• 제목/요약/키워드: porous polymer

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고분자전해질연료전지용 과불소계 술폰화 이오노머-PTFE 강화막 (Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer-PTFE Pore-filling Membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 강성은;이창현
    • 멤브레인
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    • 제25권2호
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    • pp.171-179
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    • 2015
  • 과불소계 술폰화 이오노머(perfluorinated sulfonic acid ionomers; PFSAs)는 뛰어난 수소이온전도성과 높은 내화학성으로 인해 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte fuel cells)용 고체전해질로 널리 사용되고 있다. 그러나 PFSA 전해질은 가습-건조조건에서 연료전지가 구동에 따라 반복적인 팽윤-수축으로 인해 전극층이 전해질로부터 탈리되어 전기화학적 수명특성이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다공성 PTFE support film의 기공특성에 대한 이해를 바탕으로 기공구조 내 나피온 이오노머를 함침시키는 강화막을 제조하였고, 기본특성을 평가하였다. 제조된 강화막은 매우 높은 수소이온전도도(${\sim}~0.5S\;cm^{-1}@90^{\circ}C$ in liquid water)를 나타내었다.

폐타이어 분말을 이용한 탄성 투수성 도로포장재에 관한 연구 (Study on an Elastic and Permeable Pavement using Scrap Tire)

  • 엄준길;정경호;주강;홍영근
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권4호
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    • pp.290-296
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    • 1998
  • 폐타이어는 현재 재활용 범위가 제한되어 있고, 매우 단순한 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폐타이어를 탄성과 투수성을 갖는 포장재로서 활용할 수 있는 지를 알아보았다. 도로포장재가 갖는 주요 인자인 압축강도 시험 결과 압축강도에 영향을 미치는 인자는 고무분말 크기, 골재 크기 및 바인더의 성질이 주요 인자임을 알 수 있었고, 또한 투수성은 골재의 크기와 분말의 크기에 의존하였다. 본 연구에서 시도된 탄성 투수성 도로 포장재는 기존의 다공성 콘크리트의 값보다 압축강도는 1.4배, 투수성은 최대 116배 향상된 결과를 나타냈다.

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대기중의 휘발성 유기물 제거용 분리막 (Membrane for the Removal of Volatile Organic Compounds from Air)

  • Deng, S.;Lang, K.;Wang, J.;Tremblay, A.;Matsuura, T.
    • 멤브레인
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    • 제7권1호
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    • pp.22-30
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    • 1997
  • Porous asymmetric membranes were prepared from polyetherimide polymer by the phase-inversion technique under different conditions. The performance of the membranes was tested for the removal of acetone vapour from nitrogen. A membrane which showed a high acetone permeability and a high selectivity was chosen and tested further for the separation of different organic vapours from nitrogen. The molecular structure of organic vapours and the selectivity were correlated. A strong correlation was also found between the chromatographic retention time of the organic vapour and the selectivity. These experimental results led to the conclusion that the sorption is the factor governing the separation of volatile organic compounds from nitrogen. A membrane was also prepared by coating the surface of a porous polyetherimide membrane with silicone rubber. The performance of membranes with and without silicone rubber coating was compared.

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Fabrication of Polymeric Hollow Spheres Having Macropores by a Quenching and Sublimation Process

  • Im, Sang-Hyuk;Park, O-Ok;Kwon, Moo-Hyun
    • Macromolecular Research
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    • 제11권6호
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    • pp.518-522
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    • 2003
  • We fabricated polymeric hollow spheres having macropores, which combine the advantageous properties of porous materials and hollow spheres. To fabricate such spheres, a polystyrene/methylmethacrylate solution was dispersed in water by vigorously stirring and then the suspension was quenched using liquid nitrogen. Water and methyl methacrylate present in the quenched suspension were readily sublimated by freeze-drying. Conclusively, the hollow-sphere structure and the macropores of its shell were created by the processes of liquid nitrogen-quenching and sublimation of methyl methacrylate domains within the shell, respectively.

실리카 에어로겔/고분자 복합재의 물리적 특성에 관한 연구 (A Study on Physical Characteristics of Silica Aerogel/Polymer Composite Materials)

  • 박경우;이연;윤종국;구경완
    • 전기학회논문지
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    • 제62권9호
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    • pp.1318-1323
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    • 2013
  • Thermal insulation material was prepared by cross-linking chemical reaction of silica aerogel and epoxy resin, which has a high porous and vacant properties. The structural, mechanical, and thermal properties were analyzed in order to verify its application for industrial and electrical applications. The thermal conductivities were changed from 115 mW/mK to 75 mW/mK by reducing the contents of nano-porous silica areogel powders. The compressive loading is also decreased by increasing the contents of silica aerogels by 20 wt% in aerogel/epoxy composites. It is concluded that the formulated composite materials can be applied to building materials, electronics parts, and heavy industries.

Fabrication of Nano-sized Titanate Powder via a Polymeric Steric Entrapment Route and Planetary Milling Process

  • Lee, Sang-Jin;Lee, Chung-Hyo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.336-340
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    • 2002
  • Pure and nano-sized $TiO_2$ and $CaTiO_3$ powders were fabricated by a polymeric steric entrapment route and planetary milling process. An ethylene glycol was used as a polymeric carrier for the preparation of organic-inorganic precursors. Titanium isopropoxide and calcium nitrate were dissolved in liquid-type ethylene glycol without any precipitation. At the optimum amount of the polymer, the metal cations were dispersed in solution and a homogeneous polymeric network was formed. The dried precursor ceramic gels were turned to porous powders through calcination process. The porous powders were crystallized at low temperatures and the crystalline powders were planetary milled to nano size.

다공성 실리카 에어로겔을 이용한 복합단열재의 특성에 관한 연구 (A Study on Properties of Thermal Insulation Board Prepared by Porous Silica Aerogel)

  • 윤종국;구경완
    • 전기학회논문지
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    • 제61권9호
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    • pp.1362-1367
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    • 2012
  • High porous silica aerogel/polyurethane polymer composite was manufactured by cross-linking polymerization of polyurethane foaming process. The properties of microstructure, mechanical strength, and thermal properties were investigated for its various applications. The superhydrophobic silica aerogel powders were used for highly thermal insulation filler materials. The thermal conductivities can be resulted 0.07 W/mK to 0.13 W/mK, by decreasing the contents of silica aerogels in composite materials. It is found that the polymerization formulation by organic binders can be applied to heavy industires, building materials, and various industries.

Highly Birefringent Slotted-porous-core Photonic Crystal Fiber with Elliptical-hole Cladding for Terahertz Applications

  • Lee, Yong Soo;Kim, Soeun;Oh, Kyunghwan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권2호
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    • pp.129-136
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    • 2022
  • We propose a photonic crystal fiber (PCF) with a slotted porous core and elliptical-hole cladding, for high birefringence in the terahertz regime. Asymmetry in the guided mode is obtained mainly by using arrays of elliptical air holes in the TOPAS® polymer cladding. We investigate the tradeoff between several structural parameters and find optimized values that can have a high birefringence while satisfying the single-mode condition. The optical properties in the terahertz regime are thoroughly analyzed in numerical simulations, using a full-vector finite-element method with the perfectly-matched-layer condition. In an optimal design, the proposed photonic crystal fiber shows a high birefringence of 8.80 × 10-2 and an effective material loss of 0.07 cm-1 at a frequency of 1 THz, satisfying the single-mode-guidance condition at the same time. The proposed PCF would be useful for various polarization-management applications in the terahertz range.

나피온/전도성 나노입자 전기방사 웹을 이용한 고성능 이온성 고분자-금속 복합체 구동기의 제조 (High-Performance Ionic Polymer-Metal Composite Actuators Based on Nafion/Conducting Nanoparticulate Electrospun Webs)

  • 정요한;이장우;유영태
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.434-439
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    • 2012
  • 이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.

순환식 고분자 분리막 접촉기를 이용한 이산화황 분리 (Separation of Sulfur Dioxide by Circulatory Porous Polymer Membrane Contactor)

  • 이용택;전현수;안효성;송인호;정헌규;이형근
    • 멤브레인
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    • 제17권4호
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    • pp.302-310
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    • 2007
  • 이산화황 흡수 수용액이 다공성 분리막 접촉기를 연속적으로 순환하는 시스템에서 다양한 운전변수에 따른 이산화황의 분리 효율을 고찰하였다. 공급 기체로는 이산화황/공기 혼합 기체를 사용하였으며 흡수제로는 $Na_2SO_3$ 수용액을 사용하였다. 운전 변수들인 흡수제 농도와 공급 기체 내의 이산화황 농도, 분리막 재질, 흡수제 유속 변화에 따른 분리 효율에 대한 영향을 확인하고자 하였다. 흡수제의 농도 0.05 M에서 0.2 M로 증가할수록 이산화황 제거 효율은 74%에서 100%로 증가하였다. 이산화황 농도가 700 ppm에서 2,500 ppm으로 증가할수록 제거 효율은 100%에서 75%로 감소하였다. 또한 흡수제의 유속이 2.5 mL/min에서 15 mL/min으로 증가할수록 제거 효율은 85%에서 100%로 증가하였고, 분리막은 기공률이 클수록 제거 효율이 증가함을 확인할 수 있었다.