the method of dilute solution dip coating. And the sulfonated polysulfone was used for dip coating. The results indicated that the concentration of glycerin, the pore size of the based membrane, the composition of the coating solution, and the post-treatment process had important effects on the structure and performance of the composite NF membrane. The composite NF membrane prepared without glycerol protecting based membrane had a low flux, when the concentration of glycerin increased from 5% to 15%, the pure water flux of the composite NF membrane increased from 46.4 LMH to 108.2 LMH, and the salt rejection rate did not change much. By optimizing the coating system, the rejection rate of Na₂SO₄ and PEG1000 was higher than 90%, the pure water flux was higher than 40 LMH (60psi), and it can withstand 20,000 ppm.h NaClO solution cleaning. When the post treatment processes was adjusted, the salt rejection rate of NaCl solution (250 ppm) reached 45.5%, and the flux reached 62.2 LMH.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.9-9
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• 1991

This paper will begin by describing osmosis and how reverse osmosis works. It will show how osmotic pressure affects reverse osmosis operations. It uill explain salt rejection, membrane flux, and recovery rates and the affect that salt built up has on membrane performance. It wil 1 explain the limitations of RO performance and why pretreatment is important. It will describe the two basic types of membrane, asymmetric and thin-film composite and explain the difference between these types plus compare cellulose acetate types to aromatic polyamide type membranes. It will discuss operating efficiences as it compares to feedwater pressure, concentration, temperature and pH. Finally, it will discuss the differences between tubular, plate and frame, hollow fiber and spiral wound element design. It will be a paper that talks about the basics of RO systems and should give a person who is unfamiliar with RO a basic introduction to this type of separation technology.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권1호
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• pp.55-70
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• 2016

Microfiltration/ultrafiltration (MF/UF) Adsorptive polyamide-6 (PA-6) membranes were prepared using wet phase inversion process. The prepared PA-6 membranes are characterized by scanning electron microscopy (SEM), porosity and swelling degree. In this study, the membranes performance has examined by adsorptive removal of copper ions from aqueous solutions in a batch adsorption mode. The $PA-6/H_2O$ membranes display sponge like and highly porous structures, with porosities of 41-73%. Under the conditions examined, the adsorption experiments have showed that the $PA-6/H_2O$ membranes had a good adsorption capacity (up to 120-280 mg/g at the initial copper ion concentration ($C_0$) = 680 mg/L, pH7), fast adsorption rates and short adsorption equilibrium times (less than 1.5-2 hrs) for copper ions. The fast adsorption in this study may be attributed to the high porosities and large pore sizes of the $PA-6/H_2O$ membranes, which have facilitated the transport of copper ions to the adsorption. The results obtained from the study illustrated that the copper ions which have adsorbed on the polyamide membranes can be effectively desorbed in an Ethylene dinitrilotetra acetic acid Di sodium salt ($Na_2$ EDTA) solution from initial concentration (up to 92% desorption efficiency) and the PA-6 membranes can be reused almost without loss of the adsorption capacity for copper ions. The results obtained from the study suggested that the $PA-6/H_2O$ membranes can be effectively applied for the adsorptive removal of copper ions from aqueous solutions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.679-686
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• 2018

폴리아미드 역삼투막을 이용하여 염화나트륨, 아세트산나트륨, 구연산나트륨 용액의 역삼투 농축실험을 행하고, 농도분극 현상을 압력, 용질의 종류, 농축액의 초기 농도를 변수로 연구하였다. 투과 플럭스에 대한 압력과 농도의 영향을 살펴보면, 공정 압력이 증가할수록 그리고 원액의 초기 농도가 작을수록 투과플럭스가 증가하였다. 농도분극이 일어나면 막 표면의 농도가 증가하여 투과플럭스가 감소한다. 농도분극은 농축이 진행됨에 따라 투과 플럭스의 감소로 이어지고 농도분극 층에서 용질 역확산을 통하여 점차 감소하였다. 이온의 크기, 분자량, 전하량이 증가함에 따라 막표면에서 정전기적 반발력이 커서 농도분극의 이론적 해석과 실험값의 차이가 컸다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권6호
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• pp.613-623
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• 2017

We report the novel thin film composite RO membrane modified by graphene oxide. The thin film composite RO membrane was exposed to 2000 mg/l sodium hypochloride; thereafter it was subjected to different graphene oxide concentration ranging from 50 mg/l to 1000 mg/l in water. The resultant membrane was crosslinked with 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide. The performance of different membranes were analysed by solute rejection and water-flux measurement. It was found that 100 mg/l graphene oxide exposure followed by 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide treatment resulted in the membrane with the highest solute rejection of 97.78% and water-flux of 4.64 Liter per sqm per hour per bar g. The membranes were characterized by contact angle for hydrophilicity, scanning electron micrographs for surface morphology, energy dispersive X-Ray for chemical composition of the surface, Atomic force microscope for surface roughness, ATR-FTIR for chemical structure identification. It was found that the graphene oxide modified membrane increases the salt rejection performance after exposure to high-fouling water containing albumin. Highly hydrophilic, antifouling surface formation with the nanomaterial led to the improved membrane performance. Moreover, the protocol of incorporating nanomaterial by this post-treatment is simple and can be applied to any RO membrane after it is manufactured.

• 멤브레인
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• 제26권5호
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• pp.391-400
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• 2016

본 연구에서는 폴리술폰층 표면에 계면 중합 반응을 시켜 정삼투 복합 박막을 얻는 방법에 있어서, 지지층인 폴리술폰층과 활성층인 폴리아미드층 사이에 테트라에톡시실란 단량체의 졸-젤 반응을 통하여 고분자를 합성함으로써 친수성 경계층을 형성시키는 방법에 관한 제조법을 제시하였다. 폴리술폰층은 막 저항을 최소화하기 위하여 아주 얇은 부직포를 사용하였다. 테트라에톡시실란의 졸-젤 반응으로 형성된 고분자 경계층이 폴리술폰층과 폴리아미드층 사이에 형성된 정삼투 분리막은 친수화도, 유량 향상 등 정삼투 분리막 투과 특성에 있어 향상된 결과를 보여 주었다. 폴리아미드 계면 중합과 테트라에톡시실란 졸-젤 중합의 순서를 변화시킴으로써 표면 구조 특성 및 정삼투 투과 특성이 크게 달라짐을 볼 수 있었다. 정삼투막의 투과 특성은 실험실 용량의 정삼투 평가 장치를 통하여, 정삼투 분리막 내 폴리실록산의 분포와 구조는 FE-SEM과 EDAX를 이용하여 조사하였다. PS_PA_TEOS막의 경우 유량에 있어 79.2 LMH로 현격한 증가가 있었으나 염의 역확산 속도 역시 7.10 GMH로 증가하였다. 반면 PS_TEOS_PA막의 경우 PS_PA막에 비해 염의 역확산 속도는 1.60 GMH로 유지되면서 유량이 54.1 LMH로 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제22권4호
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• pp.272-279
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• 2012

본 연구에서는 폴리아마이드 역삼투 복합막 표면에 중성 친수성 고분자인 poly (vinyl alcohol) (PVA)를 코팅한 후 모델 오염물질인 bovine serum albumin (BSA), humic acid (HA), sodium alginate (SA)에 대하여 파울링 개선 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 고분자의 파울링 유도를 위해 모델 오염물질인 BSA, HA, SA 등이 100 ppm으로 용해된 공급원액을 2, 4, 8 atm 조건에서 PVA 코팅된 막과 코팅되지 않은 막에 대하여 파울링 실험을 수행한 결과. 압력이 증가함에 모든 오염물질에 대해서 파울링은 심화되었다. 파울링 심화 현상은 BSA > HA > SA의 순으로 일어났으며, PVA가 코팅된 막에 대해 파울링 개선효과는 HA > BSA > SA의 순으로 나타났다. 전자현미경 사진 결과에서도 같은 경향을 보여주고 있다. 결국, PVA가 코팅된 역삼투막은 어느 경우에서나 파울링 개선효과는 뚜렷하게 있었으며 HA의 경우에서 가장 두드러졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.460-464
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• 2011

Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권3호
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• pp.171-182
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• 2014

Organic compounds are adsorbed on RO/NF membranes, and the adsorption may influence the rejection of organic compounds by the membranes. Because almost RO/NF membranes are composite membranes, the results obtained by adsorption experiment with using membrane pieces are unable to avoid the influence by the support membrane. In this work, the interaction between membrane polymer and organic solutes was examined by an inverse HPLC methodology. Poly (m-phenylenetrimesoylate), the constituent of skin layer of RO/NF membranes, was coated on silica gel particles and used as a stationary phase for HPLC. When water was used as a mobile phase, almost hydrophilic aliphatic compounds were not effectively adsorbed on the stationary phase, although hydrophobic compounds were slightly adsorbed. The results indicated that the hydrophilic aliphatic compounds are useful probe solutes to examine the molecular sieving effect of a membrane. When water was used as a mobile phase, the aromatic compounds were strongly retained, and therefore $CH_3CN/H_2O$ (30/70) was used as a mobile phase. It was revealed that the adsorption of aromatic compounds was controlled by stacking between solute and polymer and was hindered by non-planar structure and substituents.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.427-438
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• 2023

본 연구에서는 고투과성 및 높은 염 제거율을 가지는 역삼투막의 성능향상을 위하여 다양한 첨가제 및 계면중합 시 경화 온도 및 시간에 따른 특성평가에 대한 연구가 수행되었다. 첨가제가 없는 막과 첨가제를 첨가한 막의 모폴로지는 모두 "ridge-and-valley" 구조를 나타내어, 폴리아미드 층이 다공성 지지층 표면에 성공적으로 중합되었음을 확인하였다. 또한 2-Ethyl-1,3-hexanediol (EHD) 첨가함으로써 향상된 친수성과 수투과율 가졌으며, 이는 접촉각 측정을 통해서 확인되었다. 최종적으로 97.78%와 98.7%의 NaCl 및 MgSO₄ 제거율과 3.31 L/(m²⋅h⋅bar)의 높은 수투과율을 가진 고투과성 계면중합막을 제조하였다.