• 멤브레인
• /
• 제31권1호
• /
• pp.16-34
• /
• 2021

물 공급은 늘어나는 담수 수요와 다르게 줄어들고 있다. 담수의 수요를 충당하기 위해서 나노여과법은 가장 효율적이고 경제적인 방법이라고 할 수 있다. 해수담수화를 위한 나노여과법의 일반적인 방법으로는 나노여과 멤브레인을 이용한 역삼투압 방식이다. 하지만 기존의 멤브레인들은 주요 특성인 안정성, 경제성, 그리고 살균 및 방오특성이 부족하다. 기존의 나노여과 멤브레인을 향상시키기 위해서 친수성과 방오성이 높은 흑연 산화물이 가장 향상성이 높으며 널리 연구되고 있는 재료이다. 멤브레인 변형은 다른 레이어에 적용될 수 있다. 얇은 막으로 이루어진 멤브레인은 다른 세 레이어로 구성되어 있다, 표면의 폴리아미드 레이어, 기공 레이어, 그리고 전체적인 구조를 구성하는 지원 직물이다. 정삼투압 토한 에너지 효율적인 해수담수화 방식이지만 효율이 생물 오염 때문에 떨어진다. 산화그래핀 결합은 향균 기능을 향상할 수 있으며 멤브레인 표면에 바이오필름 생성을 억제할 수 있다. 압력지연삼투는 해수에서 청정에너지를 발전시키는 최고의 방법 중 하나이다. 멤브레인의 생물 오염은 합성 폴리머 멤브레인의 합성 레이어에 산화 그래핀을 합성하여 줄일 수 있다. 나노여과 멤브레인을 개량하는 여러 연구가 각자의 장단점을 가지고 이루어지고 있다. 이 보고서는 나노여과 멤브레인의 개량, 성질, 그리고 성능에 대해 논의한다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
• /
• 제67권
• /
• pp.52-71
• /
• 2018

RO membranes, the core elements for RO process formed using polyamide, have found prominent space in membrane technology. RO membranes with better application perspective could be achieved by precise controlling the kinetics of IP reaction and surface modification strategy. Despite huge progresses, great challenges still exist in trade-off between flux, rejections and fouling. More works are necessary to enhance the performance and stability of RO membranes via surface modification. Further insights into the use of natural monomers are necessary. It is anticipated that this article can provide clues for further in-depth evaluation and research in exploring more advanced RO membranes.

• 멤브레인
• /
• 제22권6호
• /
• pp.481-488
• /
• 2012

폴리아마이드 역삼투막 표면에 음이온 수용성 고분자인 poly(vinyl amine)(PVAm)을 코팅한 후 오염물질인 bovine serum albumin (BSA), humic acid (HA), sodium alginate (SA)에 대하여 파울링 개선효과가 있는지를 알아보고자 하였다. PVAm의 코팅과 파울링 여부는 scanning electron microscopy (SEM)을 통해 관찰하였다. BSA, HA, SA 100 ppm 공급원액을 이용하여 2, 4, 8 bar로 압력을 변화시켜 투과성능실험을 수행한 결과 PVAm으로 코팅되지 않은 막과 코팅된 막 모두 압력증가에 따라 파울링 현상이 심화되었으나 PVAm으로 코팅된 막이 BSA, HA, SA의 경우 모두에서 약 30%이상 투과도가 향상되어 파울링 개선효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. HA > SA > BSA의 순으로 파울링 개선효과가 나타났으며 HA의 경우 가장 두드러지게 나타났다.

• 멤브레인
• /
• 제24권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2014

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF)의 소수성 중공사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. Piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)의 농도변화, polyethylene glycol (PEG)의 함량변화에 따라 막을 제조하였으며, 막의 특성 평가를 위해 100 ppm의 NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$ 용액과 NaCl과 $CaSO_4$를 혼합하여 제조한 300 ppm의 공급액에 대한 막의 투과도와 배제율을 알아보고자 하였다. TMC를 사용하여 계면중합하였을 때 막의 투과도와 배제율이 가장 높게 나타났으며, 0.1~1 wt%로 TMC 농도를 변화시켜 가며 실험을 수행한 결과 0.1 wt%일 때 NaCl 100 ppm에 대해 투과도 48.3 LMH ($L/m^2{\cdot}hr$)와 배제율 59%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 투과도를 향상시키기 위해 annealing처리와 piperazine에 PEG를 첨가하여 실험을 수행하였다. 실험결과 처리하지 않은 막에 비해 투과도는 전체적으로 향상되는 모습을 나타냈지만 배제율이 감소하는 경향을 나타내었다.

• 공업화학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.563-567
• /
• 1999

용질배제율이 우수한 나권형 FT-30 폴리아미드 복합막을 상용하여 cephalosporin C를 농축하기 역삼투 농축실험을 하였다. $4{\sim}20kg/cm^2$의 압력과 100~1000 mg/L의 농도, 그리고 2.8과 5.6 L/min의 유속을 갖는 실험 조건하에서 cephalosporin C 수용액의 수투과율과 용질의 배제율 및 물질전달 계수를 구하였다. Cephalosporin C를 분리하는데 있어서 압력이 증가함에 따라 투과 플럭스가 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 Kedem-Katchalsky 모델에서 예측한 것과 일치하였다. 그리고 배제율은 1에 가까웠다. 또한 공급액의 농도가 증가할수록 cephalosporin C의 배제율은 낮아지는 것으로 나타났다. 배제율은 고농도보다는 저온도에서 높게 나타났으나 그 감소 정도는 작았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제32권9호
• /
• pp.3348-3354
• /
• 2011

Oleanolic acid (OA) as template molecule, polyamide-6 (PA6) as basement membrane and poly(styrene-comaleic acid) (PSMA) were used to prepare PA6/PSMA-OA molecularly imprinted composite membranes by phase inversion method in supercritical $CO_2$ ($ScCO_2$). The template molecule (OA), [poly(styrene-co-maleic anhydride) (PSMAH), PSMA, molecularly imprinted membranes (MIMs) imprinting OA and MIMs after elution were all characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The conditions that were the mass ratio between PSMA and OA from 3:1 to 8:1, temperature of $ScCO_2$ from $35^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ and pressure of $ScCO_2$ 12 MPa to 17 MPa were studied. It was obtained the largest adsorption rate and purity of OA after adsorption of the resultant MIMs, 50.41% and 96.15% respectively. After using PA6 film and non-woven fabrics as basement membrane respectively, it was found that smaller aperture of PA6 was used as basement membrane, a higher adsorption rate and a higher purity of OA after adsorption of the MIMs were obtained, and so were the stability and reproducibility of the resultant MIMs. After template molecules being removed, the MIMs had effective selectivity hydrogen bonding to separately bind in the binary components to the template molecules-oleanolic acid.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.329-338
• /
• 2017

Nanofiltration (NF) technology is a membrane-based separation process, which has been pervasively used as the high-effective technology for drinking water treatment. In this study, a kind of composite polyamide NF thin film is selected to investigate the removal efficiencies and mechanisms of 14 trace drugs, which are commonly and frequently detected in the drinking water. The results show that the removal efficiencies of most drugs are quite high, indicating the NF is an effective technology to improve the quality of drinking water. The removal efficiencies of carbamazepine, acetaminophen, estradiol, antipyrine and isopropyl-antipyrine in ultrapure water are $78.8{\pm}0.8%$, $16.4{\pm}0.5%$, $65.4{\pm}1.8%$, $71.1{\pm}1.5%$ and $89.8{\pm}0.38%$, respectively. Their rejection rates increase with the increasing of their three-dimensional sizes, which indicates that the steric exclusion plays a significant role in removal of these five drugs. The adsorption of estradiol with the strongest hydrophobicity has been studied, which indicates that adsorption is not negligible in terms of removing this kind of hydrophobic neutral drugs by NF technology. The removal efficiencies of indomethacin, diclofenac, naproxen, ketoprofen, ibuprofen, clofibric acid, sulfamethoxazole, amoxicillin and bezafibrate in ultrapure water are $81{\pm}0.3%$, $86.3{\pm}0.5%$, $85.7{\pm}0.4%$, $93.3{\pm}0.3%$, $86.6{\pm}2.5%$, $90.6{\pm}0.4%$, $59.7{\pm}1.7%$, $80.3{\pm}1.4%$ and $80{\pm}0.5%$, respectively. For these nine drugs, their rejection rates are better than the above five drugs because they are negatively charged in ultrapure water. Meanwhile, the membrane surface presents the negative charge. Therefore, both electrostatic repulsion and steric exclusion are indispensable in removing these negatively charged drugs. This study provides helpful and scientific support of a highly effective water treatment method for removing drugs pollutants from drinking water.

• 멤브레인
• /
• 제8권2호
• /
• pp.77-85
• /
• 1998

알루미늄 전착공정중 도료정제장치에서 발생하는 도료계 폐수(COD$_{Mn}$ 1,500~2,000 ppm)를 역삼투압을 이용하여 농축수는 전착조로 보내 재사용하고 반면 투과수는 세정수로 사용할 목적으로 시스템을 설계하여 현장 설치하였다. 역삼투압시스템은 폴리아미드 재질의 나권형 모듈(직경 102 mm$\times$ 길이 1,016 mm)3개를 직렬로 연결하고 시스템회복율 30%, 운전압력 11.5 kg/$cm^2$, 그리고 실온에서 3일 주기로 발생하는 폐수량 20 m$^3$을 회분식조업으로 처리하였다. 원폐수를 42시간 연속가동하여 5배까지 농축하는 실험기간중 거의 일정한 투과 flux 390 l/m$^2$-hr을 유지하였고 그 투과수질이 COD$_{Mn}$ 300 ppm으로 나타났다. 이는 도료정제장치의 잔존 도료성분을 회수하기 위해 사용되는 순수대신 세정수로 사용하기에 적합하였다. 그리고, COD$_{Mn}$ 제거율은 83$\pm$5%이었으며, 각 용제성 분별 제거율은 feed 농도의 증가에 따라 감소하였는데 5배 농축시 ethyl cellusolve, butyl cellusolve 그리고 n-butanol은 각각 79, 87 그리고 70%로 나타났다.