[논문]인산 및 2-부톡시에탄올 첨가에 의한 PSF 고분자 분리막의 제조 및 특성

김노원

[국내논문] 인산 및 2-부톡시에탄올 첨가에 의한 PSF 고분자 분리막의 제조 및 특성
Preparation and Characterization of PSF Membranes by Phosphoric Acid and 2-Butoxyethanol 원문보기

멤브레인 = Membrane Journal, v.22 no.3, 2012년, pp.178 - 190

초록
AI-Helper

침지법 상전이 공정 방법으로 polysulfone (PSF) 분리막을 제조하였다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid의 캐스팅 용액과 물 침전조를 이용하여 분리막을 제조하였다. 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용함으로서 캐스팅 용액에 첨가된 인산의 영향이 분리막의 구조 및 투과량에 미치는 영향을 살펴보았다. 미량의 인산의 첨가로도 평균 기공의 크기, 공극률, 수투과량의 증가를 볼 수 있었다. 또한 분리막의 구조가 치밀한 스펀지 형태의 구조에서 비대칭성이 향상된 구조로 변화함을 확인할 수 있었다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid/BE를 함유한 캐스팅 용액을 준비한 후 동일한 조건으로 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용하여 분리막을 제조하였다. BE의 첨가는 평균 기공의 크기를 거의 0.1 ${\mu}m$ 정도 향상시키는 효과를 가져왔으며 수 투과 유량 또한 10~12 $L/cm^2{\cdot}min{\cdot}bar$ 향상시키는 결과를 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Flat sheet membranes were prepared with polysulfone (PSF) by an immersion precipitation phase inversion method. Membranes were prepared with PSF/N-methylpyrrolidone (NMP)/polyvinylpyrrolidone (PVP)/phosphoric acid casting solution and water coagulant. By using the successive process of the vapor-induced phase inversion (VIPS) followed by the nonsolvent-induced phase inversion (NIPS), the effect of phosphoric acid addition to casting solution on morphology and permeability of membrane was studied. The mean pore size, the porosity, and the water flux of membranes were increased by the addition of small amount of phosphoric acid. Furthermore, the morphology of the prepared membranes were changed from a dense sponge-like structure to highly enhanced asymmetric structure. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid/2-butoxyethanol (BE) casting solution were prepared and cast the successive VIPS-NIPS process with same experimental condition. Due to the addition of BE to casting solution, the mean pore size and almost 0.1 ${\mu}m$ and the water flux increased about 10 to 12 $L/cm^2{\cdot}min{\cdot}bar$.

Keyword

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