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수처리용 정밀여과 멤브레인의 제조 및 특성 연구
Preparation and Characterization of Microfiltration Membranes for Water Treatment 원문보기

멤브레인 = Membrane Journal, v.24 no.1, 2014년, pp.50 - 62  

정보람 (동의대학교 환경공학과) ,  김노원 (동의대학교 환경공학과)

초록
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상 전이 공정을 이용하여 polysulfone계 비대칭 정밀 여과막을 제조하였다. Polysulfone/N-methyl-2-pyrrolidone/polyvinylpyrrolidone/phosphoric acid계로 이루어진 casting 용액을 사용하였으며 응고조로는 물을 사용하였다. 멤브레인 제조공정에 적용된 상 전이 공정으로 증기 유도 상 전이 공정을 적용하였으며 상대습도 74%에서 캐스팅 판의 온도와 노출 시간을 조절한 결과 기공의 크기와 구조에 있어 변화를 관찰할 수 있었다. 제조된 멤브레인의 구조는 SEM과 microflow permporometer를 사용하여 조사하였다. Phosphoric acid의 첨가는 조밀한 스펀지 형태의 멤브레인을 느슨한 스펀지 형태의 멤브레인으로 변화시켰으며 촉매량의 Phosphoric acid 첨가로도 평균 기공크기는 거의 $0.2{\mu}m$ 정도 커지고 유량도 약 3,000 LMH가 증가하였다. 캐스팅 판의 온도와 노출 시간의 변화는 표면층의 구조, 기공의 크기 및 공극률에 큰 변화를 가져옴을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An asymmetric microfiltration membranes were prepared with polysulfone by an immersion precipitation phase inversion method. Microfiltration membranes were prepared by polysulfone/N-methyl-2-pyrrolidone/polyvinylpyrrolidone/phosphoric acid casting solution and water coagulant. The vapor induced phas...

주제어

#phase inversion   #polysulfone   #microfiltration   #phosphoric acid   #asymmetric membrane  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서는 어떤 방법을 이용하여 멤브레인을 제조하였는가? 멤브레인의 제조는 용매치환 상 전이법으로 이루어 졌으며 polyester film 상에서 250 μm의 gap을 가지는 casting knife를 이용하여 고분자 용액을 캐스팅하였다. VIPS 조건을 균일하게 유지하기 위하여 상대 습도 74%, 외기 온도 19 - 20°C를 유지하였다.
미세 다공성 멤브레인의 투과 특성은 대부분 무엇에 의해 결정되는가? 정밀여과에 사용되는 미세 다공성 멤브레인의 투과 특성은 멤브레인의 morphology에 의해 대부분 결정된다. 기계적 강도와 선택성을 얻기 위하여 sponge-like structure를 가지는 구조가, 풍부한 유량과 긴 수명을 부여하기 위하여 비대칭성 구조가 선호된다.
VIPS-NIPS 연속 공정을 통해 얻어지는 멤브레인의 특징은? VIPS-NIPS 연속 공정의 영향이 뚜렷이 나타나는 멤브레인은 몇 가지 구조적인 특징을 가진다. 표면층에서 큰 기공을 형성하고, 표면층 하부에 최소기공층이 나타나며 최소기 공층 하부에 다시 거대 기공층이 나타나는 3중 구조를 가지는 것이 특징으로 나타났다.
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참고문헌 (20)

  1. J. Mallevialle, P. E. Odendaal, and M. R. Wiesner, "Water Treatment Membrane Processes", pp. 11.1-11.39, McGraw-Hill, New York (1996). 

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  20. Handbook of Solubility Parameters, Allan F. M. Barton. Ph.D., CRC Press, pp. 153-157 (1983). 

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