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Review on Antifouling Membranes with Surface-Patterning for Water Purification
헤인 탯 엉,라즈쿠마 파텔,김종학,Aung, Hein Htet,Patel, Rajkumar,Kim, Jong Hak The Membrane Society of Korea 2021 멤브레인 Vol.31 No.3
전 세계적으로 물 위기인 상황에서 깨끗한 물에 대한 수요는 꾸준히 이어지고 있다. 이러한 상황에서 정수를 위한 멤브레인 분리 기술은 중요하다. 멤브레인의 오염 때문에 멤브레인의 분리 효과는 방해되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에 여러 방법으로 평막에 패턴을 제공하는 연구와 실험이 수행되었다. 멤브레인의 패턴화는 오염을 줄일 뿐 아니라 방법과 재료에 따라 물투과 유속을 증가시켰다. 각각의 적용된 사례에서 증가된 표면적, 높은 물 투과도, 그리고 향상된 여과 사이클 등과 같은 효과를 보여주었다. 본 총설에서는 오염방지에 대한 패턴화 멤브레인의 효과를 소개하고 논의한다. As clean water continues to be a demand in this global water crisis, development of separation membrane technology for water purification becomes a necessity. The effectiveness of separation membranes is hindered in the water crisis due to fouling of membranes. To address this problem, the application of patterns on flat membranes via various methods have been recently studied and experimented. Patterned membranes have shown to not only reduce the fouling effects of membranes, but also increase the fluxes depending on the method and materials used. Each application has shown benefits that include, but not limited to, enhanced surface area, higher pure-water permeability, and increased number of filtration cycles. In this review, the effects of patterned membranes against antifouling is summarized and discussed.
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Recent Progress in Patterned Membranes for Membrane-Based Separation Process
헤인 탯 엉,라즈쿠마 파텔,Aung, Hein Htet,Patel, Rajkumar The Membrane Society of Korea 2021 멤브레인 Vol.31 No.3
파울링은 멤브레인 성질의 효과를 저해한다는 점에서 큰 문제다. 멤브레인의 표면적인 특성에 파울링의 영향이 감소하는 문제를 해결하기 위해 다양하고 기발한 멤브레인의 패턴화가 제시되었다. 패턴화된 멤브레인의 진행 과정과 멤브레인의 파울링 효과의 분리 과정을 이 글을 통해 짚어보려 한다. 패턴화된 멤브레인의 효과를 최대한 활용하는 다양한 분리 과정을 분석해야 하는데 바로 나노여과, 역삼투, 미세여과, 한외여과, 투과증발이다. 이러한 분리 과정들을 사용하면 파울링 효과를 줄이는데 큰 효과가 있다는 점이 증명되었다. 또한, 패턴화된 멤브레인에 이로운 요소도 더해진다. 각각의 패턴화된 멤브레인과 분리 과정들은 플럭스, 염 제거율, 친수성 등에 대한 임계값을 구하는데 주목할 만한 결과가 나왔지만, 아직 파악되지 않은 부분을 확인할 필요도 있다. 본 총설에서는 분리공정을 위한 패턴화된 멤브레인의 효과에 대해 논의할 것이다. Fouling has continued to be a problem that hinders the effectiveness of membrane properties. To solve this problem of reducing fouling effects on membrane surface properties, different and innovative types of membrane patterning has been proposed. This article reviews on the progress of patterned membranes and their separation process concerning the fouling effects of membranes. The types of separation processes that utilize the maximum effectiveness of the patterned membranes include nanofiltration (NF), reverse osmosis (RO), microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), and pervaporation (PV). Using these separation processes have shown and prove to have a major effect on reducing fouling effects, and in addition, they also add beneficial properties to the patterned membranes. Each patterned membrane and their separation processes gave notable results in threshold towards flux, salt rejections, hydrophilicity and much more, but there are also some unsolved cases to be pointed out. In this review, the effects of patterned membrane for separation processes will be discussed.
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