• 제목/요약/키워드: trimesoyl chloride

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계면중합에 의한 역삼투용 복합막 제조에 관한 연구 (Manufacture of the Thin-Film Composite Membranes for the Reverse Osmosis Process using Interfacial Polymerization Technique)

  • 박종원;김희진;민병렬
    • 멤브레인
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    • 제8권1호
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    • pp.29-41
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    • 1998
  • 수용상 MPD(m-phenylene diamine)와 유기상 TMC(trimesoyl chloride)를 사용하여 역삼투 복합막의 활성층 고분자인 aromatic polyamide 제조를 행하고 그 성능을 고찰하였다. 또한 polysulfone 다공성 지지막 위에 박막을 회분, 연속식으로 계면중합 제조한 후, 제조변수에 따른 역삼투 성능을 비교하였다. 회분식으로 복합막을 제조한 결과 유기상 용매의 종류, 단량체의 농도와 함침시간, 열처리 온도, 중화제, 알코올 후처리, 산 후처리 등에 의해 다양한 성능을 나타내었다. 이때, 투과량 향상에는 알코올 후처리 효과가, 또 선택도의 향상에는 단량체의 농도와 함침시간이 변수이었다. 최적조건에서 연속식 공정으로 막모듈을 제조하여 NaCl 5,000 ppm, $25kg_f/cm^2$에서 상용막과 비교할때, 투과량은 33% 증가하고 배제율은 5% 감소하였다.

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폴리아마이드계 박막복합막 제조 공정에서 계면중합의 유기용액 퍼짐 속도에 따른 표면 모폴로지의 변화 (Change of Surface Morphology with the Spreading Rate of Organic Solution During Interfacial Polymerization for Polyamide-based Thin Film Composite Membrane Manufacturing Process)

  • 박철호
    • 멤브레인
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    • 제27권6호
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    • pp.506-510
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    • 2017
  • 계면중합법은 혼합되지 않은 두 용액에 용해되어 있는 반응성 단량체들이 계면에서 중합되는 기술로 다양한 분야에 응용되고 있다. 이 중, 수처리 분리막의 경우 m-phenylene diamine과 Trimesoyl chloride를 반응물로 사용하고 있다. 분리막의 성능은 다양한 중합 성능에 의해 영향을 받고 있으며, 본 연구에서는 유기 용액의 퍼짐 속도가 어떻게 분리막 표면 및 구조에 영향을 주는지를 주사전자현미경을 통해 고찰하였다. 퍼짐 속도는 7.6과 25 mm/sec로 조절하였으며, 유기상 용액은 1~3방울까지 조절하였다. 관찰된 결과는 퍼짐 속도가 7.6 mm/sec에서는 한 방울 떨어트릴 경우, 25 mm/sec에서는 두 방울 떨어트릴 경우 폴리아마이드 막에 균열을 발견할 수 없었다. 반면 나머지 경우에 모두 균열이 발생하였다. 따라서, 초기 유기용액의 퍼짐 속도는 폴리아마이드 분리막의 성능에 영향을 줄 것으로 관찰되었다.

Synthesis of solid enantioselective macromer of trimesic acid for the enantiomeric separation of chiral alcohols

  • Ingole, Pravin G.;Bajaj, Hari C.;Singh, Kripal
    • Advances in materials Research
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    • 제2권1호
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    • pp.51-64
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    • 2013
  • Enantioselective macromer of trimesic acid was prepared using S(-) menthol with trimesoyl chloride on polyimide (PI) ultrafiltration membrane. The chemical composition of macromer as well as polyimide ultrafiltration membrane was determined by ATR-FTIR Spectroscopy. The optical resolution of chiral alcohols was performed in pressure driven process. The effect of monomer solutions concentration, effect of air-drying time of S(-) menthol solution, effect of reaction time, effect of operating pressure, effect of feed concentration of racemate on the performance of macromer was studied. The synthesised material exhibits separation of chiral alcohols (menthol ~23% and sobrelol ~21%).

역삼투 복합막 제조(II) 폴리에테르설폰막의 제조와 복합막 제조에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Thin-Film Composite Membrane with Polyethersulfone Supporting Membrane)

  • 이동진;민병렬;이병철;송희열
    • 멤브레인
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    • 제4권1호
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    • pp.46-56
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    • 1994
  • 새로운 복합막의 제조를 위하여 기존의 복합막에서 지지막으로 주로 사용되던 Polysulfone을 이보다 친수성이 뛰어난 Polyethersulfone막으로 대체하여 지지막을 직접 제조하고 이에 따른 복합막의 성능을 살펴 보았으며 이때 각 단계별로 제조막의 성능을 평가하여 각 단계별 최적 조건을 찾고자 하였다. 지지막은 Polythersulfone과 Polyvinylpyrrolidone의 조성에 따라 각각 실험하였으며, 활성층은 계면중합법에 의하여 m-Phenylene diamine과 Trimesoyl chloride를 반응시켜 제조하였다.

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Nanofiltration of Dye Solutions Through Polyamide Composite Membranes

  • Jonggeon Jegal;Baek, Kyung-Sook;Lee, Kew-Ho
    • Korean Membrane Journal
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    • 제4권1호
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    • pp.12-19
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    • 2002
  • Nanofiltration of aqueous dye solutions was carried out using polyamide (PA) nanofiltration (NF) composite membranes. The PA composite membranes were prepared by the interfacial polymerization of piperazine (PIP) and trimesoyl chloride (TMC) on the surface of microporous polysulfone (PSf) ultrafi1tration (UF) membranes. After characterization in terms of their permeation performance and surface ionic property, they were used for the separation of dye solutions such as Direct Red 75, 80, 81, and Direct Yellow 8 and 27. The separation conditions were varied to study the factors affecting on the permeation performance of the membranes: different concentrations of dye solutions, operating temperature and time, and flow rate of a feed solution. The surface property of the membrane, especially its ionic property, as a function of operating time was examined with a zeta-potentiometer and the relationship between the surface chemistry of the membrane and its permeation properties was also studied.

표면개질을 이용하여 붕소 제거율이 향상된 역삼투막의 제조 (Fabrication of Reverse Osmosis Membrane with Enhanced Boron Rejection Using Surface Modification)

  • 이덕로;김종학;권세이;이혜진;김인철
    • 멤브레인
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    • 제28권2호
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    • pp.96-104
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    • 2018
  • 해수담수화의 빠른 증가와 함께 붕소 제거에 대한 중요성이 상승하고 있다. 본 연구는 표면개질 시 친수성 화합물을 이용하여 수투과량을 최대한 막고 붕소 제거율을 높이기 위한 연구를 진행하였다. 첫째로, Control polyamide 역삼투막을 얻기 위해 M-phenylenediamine (MPD)와 trimesoyl chloride (TMC)를 Polysulfone 한외여과막에 계면중합을 시켜 polyamide 활성층을 제조하였다. 다음으로, Control polyamide 역삼투막에 표면개질을 진행시켜 D-gluconic acid (DGCA)와 D-gluconic acid sodium salt (DGCA-Na)를 glutaraldehyde (GA)와 hydrochloric acid (HCl)을 이용하여 합성시켰다. 합성된 역삼투막의 표면 분석을 위해 XPS 분석을 진행하였으며, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과의 반응이 되었음을 확인하였다. 또한, morphology 측정을 위해 FE-SEM과 AFM 분석을 진행하였으며, polyamide 활성층 형성 및 표면 거칠기를 확인할 수 있었다. 수투과량의 경우, 표면개질을 진행한 역삼투막은 10 GFD 수준이거나 그 이하의 값을 가졌다. 하지만, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과 표면개질을 진행한 역삼투막의 붕소 제거율은 94.38, 94.64%로, Control polyamide 역삼투막보다 각각 12.03, 12.29 %p만큼 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

다공성 PVDF 막의 polyamide 계면중합법처리를 통한 나노 중공사 복합막 제조 연구 (Study on the Hollow Fiber Nano-composite Membrane Preparation onto the Porous PVDF Membrane Surfaces using the Interfacial Polymerization)

  • 강수연;조은혜;김일형;김정식;임지원
    • 멤브레인
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    • 제24권2호
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    • pp.107-112
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    • 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.

무기염을 이용한 다공성 PVDF 고분자막의 친수화를 통한 초저압용 나노여과막 제조 연구 (Studies on the Preparation of Nanofiltration Membrane for Ultra-low Pressure Application through Hydrophilization of Porous PVDF Membrane Using Inorganic Salts)

  • 박찬종;조은혜;임지원;정성일
    • 멤브레인
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    • 제24권1호
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    • pp.69-77
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    • 2014
  • 초저압용 나노여과 중공사 복합막을 제조하기 위하여 poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 소수성 중공사막 표면에 무기염인 $K_2Cr_2OH$$KMnO_4$ 수용액으로 친수화 처리를 하였으며, 처리된 막 표면 위에 piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)로 계면 중합하여 복합막을 제조하였다. NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$ 100 ppm 용액 및 300 ppm의 NaCl과 $CaSO_4$ 혼합용액을 이용하여 코팅물질의 농도, 코팅시간 및 건조시간에 따른 복합막의 투과특성을 알아보았다. 실험 결과 친수화 물질로는 $K_2Cr_2OH$을 사용하였을 때 더 높은 배제율을 보였으며, 친수화 시간이 길어질수록 투과도는 향상되고 배제율은 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 촉매인 triethyl amine (TEA)과 sodium lauryl sulfate (SLS)의 농도가 높을수록 투과도는 감소하고, 염제거율은 증가하였다. 최적 조건으로는 $K_2Cr_2OH$으로 10분 동안 친수화 시킨 PVDF 중공사막 위에 PIP 2 wt% 용액(PIP 함량 대비 Triethyl amine (TEA) 7 wt%, SLS 20 wt% 혼합용액)과 TMC 0.1 wt%를 이용하여 계면중합한 것으로 공급액 NaCl 100 ppm에 대해서는 투과도 40 LMH, 제거율 50%이었고, $CaSO_4$ 100 ppm에 대해서는 투과도 48 LMH, 제거율 55%를 나타내었다.

Synthesis and characterization of polyamide membrane for the separation of acetic acid from water using RO process

  • Mirfarah, Hesam;Mousavi, Seyyed Abbas;Mortazavi, Seyyed Sajjad;Sadeghi, Masoud;Bastani, Dariush
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권4호
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    • pp.323-336
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    • 2017
  • The main challenge in many applications of acetic acid is acid dehydration and its recovery from wastewater streams. Therefore, the performance of polyamide thin film composite is evaluated to separate acetic acid from water. To reach this goal, the formation of polyamide layer on polysulfone support membrane was investigated via interfacial polymerization (IP) of meta-phenylenediamine (MPD) in water with trimesoyl chloride (TMC) in hexane. Also, the effect of synthesis conditions, such as concentration of monomers and curing temperature on separation of acetic acid from water were investigated by reverse osmosis process. Moreover, the separation mechanism was discussed. The solute permeation was carried out under applied pressure of 5 bar at $25^{\circ}C$. Surface properties of TFC membrane were characterized by ATR-FTIR, SEM and AFM. The performance test indicated that 3.5 wt% of MPD, 0.35 wt% of TMC and curing temperature of $75^{\circ}C$ are the optimum conditions. Moreover, the permeate flux was $4.3{\frac{L}{m^2\;h}}$ and acetic acid rejection was about 43% at these conditions.

Synthesis and characterization of polyamide thin-film nanocomposite membrane containing ZnO nanoparticles

  • AL-Hobaib, A.S.;El Ghoul, Jaber;El Mir, Lassaad
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제6권4호
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    • pp.309-321
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    • 2015
  • We report in this study the synthesis of mixed matrix reverse osmosis membranes by interfacial polymerization (IP) of thin film nanocomposite (TFNC) on porous polysulfone supports (PS). This paper investigates the synthesis of ZnO nanoparticles (NPs) using the sol-gel processing technique and evaluates the performance of mixed matrix membranes reached by these aerogel NPs. Aqueous m-phenyl diamine (MPD) and organic trimesoyl chloride (TMC)-NPs mixture solutions were used in the IP process. The reaction of MPD and TMC at the interface of PS substrates resulted in the formation of the thin film composite (TFC). NPs of ZnO with a size of about 25 nm were used for the fabrication of the TFNC membranes. These membranes were characterized and evaluated in comparison with neat TFC ones. Their performances were evaluated based on the water permeability and salt rejection. Experimental results indicated that the NPs improved membrane performance under optimal concentration of NPs. By changing the content of the filler, better hydrophilicity was obtained; the contact angle was decreased from $74^{\circ}$ to $32^{\circ}$. Also, the permeate water flux was increased from 26 to 49 L/m2.h when the content of NPs is 0.1 (wt.%) with the maintaining of lower salt passage of 1%.