• 제목/요약/키워드: porous alumina membrane

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미세기공 알루미나막의 기공 보정 및 특성 평가 (The Evaluation of Properties for Modified micro-porous Alumina Membrane)

  • 이진휘;정은정
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.53-54
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    • 1996
  • 최근의 산업발달로 고품위, 고순도의 제품을 얻기 위한 분리 공정 분야의 중요성이 대두되는 가운데 경우에 따라서는 지금가지 보편적으로 이용해 오던 증류, 추출 등의 공정들보다 더욱 효과적이고 경제적인 방법인 막분리 기술이 지속적으로 발전을 거듭해 오고 있다. 막분리 분야에서는 무기막 분야보다는 주로 고분자 분리막이 공업적으로 더 많이 응용되어 왔으나, 조업 조건상 때로는 사용에 제한을 받는 경우도 있다. 무기막의 발전은 고분자막을 사용할 수 없었던 조업 분야에 막분리 기술을 확대시켜 나갈 수 있는 계기를 마련할 수도 있다. 이에 본 연구에서는 시판되는 막의 결손 부분을 선택적인 방법으로 caulking하는 방법을 시도하였고, caulking전후의 기체와 액체의 투과도와 PEG/water 혼합물의 rejecting test를 비교해서 caulking의 효율성 여부를 판단하였다.

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Fabrication of Ordered Nanoporous Alumina Membrane by PDMS Pre-Patterning

  • 김별;이진석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.265.1-265.1
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    • 2013
  • Nanoporous anodic aluminum oxide (AAO), a self-ordered hexagonal array has various applications for nanofabrication such as nanotemplate, and nanostructure. In order to obtain highly-ordered porous alumina membranes, Masuda et al. proposed a two-step anodization process however this process is confined to small domain size and long hours. Recently, alternative methods overcoming limitations of two-step process were used to make prepatterned Al surface. In this work, we confirmed that there is a specific tendency used a PDMS stamp to obtain a pre-patterned Al surface. Using the nanoindentaions of a PDMS stamp as chemical carrier for wet etching, we can easily get ordered nanoporous template without two-step process. This chemical etching method using a PDMS stamp is very simple, fast and inexpensive. We use two types of PDMS stamps that have different intervals (800nm, 1200nm) and change some parameters have influenced the patterning of being anodized, applied voltage, soaking and stamping time. Through these factors, we demonstrated the patterning effect of large scale PDMS stamp.

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HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 Silica 막의 안정성 (Stability of a Silica Membrane in the HI-$H_2O$ Gaseous Mixture)

  • 황갑진;박주식;이상호;최호상
    • 멤브레인
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    • 제14권3호
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    • pp.201-206
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    • 2004
  • 열화학적 IS 공정에서 요오드화수소의 분해에 적용하기 위하여 화학증착법(CVD)으로 제조된 silica 막의 안정성을 HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 평가하였다. Si 원천으로 tetraethoxysilane을 사용하여 서로 다른 CVD 온도로 기공크기가 100 nm인 $\alpha$-alumina를 처리하였다. CVD온도는 $700^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $600^{\circ}C$이었다. $600^{\circ}C$에서 수행한 단일 성분의 투과 실험에서 측정한 막의 $H_2$/$N_2$ 선택도는 CVD 온도 $700^{\circ}C$의 M1 막은 43.2, $650^{\circ}C$의 M2 막은 12.6, $600^{\circ}C$의 M3 막은 8.7을 나타내었다. HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 안정성 실험은 $450^{\circ}C$에서 수행하였는데, CVD 온도 $650^{\circ}C$에서 처리된 막이 다른 온도에서 처리된 막보다 더 안정성이 더 좋은 결과를 얻었다.

$TiO_2$ 복합 분리막의 제조를 위한 졸-겔 코팅공정 분석 (Analysis of the Sol-Gel Coating Process for the Preparation of Supported TiO2 Composite Membranes)

  • 현상훈;최영민
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.403-409
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    • 1992
  • The titania membrane thickness coated on the porous alumina support by the sol-gel method was analyzed using the slipcasting model. The thickness of calcined membrane layers increased linearly from 1.3 to 3.8 ${\mu}{\textrm}{m}$ with the square root of the dipping time (4~40 min). Growth rates of the thickness of wet gels and calcined layers were well described quantitatively by the slipcasting model. Through the regression of experimental data using model equations, the permeability and the pressure drop across wet gels, and the thickness and their growth rate constants of wet gels and calcined layers could be determined. It was also known that the gellation concentration of the TiO2 sol used in this work and the porosity of wet gel layes were 25 mol/ι and 0.53, respectively.

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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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침전법으로 합성된 알루미나 분말을 이용한 세라믹 분리막 제조에 관한 연구(I) (Characteristics on ceramic membrane of alumina synthesized by precipitation method(I))

  • 박신서;서규식;김철홍;신민철;이희수;엄우식;이재훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.113-118
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    • 1999
  • $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 출발원료로 침전법에 의해 알루미늄 수화물을 합성하였다. 용액의 pH에 따라 amorphous, boehimite, bayerite, nordstrandite 상을 얻었고, 수산화 알루미늄은 열처리 온도가 증가함에 따라 $\gamma$, $\delta$, $\theta$를 거쳐${\alpha}-Al_2O_3$로 전이되었으며, 입자크기도 증가하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$ 를 담금피막법(dip-coating method)으로 중간층 위에 코팅하였고, 비교를 위해 비지지체 분리막도 준비하였다. 지지체 분리막은 작은 입자(grain)들로 구성된 다공질 구조(porous structure)를 나타내었지만, 비지지체 분리막에서는 상호 연결된 큰 입자(grain)들이 나타났다. 지지체 분리막에서 보다 비지지체 분리막에서 결정립 성장이 명백하게 나타났다.

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Gas Separation of Pyrolyzed Polymeric Membranes: Effect of Polymer Precursor and Pyrolysis Conditions

  • Jung, Chul-Ho;Kim, Gun-Wook;Han, Sang-Hoon;Lee, Young-Moo
    • Macromolecular Research
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    • 제15권6호
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    • pp.565-574
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    • 2007
  • In this study, five representative, commercially available polymers, Ultem 1000 polyetherimide, Kapton polyimide, phenolic resin, polyacrylonitrile and cellulose acetate, were used to prepare pyrolyzed polymer membranes coated on a porous {\alpha}-alumina$ tube via inert pyrolysis for gas separation. Pyrolysis conditions (i.e., final temperature and thermal dwell time) of each polymer were determined using a thermogravimetric method coupled with real-time mass spectroscopy. The surface area and pore size distribution of the pyrolyzed materials derived from the polymers were estimated from the nitrogen adsorption/desorption isotherms. Pyrolyzed membranes from polymer precursors exhibited type I sorption behavior except cellulose acetate (type IV). The gas permeation of the carbon/{\alpha}-alumina$ tubular membranes was characterized using four gases: helium, carbon dioxide, oxygen and nitrogen. The polyetherimide, polyimide, and phenolic resin pyrolyzed polymer membranes showed typical molecular sieving gas permeation behavior, while membranes from polyacrylonitrile and cellulose acetate exhibited intermediate behavior between Knudsen diffusion and molecular sieving. Pyrolyzed membranes with molecular sieving behavior (e.g., polyetherimide, polyimide, and phenolic resin) had a $CO_2/N_2$ selectivity of greater than 15; however, the membranes from polyacrylonitrile and cellulose acetate with intermediate gas transport behavior had a selectivity slightly greater than unity due to their large pore size.

종결정 코팅층이 다공성 ${\alpha}$-알루미나 지지체 표면에 성장되는 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조에 미치는 영향 (Effect of Seed Coating Layer on the Microstructure of NaA Zeolite Separation Layer Grown on ${\alpha}$-alumina Support)

  • 김민지;;한문희;조철희
    • 멤브레인
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    • 제24권5호
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    • pp.375-385
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    • 2014
  • 본 연구에서는 종결정 코팅층이 NaA 제올라이트 분리막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 평균입경 100 nm 종결정을 다공성 ${\alpha}$-알루미나 표면에 진공여과 코팅하고 $100^{\circ}C$에서 24시간 수열처리하여 합성되었다. 이때 지지체 표면에 분포된 종결정 양을 조절한 후 형성된 NaA 제올라이트 분리층의 두께와 결정입 크기 등 미세구조에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 종결정 코팅 양은 지지체를 통과한 종결정 수용액의 여과 양을 조절하여 제어하였다. 종결정을 단일층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 코팅 양이 증가함에 따라 분리층 단면에서의 두께와 균일도는 증가하였으며, 표면에서의 결정입 크기는 감소하면서 균일도는 증가하였다. 반면, 종결정을 다층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 균일한 분리층을 형성하였지만 단일층으로 코팅된 경우에 비하여 불균일하였으며 두꺼운 분리층이 형성되었다. 균일하고 초박형의 결함이 없는 제올라이트 분리층을 형성하기 위해서는 종결정을 균일하고 단일층으로 코팅하여야 함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 종결정의 코팅 상태가 이차성장에 의한 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

Fabrication of Transparent Ultra-thin Single-walled Carbon Nanotube Films for Field Emission Applications

  • Jang, Eun-Soo;Goak, Jung-Choon;Lee, Han-Sung;Kim, Myoung-Su;Lee, Nae-Sung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.353-353
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    • 2008
  • Carbon nanotubes (CNTs) are attractive for field emitter because of their outstanding electrical, mechanical, and chemical properties. Several applications using CNTs as field emitters have been demonstrated such as field emission display (FED), backlight unit (BLU), and X-ray source. In this study, we fabricated a CNT cathode using transparent ultra-thin CNT film. First, CNT aqueous solution was prepared by ultrasonically dispersing purified single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in deionized water with sodium dodecyl sulfate (SDS). To obtain the CNT film, the CNT solution in a milliliter or even several tens of micro-litters was deposited onto a porous alumina membrane through vacuum filtration process. Thereafter, the alumina membrane was solvated by the 3 M NaOH solution and the floating CNT film was easily transferred to an indium-tin-oxide (ITO) glass substrate of $0.5\times0.5cm^2$ with a film mask. The transmittance of as-prepared ultra-thin CNT films measured by UV-Vis spectrophotometer was 68~97%, depending on the amount of CNTs dispersed in an aqueous solution. Roller activation, which is a essential process to improve the field emission characteristics of CNT films, increased the UV-Vis transmittance up to 93~98%. This study presents SEM morphology of CNT emitters and their field emission properties according to the concentration of CNTs in an aqueous solutions. Since the ultra-thin CNT emitters prepared from the solutions show a high peak current density of field emission comparable to that of the paste-base CNT emitters and do not contain outgassing sources such as organic binders, they are considered to be very promising for small-size-but-high-end applications including X-ray sources and microwave power amplifiers.

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알루미나 멤브레인을 이용한 CdS nanowire 제작에 관한 연구 (A study on the fabrication of CdS nanowires using by Alumina Membrane)

  • 서문수;이수호;유현민;이재형;최원석;김도영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1493-1494
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    • 2011
  • CdS nanostructure materials have been fabricated in porous anodic aluminum oxide (AAO) template by using chemical bath deposition (CBD). These nanostructure materials had uniform diameters of about 15e200 nm, which correspond to the pore sizes of the templates used, and the length was up to 40 mm. X-ray diffraction (XRD) investigation demonstrates that CdS nanostructure materials were hexagonal polycrystalline in nature. As the pore diameter of AAO templates was enlarged, the preferential orientation of c-axis was improved. From PL analysis, the sulfur-deficient defects at the surfaces of CdS nanostructure materials were increasedwhen the samplewas synthesized in the template with larger pore diameter.

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