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      • KCI등재

        방사선을 이용한 ETFE-g-PVBSA/ZrP 막의 제조 및 특성 분석

        최지선(Ji Sun Choi),백가영(Ga Young Baek),손준용(Joon-Yong Sohn),신준화(Junhwa Shin) 한국고분자학회 2015 폴리머 Vol.39 No.4

        본 연구에서는 방사선의 그래프팅 기술을 이용하여 다양한 그래프트율을 가진 poly(ethylene-alt-tetrafluoroethylene)-g-poly(vinylbenzyl sulfonic acid)(ETFE-g-PVBSA) 막을 제조한 후, 지르코늄 포스페이트(ZrP) 나노 입자를 도입한 ETFE-g-PVBSA/ZrP 막을 제조하였다. ETFE-g-PVBSA 막의 그래프트율이 증가할수록 도입된 ZrP 나노 입자의 함량이 증가하는 것을 관찰하였으며, ETFE-g-PVBSA/ZrP 막의 SEM-EDX와 TEM분석을 통하여 막 내부의 황(S), 지르코늄(Zr) 그리고 인(P) 원소의 상대적 분포도를 측정하여 ZrP 나노 입자가 고르게 분포된 것을 확인하였다. 또한 막의 이온교환용량과 함수율 그리고 열 중량 분석을 측정하여 도입된 ZrP 나노 입자에 대한 영향을 평가하였으며, 단위전지 성능 평가를 실시하여 도입된 ZrP 나노 입자의 함량에 따른 단위전지 성능 변화를 관찰하였다. 제조된 막에 ZrP 나노 입자를 도입함에 따라 온도가 증가하고 습도가 낮아지는 조건에서 단위전지 성능이 향상되는 것을 확인하였다. In this study, poly(ethylene-alt-tetrafluoroethylene)-g-poly(vinylbenzyl sulfonic acid) (ETFE-g-PVBSA) membranes with various degrees of grafting were prepared by a radiation grafting and ETFE-g-PVBSA/ZrP membranes were then prepared by introducing zirconium phosphate (ZrP) nanoparticles into an ETFE-g-PVBSA membrane. The ZrP nanoparticle uptake of the grafted membranes was found to increase with an increase of degree of grafting (DOG). SEMEDX was applied to observe the relative cross-sectional distribution of sulfur (S), zirconium (Zr), and phosphorus (P) meanwhile TEM was applied to observe the surface distribution in the ETFE-g-PVBSA/ZrP membrane. The effects of the introduced ZrP nanoparticles were evaluated by measuring the ion exchange capacity (IEC), water uptake, and TGA of the prepared membranes. It was confirmed that the cell performance of the ETFE-g-PVBSA/ZrP membrane was improved at a higher temperature and lower relative humidity condition by the introduction of ZrP nanoparticle.

      • SCIESCOPUSKCI등재

        Effects of Radiation on PS-b-PMMA Block Copolymer Micelles

        Ji Sun Choi(최지선),Jin-Ju Eom(엄진주),Chan-Hee Jung(정찬희),Junhwa Shin(신준화) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.4

        본 연구의 목적은 다이옥산/메탄올 혼합물에서 형성된 PS-b-PMMA 블록공중합체 마이셀의 감마선에 대한 영향을 평가하는 것이다. DLS 측정결과, 감마선으로 조사된 마이셀은 PS 블록의 가교구조 형성으로 인해 PS와 PMMA 블록 모두에 용해도가 높은 톨루엔 용매에서 감마선으로 조사되지 않은 마이셀에 비해 안정성이 향상됨을 확인하였다. 또한 조사된 PS-b-PMMA 마이셀과 조사되지 않은 PS-b-PMMA 마이셀의 상대적 크기와 구조는 TEM을 이용하여 비교 관찰하였다. The purpose of this study is to investigate the effects of gamma-ray radiation on PS-b-PMMA block copolymer micelles formed in a mixture of dioxane/methanol. It was found by DLS measurement that the irradiated micelles were more stable in a good solvent (toluene) for both PS and PMMA blocks compared to non-irradiated micelles due to the cross-linking of PS blocks. TEM was used to observe and compare the relative size and structure of the PS-b-PMMA micelles before and after irradiation.

      • KCI등재

        전자선 조사로 제조된 Sulfonated Polystyrene/Trimethylolpropane Ethoxylate Triacrylate(SPS/TMPETA) 막의 가교제 함량에 따른 특성분석

        송송이(Song-I Song),손준용(Joon-Yong Sohn),박병희(Byeong-Hee Park),신준화(Junhwa Shin),정영민(Young-min Chung) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.1

        본 연구에서는 polystyrene(PS) 술폰화 반응을 통하여 얻어진 sulfonated polystyrene(SPS)과 trimethylolpropane ethoxylate triacrylate(TMPETA) 가교제를 다양한 조성으로 혼합하여 캐스팅한 후, 전자선을 조사하여 가교 SPS/TMPETA 막을 제조하였다. FTIR 분석과 술폰화도 측정을 통하여 술폰산기가 PS 고분자에 도입되어 SPS 고분자가 성공적으로 제조되었음을 확인하였다. 제조된 SPS/TMPETA 막의 젤화율 측정을 통해 조사선량 및 가교제 함량이 증가할수록 가교도가 증가함을 확인하였다. 그리고 함수율, 화학적 안정성, 기계적 물성 측정을 통해 가교제 함량에 따른 영향을 평가하였고, 가교구조의 도입으로 인하여 제조된 막의 함수율, 화학적 안정성, 기계적 물성이 향상되었음을 확인하였다. 또한 전기화학적 분석을 통하여 막의 면적저항을 측정한 결과, 가교도의 증가로 인해 막 면적저항이 증가함을 확인하였다. In this study, crosslinked SPS/TMPETA membranes were fabricated by solution casting of various compositions of sulfonated polystyrene (SPS) prepared by sulfonation of polystyrene (PS) and trimethylolpropane ethoxylate triacrylate (TMPETA) crosslinker followed by an electron beam irradiation. We confirmed that SPS polymer was successfully prepared by the introduction of sulfonic acid group in PS from the results of FTIR analysis and measurement of sulfonation degree. The degree of crosslinking of the prepared membranes increased with an increase in absorption doses and crosslinker contents, which was obtained by measuring gel fraction. The effects of the crosslinker contents were estimated by measuring water uptake, chemical stability, and mechanical properties of the prepared membranes. It was confirmed that the introduction of crosslinked structures in SPS membranes improved the water uptake, chemical stability, and tensile strength. Also, the results of the electrochemical analysis showed that membrane area resistance increased with an increase in the degree of crosslinking.

      • KCI등재

        Reproducible Green Radiation-based Synthesis of Poly(glycidyl methacrylate)-Grafted Non-woven Polypropylene Adsorbent for Removal of a Heavy Metal Ion

        In-Tae Hwang(황인태),Tae-Yeon Kim(김태연),Joon-Yong Sohn(손준용),Kwanwoo Shin(신관우),Junhwa Shin(신준화),Chan-Hee Jung(정찬희) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.5

        본 연구에서는 전류로 조정된 높은 선량율에서의 전자선 전조사 및 접목중합 반응을 통해 poly(glycidyl methacrylate) 접목 polypropylene 부직포(PP-g-PGMA)를 높은 재현성으로 제조하고 이를 ethylenediamine(EDA)을 이용한 기능화를 통해 효율적인 중금속 흡착제로 적용해 보고자 하였다. 접목중합 수율 및 전환율 평가 결과, PP-g-PGMA의 제조에 있어 최적조건에서 90% 이상의 높은 전환율을 유지함으로써 높은 재현성을 보이며 원하는 접목수율을 얻을 수 있었다. Fourier transform infrared spectrometer spectroscopy(FTIR), thermogravimetric analysis(TGA) 및 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM) 분석을 통해 PP-g-PGMA가 성공적으로 합성되었음을 명확히 확인하였다. 아민 반응에 의해 제조된 PP-g-PGMA-EDA 흡착제는 접목중합 수율에 의존적인 2.8에서 3.5 mmol/g 범위의 아민 밀도를 나타내었고 금속이온 흡착제에 적용하기에 적합한 인장특성을 나타내었다. 특히, 제조된 PP-g-PGMA-EDA 흡착제는 상용 수지보다 더욱 우수한 Cu<SUP>2+</SUP> 이온 흡착 성능을 보였다. In this study, we demonstrated that well-defined poly(glycidyl methacrylate)-grafted non-woven polypropylene (PP-g-PGMA) can be reproducibly achieved by pre-irradiation at the current-adjusted higher dose rate, and further used as an efficient heavy metal adsorbent by functionalization using ethylenediamine (EDA). The results of grafting degree and conversion rate revealed that the desired degree of reproducible grafting of PP-g-PGMA (while maintaining the conversion rate above 90%) can be achieved under the optimized conditions. The successful synthesis of PP-g-PGMA was clearly confirmed using Fourier transform infrared spectrometer spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The PP-g-PGMA-EDA adsorbents produced by the amine reaction exhibited grafting degree-dependent amine density ranging from 2.8 to 3.5 mmol/g. It also had good tensile properties suitable for application to metal ion adsorption. Noticeably, the PP-g-PGMA-EDA adsorbent exhibited better Cu<SUP>2+</SUP>ion-adsorbing performance than did the commercial resin.

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