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      • KCI등재

        Performance of Annealed Polyacrylonitrile Nanofiltration Membrane

        이규호,김인철,Lee Kew-Ho,Kim In-Chul The Membrane Society of Korea 2005 멤브레인 Vol.15 No.1

        통합형 비대칭 폴리아크릴로니트릴(PAN) 한외여과막의 기공크기를 줄이기 위하여 아닐링을 하였다. 두 종류 PAN 고분자(단일중합체와 공중합체)의 화학적 구조가 아닐링에 미치는 영향을 조사하였다. PAN 고분자의 아닐링은 고분자의 화학적 구조에 큰 영향을 받는다. 공중합체가 단일중합체에 비해서 덜 강직한 구조를 지니므로 아닐링에 훨씬 큰 영향을 받는다. 아닐링을 실시하기 전에 고분자 내에 잔존하는 용매의 완벽한 제거를 위하여 분리막을 물 속에서 예열 처리하였다. 예열처리를 하지 않은 경우가 아닐링 효과가 더 컸다. 높은 온도에서 아닐링 하기 전에 예열을 하면 기공크기의 증가를 가져 왔다. 막의 표면은 약간 음전하를 띠었고 PAN 나노막의 염배제율은 다음과 같은 순서로 측정되었다: R(Na₂SO₄) > R(NaCl) > R(MgSO₄) > R(CaCl₂). Donnan 평형과 전기중성도에 의해서 염제거 거동을 설명하였다. The integrally skinned asymmetric PAN ultrafiltration membranes were annealed for reducing the pore size. The effect of the chemical structure of two PAN polymers (homo- and copolymer) on annealing was investigated. The annealing of PAN polymer was strongly affected by the chemical structure of the polymer. In other words, the annealing effect of the copolymer was much larger than that of the homopolymer due to its less rigid structure of the main chain. Before annealing, the membranes were usually preheated in water in terms of the complete removal of remained solvents in the membranes. The annealing effect was bigger when no preheating. However, the preheating of the membrane before annealing at high temperatures leads to an increase in the pore size of membranes. The surface of the membranes was slightly negative and the salt rejection of PAN nanofiltration membrane was in the following order: R(Na₂SO₄) > R(NaCl) > R(MgSO₄) > R(CaCl₂). This salt rejection behavior could be explained by the Donnan equilibrium and the electroneutrality.

      • KCI등재

        Formation of Poly(vinylidene difluoride) Membranes with Various Pore Sizes by a Phase Inversion Process and Membrane Performance of Aqueous and Non-aqueous Solution System

        이규호,김인철,Lee Kew-Ho,Kim In-Chul The Membrane Society of Korea 2005 멤브레인 Vol.15 No.1

        비대칭 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 막을 상전환법으로 제조하였다. 도포용액은 PVDF를 용매인 N-ethyl-2-pyrrolidone (NMP)와 비용매인 1,4-dioxane, diethyleneglycol dimethyl ether (DGDE), acetone, (equation omitted)-butyrolactone(GBL)의 혼합용매에 녹여서 제조한다. 여러 첨가제가 도포용액 특성, 투과특성과 막 구조에 미치는 영향을 조사하였다. 응고제인 물과 1,4-dioxane, DGDE, acetone과의 상용성이 NMP보다 낮아서 기공크기가 작아진다. 첨가제의 양을 조절하여 기공크기를 변화시켰다. 혼합용매(수계 및 비수계)가 막의 투과성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 용액점도뿐만 아니라 표면장력도 용매 투과특성에 영향을 끼침을 알 수 있었다. Asymmetric PVDF membranes were prepared by the phase inversion from casting solutions containing PVDF, NMP as solvent and 1,4-dioxane, DGDE, acetone, or GBL as additives by immersing them in water. The effects of various additives on the casting solution properties, permeation properties, and membrane structures were investigated. Low miscibility of 1,4-dioxane, DGDE and acetone with the coagulant (water) compared with NMP resulted in reducing the membrane pore size. When DGDE is used as an additive, the pore size was reduced because of its incipient sharp interface formation in the water. GBL increased membrane pore size because of its polarity compared to that of NMP. The PVDF membranes with various pore sizes could be obtained by controlling the amount of additive. The effect of mixed solvent (aqueous and non-aqueous solution) on permeation through membrane was investigated. Not only solution viscosity but surface tension affected solvent permeation.

      • KCI등재

        Preparation of poly(vinyl alcohol)-coated Composite Nanofiltration Membranes on Various Support Membranes

        이규호,김인철,Lee Kew-Ho,Kim In-Chul The Membrane Society of Korea 2005 멤브레인 Vol.15 No.1

        Poly(vinyl alcohol) (PVA)이 폴리술폰 한외여과 막, 술폰화된 폴리에테르술폰, 폴리아미드 나노 막 위에 코팅된 나노 복합막을 가압법에 의해서 제조되었다. PVA는 글루터알데하이드 수용액으로 가교되었다. 모든 지지층위에 PVA 희박용액이 성공적으로 코팅되어 나노복합막이 제조되었다. 지지막 위의 친수화도가 높아짐에 따라 수투과 유량이 증가하였다. 특히 음하전을 띠는 폴리아미드 나노 복합막의 제타전위는 PVA로 코팅함으로서 감소되었다. 막 오염 실험은 양이온을 띠는 계면활성제, 휴민산, 휴민산과 칼슘이온 복합체 및 bovine serum albumin을 사용하여 실행하였다. PVA로 코팅되지 않은 폴리아미드 나노복합막은 각각의 오염물질에 의해서 심하게 오염되었다. 휴민산과 단백질에 의한 오염은 오염물질의 등전점에서 가장 심하게 발생하였다. 휴민산에 이가 양이온을 첨가함으로서 오염이 심각하게 일어났다. PVA 수용액으로 폴리아미드 나노 복합막을 코팅함으로서 막 오염이 감소되었다. PVA로 코팅된 폴리아미드 나노 복합막은 산, 염기용액에 대해 저항성을 보였다. The poly(vinyl alcohol) (PVA)-based thin film composite nanofiltration (NF) membranes were prepared by coating polysulfone ultrafiltration membranes, sulfonated polyethersulfone and polyamide NF membranes with aqueous PVA solution by a pressurizing method. The PVA was cross-linked with aqueous glutaraldehyde solution. The NF membranes coated with a very low concentration of PVA on all the support membranes was successfully prepared. With increasing the hydrophilicity of the support membranes, the water flux increased. Especially, ζ-potential of negatively charged polyamide NF membrane was reduced by coating the membrane with PVA. A fouling experiment was carried out with positively charged surfactant, humic acid, complex of humic acid and calcium ion and bovine serum albumin. A non-coated polyamide NF membrane was significantly fouled by various foulants. The fouling process when using humic acid and protein occurred at the isoelectric point. There was severe fouling when using humic acid and adding bivalent cations. By coating the polyamide NF membrane with aqueous PVA solution, fouling was reduced. The polyamide NF membrane coated with PVA was resistant to the acidic and basic solution.

      • SCOPUSKCI등재

        HMDSO 플라즈마 고분자 막의 구조가 기체의 투과 특성에 미치는 영향

        남승은,이규호 ( Seung Eun Nam,Kew Ho Lee ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.3

        초박막 활성층은 유기 실리콘 화합물인 헥사메틸디실록산을 사용하여 플라즈마 중합에 의해 폴리 설폰 한외 여과 다공성 지지체 위에 증착시켜 제조하였으며 주사전자현미경(SEM)에 의해 방전 출력이 증가함에 따라 제조된 활성층의 두께를 관찰하였다. 방전 출력이 증가할수록 활성층의 두께가 증가하였으나 방전 출력이 30watt 이상에서 활성층의 두께는 일정하게 나타났다. 플라즈마 고분자의 화학 구조 특성을 알아 보고자 FT-IR 과 XPS spectrum을 관찰하였는 바, 제조된 플라즈마 고분자의 IR 특성 피크인 1110∼1000㎝^(-1)에 나타난 Si-O 피크가 증가하였고 Si 원소 성분이 증가하였다. 방전 출력을 달리하여 제조된 복합막의 수소, 질소, 산소, 이산화 탄소 기체에 대한 투과 실험을 수행한 결과, 방전 출력이 증가함에 따라서 질소에 대한 산소 및 이산화탄소 기체의 선택성이 향상되었으며 수소, 질소의 투과도는 감소하였다. Thin active layers were deposited onto polysulfone ultrafiltration porous substrates by plasma polymerization of organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane(HMDSO). The thickness of active layer was observed by SEM : With increasing the level of radio frequency power, the thickness of active layers was increased but kept constant over 30watt to 50 watt. The characteristics of chemical structure of plasma polymer were studied by FT-IR and XPS : With increasing level of radio frequency power, the characteristic FT-IR peak of plasma polymer, Si-O stretching(1100∼1000㎝^(-1)), and Si atomic composition were increased. Also, the permselectivities of oxygen and carbon dioxide over nitrogen were improved and the permeabilities of hydrogen and nitrogen were decreased with increasing the level of radio frequency power.

      • SCOPUSKCI등재

        개질 비대칭 폴리에테르이미드막을 통한 물-이소프로판올 혼합물 투과증발 분리: NaOH용액의 농도와 개질반응 시간에 따른 몰폴로지 변화

        김상균,제갈종건,이규호,Kim, Sang-Gyun,Jegal, Jonggeon,Lee, Kew-Ho 한국공업화학회 1999 공업화학 Vol.10 No.4

        상분리 방법으로 비대칭 폴리에테르이미드막을 제조하였고, 수산화나트륨 수용액으로 막의 표면층을 개질 했을 때의 몰폴로지 변화를 반응기간과 반응용액 농도에 대하여 살려보았다. 표면층 몰폴로지는 개질 용액의 농도가 증가함에 따라 치밀한 구조에서 둥근 입자상의 형태로 변화되었고, 개질 시간이 증가될수록 치밀 영역이 증가되었다. 그러나 반응 농도가 아주 높거나 장시간 개질을 하면 비대칭 폴리에테르이미드막의 표면에서 치밀 구조층이 없어지는 결과를 나타냈다. 결과적으로, 표면의 몰폴로지는 개질 용액의 농도와 시간에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 폴리에테르이미드가 수산화나트륨에 의해서 폴리아믹산으로 가수분해되면서 나타나는 현상으로 추측되었다. Asymmetric polyetherimide membrane were prepared by phase inversion method, and the effects of NaOH concentration and reaction time on the morphology change of the polyetherimide membranes were studied. The morphology of skin layers varied from dense structure to sphere structure with increasing concentration of modification solution. The thickness of dense layer increased with increasing reaction time. However, when either the concentration of modifying solution was very high or the reaction time was very long, the dense layers of the asymmetric membrane were disappeared. From these results, it was found that the surface morphology of the asymmetric polyetherimide membranes depended strongly on the modification conditions such as concentration of modification solution and reaction time. These results might be explained by the hydrolysis reaction of polyetherimide into polyamic acid by the NaOH solution.

      • SCOPUSKCI등재

        실리콘 막을 이용한 페놀 - 물 혼합물의 투과 증발 분리

        임지원,손민영,이규호 ( Ji Won Rhim,Min Young Sohn,Kew Ho Lee ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.5

        페놀-물 혼합 용액에 대하여 Type 1과 Type 2의 실리콘 막을 이용하여 30, 40, 50℃에서 투과 증발 분리 실험을 수행하였다. 이때 공급 원액의 페놀 농도는 500ppm부터 5wt% 이었다. 실험 결과, Type 2막이 Type 1막보다 분리 능력이 더 효율적이었다. 공급원액의 농도가 5wt%와 500ppm일 때, Type 2막을 이용하여 투과액의 페놀 농도가 각각 70wt%, 11wt%의 양호한 결과를 얻었다. The pervaporation separation experiments of phenol-water mixtures were carried out by using Type 1 (PDMS : crosslinking agent=1 : 0.25) and Type 2 (PDMS : crosslinking agent=1 : 0.35) silicone rubber membranes at 30, 40 and 50℃. The phenol concentrations in the feed to be separated were 500ppm to 5wt%. Type 2 membranes were more efficient than Type 1 membranes for the separation of phenol-water mixtures. The phenol concentration of 70wt% was obtained for 5wt% of phenol concentration in the feed at 30℃ and 11wt% phenol concentration observed for 500ppm of phenol concentration in the feed at 30℃ by using Type 2 membranes.

      • KCI등재후보

        Treatment of Dyeing Wastewater Using Polyamid Ro-Membranes After the Pretreatment with Chemical Coagulants

        제갈종건,모중환,황정은,이규호,김재필,Jegal Jonggeon,Mo Joonghwan,Hwang Jeong-Eun,Lee Kew-Ho,Kim Jaephil The Membrane Society of Korea 2004 멤브레인 Vol.14 No.3

        폴리아미드 역삼투막을 이용하여 염색폐수를 처리하였다. 염색폐수를 멤브레인 공정에 적용하기 전에 알럼, 페릭 클로라이드, HOC-100와 같은 화학응집제를 이용하여 먼저 처리하였다. 이러한 전처리가 분리막에 의한 폐수처리 공정에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위하여 최적의 응집/침전 조건을 찾았다. 사용된 모든 응집제에 있어서, 전처리된 폐수의 COD와 UV-흡수도는 약 70% 정도의 감소를 보였다. 이렇게 전처리된 폐수를 다시 분리막 공정으로 처리하였다. 전처리 시 사용된 응집제들이 분리막 공정에서 어떻게 분리막 오염에 영향을 주는지를 조사하였으며, 그 결과 HOC-100가 폐수 내에 존재하는, 분리막 오염을 유발하는 물질 제거에 가장 좋은 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. Treatment of a dyeing wastewater was carried out using polyamide RO-membranes. Before applying the wastewater to the membrane process, it was pretreated with various chemical coagulants such as alum, ferric chloride and HOC-100A. In order to see the effect of the pretreatment on the membrane separation process, the optimum conditions for the coagulation and sedimentation process were sought. As a result, by the pretreatment, for all the coagulants used, the chemical oxygen demand (COD) and UV-absorbance of the wastewater were lowered by more than 70%. The pretreated wastewater was then applied to the membrane process. The effect of the coagulants used for the pretreatment on the membrane fouling was studied. From this study, it was found that the HOC-100A was the best out of the coagulants used for the removal of the materials that could cause membrane fouling.

      • SCOPUSKCI등재

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