이미다졸-금속 이온 구조를 갖는 고분자 Langmuir-Blodgett (LB)막과 이들의 캐스트막을 다공성막 필터 위에 제조하여 산소와 질소의 투과성을 비교 검토하였다. 양친성 고분자 폴리 (N-(2-(4-이미다졸일)에틸)말레이미드-alt-1-옥타데센) (IM-O)은 폴리 (무수말레산-alt-1-옥타데센)과 히스타민의 반응으로 합성되었다. IM-O 단분자층은 철(III) 이온을 갖는 하층액 위에서 매우 안정하였다. LB막의 분자 구조는 FT-IR을 통하여 결정하였으며, LB막내에 존재하는 금속 이온의 농도는 XPS 측정으로 분석하였다. LB막의 균일성과 안정성을 SEM 관찰을 통하여 간접적으로 평가하였다. 본 LB막과 캐스트막의 기체 선택성은 산소보다 질소가 약간 높게 나타났으며, 두 기체에 대하여 모두 고투과성을 나타냈다.
In order to examine that what kind of system correlated with cadmium detoxification mechanism in Klebsiella aerogenes ATCC 10031, we tried to investigate the effect of phosphate upon the detoxification and also elucidate whether the cadmium phosphate and/or polymeric Cd-Pi complex is formed actually in cell or not. As the results, it was shown that growing pattern had long lag adaptive phase of 12 hr to 24 hr, at the concentrations of 0.02 mM and 0.08 mM cadmium, respectively. Cadmium was accumulated more highly in the fraction of cell wall and membrane than in those of cytoplasm. In case of phosphate starving cells added cadmium, inorganic polyphosphate system was primarily correlated with Cd-detoxification during the lag phase for the accommodation to cadmium, on the other hand, Cd:Sulfide complex system secondarily correlated it during the stationary phase. These results implied that polyphosphate system and Cd:sulfide complex system, these two systems were operated compensatively each other. Considering the results obsdrved with EM and examined tha changes of sulfide and polyphosphate amount, it was reflected that Cd:S complex was located at the cell surface. In the results of $in-vivo^{31}$P NMR spectra in the cells with cadmium pressure, several phosphate signals arose newly from the polyphosphate region with moving chemical shift of it. This phinomenon strongly implied the actual existence of Dd:Pi comples and /or Cd:poly-P complex in the cell and also the cellular compartmentalization of cadmium detoxifying mechanism.
DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중 $CO_2$를 제거하기 위해서 $H_2$ 투과도보다 $CO_2$투과도가 우수한 고무상 고분자를 분리소재로 선정하여 복합막을 제조하고 $CO_2/H_2$의 분리성능을 검증하여 보았다. 지지체 중공사막 소재로 PEI를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하였으며, 제조된 지지체 중공사막의 기체투과도를 각 가스별로 측정하여 PDMS의 경우는 $CO_2$ 투과도 300 GPU 이상, $CO_2/H_2$의 선택도가 4.3 이상, PEBAX를 사용한 경우 $CO_2$ 투과도 120 GPU 이상 $CO_2/H_2$의 선택도가 5 이상인 복합 중공사를 제조하였다.
We present a method of graphene synthesis with high thickness uniformity using the thermal chemical vapor deposition (TCVD) technique; we demonstrate its application to a grid supporting membrane using transmission electron microscope (TEM) observation, particularly for nanomaterials that have smaller dimensions than the pitch of commercial grid mesh. Graphene was synthesized on electron-beam-evaporated Ni catalytic thin films. Methane and hydrogen gases were used as carbon feedstock and dilution gas, respectively. The effects of synthesis temperature and flow rate of feedstock on graphene structures have been investigated. The most effective condition for large area growth synthesis and high thickness uniformity was found to be $1000^{\circ}C$ and 5 sccm of methane. Among the various applications of the synthesized graphenes, their use as a supporting membrane of a TEM grid has been demonstrated; such a grid is useful for high resolution TEM imaging of nanoscale materials because it preserves the same focal plane over the whole grid mesh. After the graphene synthesis, we were able successfully to transfer the graphenes from the Ni substrates to the TEM grid without a polymeric mediator, so that we were able to preserve the clean surface of the as-synthesized graphene. Then, a drop of carbon nanotube (CNT) suspension was deposited onto the graphene-covered TEM grid. Finally, we performed high resolution TEM observation and obtained clear image of the carbon nanotubes, which were deposited on the graphene supporting membrane.
Lee, Kyungmi;Kang, Dong Hyeon;Choe, Ju Eun;Yun, Mira;You, Jung-Min;Go, Min Jeong;Lee, Junseong;Jeon, Seungwon
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권11호
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pp.3175-3180
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2014
A potentiometric sensor based on the 1-benzyl-3-(4-nitrophenyl) thio-urea was synthesized and tested as an ionophore in PVC based membrane sensor towards $SCN^-$ ions. This membrane exhibits a linear stable response over a wide concentration range ($1.0{\times}10^{-5}$ to $1.0{\times}10^{-2}M$) with a slope of -59.2 mV/dec., a detection limit of ${\log}[SCN^-]=-5.05$, and a selectivity coefficient for thiocyanate against perchlorate anion of ${\log}K^{pot}_{SCN^-j}=-0.133$. The selectivity series of the membrane is as follows: $SCN^-$ > $ClO_4{^-}$ > $I^-$ > $NO_3{^-}$ > $HSO_3{^-}$ > $Cl^-$ > $HSO_4{^-}$ > $F^-$ > $CH_3COO^-$ > $HCO_3{^-}$ > $Br^-$ > $H_2PO_4{^-}$ > $SO{_3}^{2-}$ > $SO{_4}^{2-}$ > $CO{_3}^{2-}$. The proposed electrode showed good selectivity and a good response for the $SCN^-$ ion over a wide variety of other anions in pH 6.0 buffer solutions and has a fast response time of about < 5s. The influences of the membrane by pH, ionophore, and plasticizer were studied.
Nanofiltration was performed with polyaluminium chloride solutions at different pH conditions to understand effects of inorganic compounds on aluminum hydrolysis products, i.e., three distinctive groups of aluminum species: polymeric Al at low pH; $Al(OH)_3$ at neutral pH; and ${Al(OH)_4}^-$ at high pH. The PACl solution was prepared to be approximately 4.0mM and adjusted to the designated pH. The influence of inorganic compounds on Al species fouling was investigated with 4.9mM $CaCl_2$ and 3.5mM $MgSO_4$ because $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$ are the most common inorganics in the drinking water. NF membrane fouling was measured by flux decline rate. The impact of $CaCl_2$ was not significant on the individual Al hydrolysis products fouling. However, the flux decline rate was drastically changed in the presence of $MgSO_4$. The concentration of particulate matters was considerably increased possibly due to interaction between Al species and ${SO_4}^{2-}$ where $MgSO_4$ was introduced. The particulates were accumulated on the membrane and enhanced the hydraulic resistance of the cake layer. In addition, conductivity removal of the membrane was decreased when Al-hydroxide was dominant due to reduction of membrane surface charge. The rejection of $Ca^{2+}$and $Mg^{2+}$ were considerably different, which implys that composition of inorganics paly a role on conductivity removal.
본 총설은 탄소중립 및 에너지순환을 실현하기 위한 재생에너지로부터 그린수소 생산 전략 중 하나인 바이오수소 생산 및 정제법에 관해 소개하고자 한다. 바이오수소는 생물질과 미생물과 같은 재생에너지원을 이용하며, 상온 및 상압 등의 마일드한 실험조건에서 작동하여 에너지소비 및 공정비용이 적게 드는 친환경 공정으로 알려져 있다. 하지만, 이러한 바이오수소를 상업적으로 이용하기 위해서는 해결해야 할 중요한 도전적인 과제가 존재한다. 특히, 바이오수소는 생물반응기내의 복합한 화학반응으로 합성되어, 낮은 수소생산 속도 및 반응기내 다양한 혼합물이 존재하여, 바이오수소 고순도화를 위해서 연속공정 형태의 분리 및 정제 기술이 반드시 필요하다. 이를 위해, 저온 증류법, 압력 흡착법, 분리막법 등을 비롯한 다양한 분리 및 정제 기술이 고순도 바이오수소를 얻기 위해 제안되었다. 본 총설에서는 바이오수소 생산 및 정제 연계화를 위한 비다공성 고분자 분리막의 가능성에 대해 소개하고자 한다.
이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer Metal Composites, IPMC)는 전기활성 고분자이며, 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 나타내는 유연한 스마트 소재(soft smart material)이다. 이온성고분자-금속복합체의 표면전극 제조는 일반적으로 화학적 환원방법(무전해 전기도금)에 의해 제조되고 있지만, 이러한 방법에서는 그 재료가 다공성 고분자 막으로 표면이 균일한 전극을 제조하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 전극의 표면 저항을 감소시켜 응답속도를 증가시킴과 동시에 낮은 전압에서 큰 변위를 낼 수 있는 IPMC 제조방법을 고안하여 수행하였다. 화학적 환원방법으로 이온고분자-금속 복합체를 형성시킨 후, 이온빔보조증착법(Ion Beam Assisted Deposition)으로 균질한 표면 전극 층을 형성시켜 화학적 특성을 개선하여 전기적 자극에 의한 구동반응 속도를 향상시킬 수 있는 구동체 제조방법을 제안하였다.
본 연구에서 졸-겔 방법에 의하여 나노 기공을 가지는 세라믹막을 제조하여 단일 조성의 헬륨과 질소를 가지고 기체투과 실험을 수행하였다. 기공 크기 $0.1{\mu}m$, 기공율 32%의 평막형 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체를 제조하였으며, 지지체를 담지하여 코팅하는 방법으로 4nm의 기공 크기를 가지는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 중간층을 제조하였다. 실리카 졸은 TEOS의 산 촉매 가수분해와 축중합반응을 통하여 합성하였다. 막은 딥코팅과 소결과정을 거쳐 제조되었다. 졸-겔 법에 의해 합성된 세라믹 막을 통한 헬륨, 질소 투과 실험은 기체의 투과 특성을 파악하기 위하여 시행하였다. 질소에 대한 헬륨의 선택도는 $100{\sim}160$ 정도였으며 헬륨의 투과도는 $303{\sim}363K$의 온도 범위에서 $10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$ 정도였다.
수면전개법에 의해 제조된 박막의 두께에 대한 고분자용액의 표면장력과 점도의 영향을 검토하였다. 수면에서 고분자용액의 전개는 고분자용액의 표면장력과 점도에 의해 지배되며, 수면전개 박막의 두께도 이들 인자의 영향을 받는다. 고분자의 농도가 증가함에 따라 고분자용액의 표면장력과 점도는 증가하였으며, 표면장력의 크기는 PVC>PS>CA이었고, 점도의 크기는 CA>PS>PVC 였다. 고분자용액의 수면전개시 물과 고분자용액의 표면장력의 차는 전개구동력으로 작용하나 고분자용액의 표면장력과 점도는 전개저항으로 작용하였다. 수면전개 박막의 두께에 대한 고분자용액의 점도영향이 표면장력에 의한 영향 보다도 더 컸으며, 수면 전개 박막의 두께는 PS>CA>PVC 순으로 두꺼웠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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