• Korean Membrane Journal
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• 제6권1호
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• pp.44-54
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• 2004

Organic-inorganic composite membranes based on sulfonated poly(phthalazinone ether sulfone) (sPPES)/silica hybrid were prepared using the sol-gel process under acidic conditions. The sulfonation of PPES with concentrated sulfuric acid as sulfonation agent was carried out to prepare proton exchange membrane material. The behaviors of the proton conductivity and methanol permeability are depended on the sulfonation time (5-100 hr). The hybrid membranes composed of highly sulfonated PPES (IEC value: 1.42 meq./g) and silica were fabricated from different silica content (5-20 wt%) in order to achieve desirable proton conductivity and methanol permeability demanded for fuel cell applications. The silica particles within membranes were used for the purpose of blocking excessive methanol cross-over and for forming the path way to transport of the proton due to absorbing water molecules with ≡SiOH on silica. The presence of silica particles in the organic polymer matrix results in hybrid membranes with reduced methanol permeability and improved proton conductivity.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.144-149
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• 2005

Poly(ether ether ketone)을 설폰화시킨 후 poly(ether sulfone) (PES)과 다양한 조성으로 혼합하여 블렌드 막을 제조하였고, 직접메탄올 연료전지(DMFC; Direct Methanol Fuel Cell)용 고분자 전해질 막으로의 응용 가능성을 살펴보기 위하여 조성의 변화에 따른 메탄올 투과도, 수소 이온 전도도, 이온 교환 용량, 그리고 함수율의 변화를 살펴보았다. Sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK)의 경우 수소 이온 전도도는 비교적 우수하였으나 메탄올 투과도 역시 비교적 높았다. 그러나, PES의 양이 증가함에 따라 수소 이온 전도도보다 메탄올 투과도가 급격히 감소하여서 PES의 양이 40%일 때 가장 좋은 선택성을 나타내었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.87-90
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• 2005

This paper presents an evaluation of the effect of titanium dioxide nanoparticles in sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) with sulfonation degree of 57%. A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxide nanoparticles content. Their water uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of temperature were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and water swelling. It is also found that increase in inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with standard nafion membrane.

• 전기화학회지
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• 제7권2호
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• pp.89-93
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• 2004

설폰화된 폴리설폰 (sulfonated polysulfone, SPSF)과 Poly(phenylmethyl silsequioxane) (PPSQ)의 유무기 복합 전해 질막을 제조하여 이온전도도와 메탄을 투과 특성을 조사하였다 클로로트리메틸실란과 클로로설폰산의 반응 몰비와 반응시간를 변화시켜 설폰화도가 $37\~75\%$인 SPSF를 합성하였다. SPSF/PPSQ복합 전해막은 SPSF와 PPSQ를 DMF에 용해하여 캐스팅하는 방법으로 제조하였다 이 복합 전해질막의 수소 이온 전도도는 상온에서 $2.8\times10^{-3}\~4.9\times10^{-2}S/cm$이었으며 설폰화도가 증가할수록 전도도는 증가하였다. 제조된 설폰화된 폴리설폰 복합 전해질막의 메탄을 투과도는 이온전도도와 설폰화도에 비례하여 증가하였으며, PPSQ의 함량이 커질수록 메탄을 투과도가 비례적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 약 $5wt\%$ PPSO론 포함한 복합 전해질막의 이온전도도 및 메탄을 투과도는 SPSF에 비교하여 거의 동일하지만 함수율을 크게 감소시키는데 효과적이었다.

• 멤브레인
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• 제13권1호
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• pp.47-53
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• 2003

Poly(ether ether ketone)(PEEK)를 황산을 사용하여 설폰화시킨 후 폴리설폰과 다양한 조성으로 혼합하여 블렌드 고분자 전해질 막을 제조하였고 조성의 변화에 따른 메탄을 투과도, 수소이온전도도, 그리고 이온교환용량의 변화를 측정하였다. 폴리설폰의 경우 이온전도도는 낮은 반면에 메탄올에 대한 저항은 우수하였다. 그러나, 설폰화된 PEEK의 양이 증가함에 따라 메탄을 투과도와 수소이온전도도가 함께 증가하였다. 이온전도도와 메탄을 투과도의 비로부터 폴리설폰의 양이 20%일 때 가장 좋은 선택성을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.269-269
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• 2006

The molecular structure of poly(2,6-dimethyl-4,4' -phenylene oxide)-g-poly (styrenesulfonic acid) (PPO-g-PSSA) graft copolymer was designed, and synthesized via living radical polymerization. Obtained graft copolymers were transformed into proton exchange membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) application. The performance of the membranes was measured in terms of water uptake, proton conductivity, methanol permeability, and thermal stability. Very low methanol permeability and good proton conductivity were observed by adjusting grafting frequency and PSSA block content.

• Macromolecular Research
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• 제12권4호
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• pp.413-421
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• 2004

Sulfonated poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (SPPESK) membranes and sol-gel derived SPPESK/silica hybrid membranes have been investigated as potential polymer electrolyte membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) applications. In comparison with the SPPESK membrane, the SPPESK/silica membranes exhibited higher water content, improved proton conductivity, and lower methanol permeability. Notably, the silica embedded in the membrane acted as a material for reducing the fraction of free water and as a barrier for methanol transport through the membrane. From the results of proton conductivity and methanol permeability studies, we suggest that the fractions of bound and free water should be optimized to obtain desirable proton conductivities and methanol permeabilities. The highly sulfonated PPESK hybrid membrane (HSP-Si) displayed higher proton conductivity (3.42 ${\times}$ 10$^2$ S/cm) and lower methanol permeability (4.15 ${\times}$ 10$\^$7/ $\textrm{cm}^2$/s) than those of Nafion 117 (2.54 ${\times}$ 10$^2$ S/cm; 2.36 ${\times}$ 10$\^$6/ $\textrm{cm}^2$/s, respectively) at 30$^{\circ}C$. This characteristic of the SPPESK/silica membranes is desirable for future applications related to DMFCs.

• Journal of Korean Academy of Oral Health
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• 제42권4호
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• pp.224-228
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• 2018

Objectives: As a first step to study the anticaries effect of ethanol alone, we investigated the effects of ethanol on the expression levels of the atpB gene and proton permeability of Streptococcus mutans in suspension cultures. Methods: S. mutans UA159 was grown in brain heart infusion medium at either pH 4.8 or 6.8. The total extracted RNA was reverse-transcribed into cDNA using a $Superscript^{TM}$ First-Strand Synthesis System. The resulting cDNA and negative controls were amplified by ABI PRISM 7700 real-time PCR system with SYBR Green PCR Master Mix. For proton flux assay, bacterial suspensions were titrated to pH 4.6 with 0.5 M HCl, and then additional 0.5 M HCl was added to decrease the pH values by approximately 0.4 units. The subsequent increase in pH was monitored using a glass electrode. Ten percent (v/v) butanol was added to the suspensions at 80 min to disrupt the cell membrane. Results: In a concentration-dependent manner, ethanol alone not only decreased the growth rate of S. mutans and the expression of the atpB gene but also increased the proton permeability at both pH 4.8 and 6.8. Conclusions: These findings suggest that ethanol has the potential for an anticaries ingredient. We believe that ethanol may be used together with fluoride and/or other cariostatic agents in order to develop better anticaries toothpastes and/or mouthrinses.

• 멤브레인
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• 제14권1호
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• pp.44-52
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• 2004

본 연구는 직접메탄을 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)에 적용가능한 양이온교환막 개발에 관한 것으로 poly(vinyl alcohol) (PVA)에 가교제로 poly(acrylic acid-co-maleic acid) (PAM)와 hydroquinonesulfonic acid (HQSA)를 이용하여 가교제의 함량을 변화시키면서 막을 제조하였다. 제조한 막은 가교제의 함량 변화에 따라 메탄을 투과도, 이온전도도를 측정하였으며 기본적인 이온교환막의 특성인 함수율, 이온교환용량 그리고 고정이온농도 등을 측정하였다. PAM 함량이 증가함에 따라 메탄을 투과도와 이온전도도 및 함수율이 조금 증가하는 추세를 보이다 9 wt%부터 감소하는 경향을 보였는데 이는 PAM의 친수성기보다는 가교효과의 영향이라 사료되며 HQSA 함량을 변화시켰을 때는 이온전도도, 함수율 그리고 이온교환용량이 전반적으로 증가하였는데 그 증가폭은 미비하였다.

• 멤브레인
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• 제21권3호
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• pp.247-255
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• 2011

본 연구에서는 뛰어난 전도도와 물리적 강도를 가지는 그라핀의 고른 분산성을 얻기 위하여 두 가지 다른 방법으로 그라핀을 개질시켰다. 그리고 SPAES/그라핀 복합막은 각기 다른 함량을 첨가하여 제조되었으며 그라핀의 제조방법과 첨가된 그라핀의 함량에 따른 성능을 비교하였다. 복합막의 모폴로지는 SEM을 이용하여 관찰하였으며 개질된 그라핀의 화학적 구조는 FT-IR과 TGA를 사용하여 분석되었다. 그라핀의 함량변화가 0.5~3.0 wt% 일 때 복합막의 이온전도도와 메탄올 투과도를 측정하였으며 $80^{\circ}C$, 100% 가습상태에서 SPAES/그라핀 복합막의 이온전도도(0.216 S/cm)는 순수한 SPAES 전해질 막보다 높은 이온전도도(0.098 S/cm)를 나타내었으며 그라핀의 함량이 1.5 wt%까지 증가될 때 메탄올 투과도는 감소되었다.