본 연구는 역삼투막의 물리-화학적 표면 개질을 통하여 친수성 증가에 따른 내오염성 및 내염소성을 향상하고자 하였다. 자외선조사로 상용막 표면을 활성화한 후 실란 커플링제를 sol-gel법으로 개질하여 염소에 대한 민감도를 낮춰 폴리아마이드 활성층을 보호하여 내염소성을 향상시켰다. 또한, 에폭사이드의 개수가 다른 PGPE, SPE 두 종류의 에폭시로 코팅 후 에폭사이드의 개환반응으로 내오염성을 향상시켰으며, 표면 개질 조건은 접촉각과 FT-IR, XPS 분석을 통해 최적화하였다. 실란-에폭시 개질막의 오염성 평가 결과 투과도 감소율이 상용막보다 약 1.5배 감소하였고, 내염소성 평가 결과 $20,000ppm{\times}hr$에서도 염제거율이 90% 이상 유지되었다.
본 연구는 역삼투막의 물리-화학적 표면 개질을 통하여 친수성 증가에 따른 내오염성 및 내염소성을 향상하고자 하였다. 자외선조사로 상용막 표면을 활성화한 후 실란 커플링제를 sol-gel법으로 개질하여 염소에 대한 민감도를 낮춰 폴리아마이드 활성층을 보호하여 내염소성을 향상시켰다. 또한, 에폭사이드의 개수가 다른 PGPE, SPE 두 종류의 에폭시로 코팅 후 에폭사이드의 개환반응으로 내오염성을 향상시켰으며, 표면 개질 조건은 접촉각과 FT-IR, XPS 분석을 통해 최적화하였다. 실란-에폭시 개질막의 오염성 평가 결과 투과도 감소율이 상용막보다 약 1.5배 감소하였고, 내염소성 평가 결과 $20,000ppm{\times}hr$에서도 염제거율이 90% 이상 유지되었다.
The purposes of this paper were to improve both fouling and chlorine resistance by increasing the hydrophilicity of the reverse osmosis membrane. In order to improve chlorine resistance, the surface of RO membrane was activated by ultraviolet irradiation, and then it was modified by the sol-gel meth...
The purposes of this paper were to improve both fouling and chlorine resistance by increasing the hydrophilicity of the reverse osmosis membrane. In order to improve chlorine resistance, the surface of RO membrane was activated by ultraviolet irradiation, and then it was modified by the sol-gel method using Octyltriethoxysilane (OcTES) such as the silane coupling agent to low sensitivity to chlorine, thereby the polyamide active layer was protected and chlorine resistance was improved. In addition, polyglycerol polyglycidyl ether (PGPE) and sorbitol polyglycidyl ether (SPE) coating with different number of epoxides, ring opening reaction of epoxide improved the anti-fouling resistance. The surface modification condition was optimized by FT-IR, XPS, and contact angle analysis. As a result, the permeability reduction rate of the silane-epoxy modified membrane after the fouling test was decreased about 1.5 times as compared with that of the commercial membrane. And the salt rejection was maintained over 90% at $20,000ppm{\times}hr$ even after chlorine resistance test.
The purposes of this paper were to improve both fouling and chlorine resistance by increasing the hydrophilicity of the reverse osmosis membrane. In order to improve chlorine resistance, the surface of RO membrane was activated by ultraviolet irradiation, and then it was modified by the sol-gel method using Octyltriethoxysilane (OcTES) such as the silane coupling agent to low sensitivity to chlorine, thereby the polyamide active layer was protected and chlorine resistance was improved. In addition, polyglycerol polyglycidyl ether (PGPE) and sorbitol polyglycidyl ether (SPE) coating with different number of epoxides, ring opening reaction of epoxide improved the anti-fouling resistance. The surface modification condition was optimized by FT-IR, XPS, and contact angle analysis. As a result, the permeability reduction rate of the silane-epoxy modified membrane after the fouling test was decreased about 1.5 times as compared with that of the commercial membrane. And the salt rejection was maintained over 90% at $20,000ppm{\times}hr$ even after chlorine resistance test.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 역삼투 분리막의 내오염성과 내염소성을 향상시키기 위해 UV 에칭과 실란-에폭시를 이용하여 물리화학적 표면 개질을 진행하였다. UV 식각으로 PA 구조의 C=O 결합을 끊어 OH기를 형성함으로써 친수성을 증가시키고 실란 커플링제가 결합할 수 있는 자리를 형성시키고자 하였다. UV 에칭 시간은 FT-IR, contact angle, 수투과도 측정 등을 통해 최적화하였다.
본 연구에서는 상용 역삼투막의 표면을 물리화학적으로 개질하여 내오염성과 내염소성을 향상하고자 하였다. 개질을 위해 표면을 UV로 활성화한 후, sol-gel법을 통해 실란 커플링제를 grafting 시켜 내염소성을 향상시켰다.
실란 표면개질을 위해 340 nm 파장의 UV를 막 표면에 조사하여 -OH 라디컬을 형성시키고자 하였다. Fig.
이에 본 연구에서는 역삼투 분리막의 내오염성과 내염소성을 향상시키기 위해 UV 에칭과 실란-에폭시를 이용하여 물리화학적 표면 개질을 진행하였다. UV 식각으로 PA 구조의 C=O 결합을 끊어 OH기를 형성함으로써 친수성을 증가시키고 실란 커플링제가 결합할 수 있는 자리를 형성시키고자 하였다.
제안 방법
UV 에칭 시간에 따른 표면 구조 변화는 FT-IR(Spectrum One System (Perkin-Elmer))분석을 통해 확인하였으며 접촉각(Phoenix300 (First-ten angstrom, USA))분석을 통해 표면 친수성 변화를 확인하였다. 상용막과 실란-에폭시 표면 개질 막 표면의 모폴로지와 거칠기는 FE-SEM (MERLIN (Carl Zeiss))과 AFM (Nanowizard I (JPK Instruments, Berlin)) 분석을 진행하였고, XPS(K-Alpha (Thermo Electron))를 이용하여 상용막과 개질막 표면의 화학구조 변화를 확인하였다.
UV 식각으로 PA 구조의 C=O 결합을 끊어 OH기를 형성함으로써 친수성을 증가시키고 실란 커플링제가 결합할 수 있는 자리를 형성시키고자 하였다. UV 에칭 시간은 FT-IR, contact angle, 수투과도 측정 등을 통해 최적화하였다. 실란 커플링제인 octyltriethoxysilane (OcTES)를 grafting하여 PA 구조의 염소에 대한 민감도를 낮춰 내염소성을 향상시키고자 하였으며, 단량체 당 ring의 개수가 3개인 polyglycerol polyglycidyl ether (PGPE)와 4개인 sorbitol polyglycidyl ether (SPE)를 사용하여 2차 표면 개질을 진행하여 내오염성에 대한 영향을 확인하였다.
개질막의 내오염성을 확인하기 위해 BSA를 이용하여 인위적인 막 오염을 일으켰다. 2,000 ppm의 NaCl수용액으로 초기 성능 평가를 진행한 후, 100 ppm BSA 수용액을 투입하여 1시간 간격으로 10시간 동안 평가를 진행하여 식 (1)과 (2)를 이용하여 막의 투과도와 염제거율을 계산하였다.
본 연구에서는 상용 역삼투막의 표면을 물리화학적으로 개질하여 내오염성과 내염소성을 향상하고자 하였다. 개질을 위해 표면을 UV로 활성화한 후, sol-gel법을 통해 실란 커플링제를 grafting 시켜 내염소성을 향상시켰다. 또한, 실란 커플링제와 에폭시를 반응 시킨 후 개환 반응을 거쳐 친수성 그룹을 형성하여 내오염성을 향상시켰다.
그 후, PGPE와 SPE 에폭시 수용액에 각각 30분간 반응시키고 90°C 오븐에서 10분간 ring-opening 반응을 진행하였다.
내염소성 평가는 정수처리에 사용되는 살균소독제의 주성분인 NaOCl을 분리막 표면에 노출시켜 막의 성능을 확인하였다. 내오염성 평가와 마찬가지로 분리막의 초기 성능 평가를 진행한 후, 염소 성분에 의한 막 성능 저하를 극명하게 확인하기 위해 과량의 2,000 ppm NaOCl 수용액에 2시간 동안 노출되도록 하였다.
내염소성 평가는 정수처리에 사용되는 살균소독제의 주성분인 NaOCl을 분리막 표면에 노출시켜 막의 성능을 확인하였다. 내오염성 평가와 마찬가지로 분리막의 초기 성능 평가를 진행한 후, 염소 성분에 의한 막 성능 저하를 극명하게 확인하기 위해 과량의 2,000 ppm NaOCl 수용액에 2시간 동안 노출되도록 하였다. 염소에 노출된 개질 막을 다시 투과 장비에 설치하여 투과량과 전기전도도를 측정 하였고, 20,000 ppm⋅hr가 되는 10시간 동안 반복해서 내염소성 평가를 진행하였다.
개질을 위해 표면을 UV로 활성화한 후, sol-gel법을 통해 실란 커플링제를 grafting 시켜 내염소성을 향상시켰다. 또한, 실란 커플링제와 에폭시를 반응 시킨 후 개환 반응을 거쳐 친수성 그룹을 형성하여 내오염성을 향상시켰다.
2,000 ppm의 NaCl수용액으로 초기 성능 평가를 진행한 후, 100 ppm BSA 수용액을 투입하여 1시간 간격으로 10시간 동안 평가를 진행하여 식 (1)과 (2)를 이용하여 막의 투과도와 염제거율을 계산하였다. 또한, 오염성 정도를 수치화하기 위해 normalized water flux를 계산하여 상용막과 개질막의 오염성 정도를 비교하였다.
UV 에칭 시간에 따른 표면 구조 변화는 FT-IR(Spectrum One System (Perkin-Elmer))분석을 통해 확인하였으며 접촉각(Phoenix300 (First-ten angstrom, USA))분석을 통해 표면 친수성 변화를 확인하였다. 상용막과 실란-에폭시 표면 개질 막 표면의 모폴로지와 거칠기는 FE-SEM (MERLIN (Carl Zeiss))과 AFM (Nanowizard I (JPK Instruments, Berlin)) 분석을 진행하였고, XPS(K-Alpha (Thermo Electron))를 이용하여 상용막과 개질막 표면의 화학구조 변화를 확인하였다.
2는 상용막 표면을 활성화시키기 위해 사용된 UV 장비 모식도이며, 변압기와 on/off 조작부, 340 nm의 파장을 가지는 UV 램프로 구성되어있다. 상용막을 UV 램프 15 cm 아래에 고정시켜 0-90초간 UV를 조사하여 막 표면을 활성화한 후, 1.65 wt%의 OcTES를 막표면에 부어 실란 표면 개질을 진행하였다. 그 후, PGPE와 SPE 에폭시 수용액에 각각 30분간 반응시키고 90°C 오븐에서 10분간 ring-opening 반응을 진행하였다.
실란 개질 유무를 확인하고자 Si 원소의 XPS 분석을 진행하였고, 그 결과를 Fig. 8과 Table 2에 나타내었다. 모든 막에서 SiC (100.
13에 나타내었다. 실란 용액(1.65 wt%)으로 UV조사가 완료된 막에 0.1-0.5 wt% 에폭시 용액을 함침시켜 2차 표면 개질을 진행하였다. Fig.
UV 에칭 시간은 FT-IR, contact angle, 수투과도 측정 등을 통해 최적화하였다. 실란 커플링제인 octyltriethoxysilane (OcTES)를 grafting하여 PA 구조의 염소에 대한 민감도를 낮춰 내염소성을 향상시키고자 하였으며, 단량체 당 ring의 개수가 3개인 polyglycerol polyglycidyl ether (PGPE)와 4개인 sorbitol polyglycidyl ether (SPE)를 사용하여 2차 표면 개질을 진행하여 내오염성에 대한 영향을 확인하였다.
염소에 노출된 개질 막을 다시 투과 장비에 설치하여 투과량과 전기전도도를 측정 하였고, 20,000 ppm⋅hr가 되는 10시간 동안 반복해서 내염소성 평가를 진행하였다.
SPE는 단량체로 PGPE보다 코팅층이 얇고, 막 표면을 덮는 정도가 적으며 단위분자당 epoxide ring의 개수가 PGPE보다 많아 OH 그룹이 많이 형성되었기 때문에 수투과도 감소에 큰 영향을 미치지 않는다고 사료된다[14,18,29]. 이에 본 연구에서는 에폭시의 농도를 0.3 wt% PGPE, 0.1 wt% SPE로 최적화하였다.
화학적 개질 방법은 주로 화학적 활성 용액을 사용하여 표면을 활성화하는 방법이며 물리적 개질 방법은 화염처리, 블렌딩, 코로나 및 플라즈마 방전, 자외선조사 방법 등을 통해 표면을 활성화시키는 방법이다. 특히 자외선 조사 방법은 화학 물질을 사용하거나 세정 등 별도의 추가 공정이 필요하지 않아 공정이 간단하고 안전하며 친환경적이라는 장점이 있어 본 연구에서는 UV 조사로 표면 개질을 진행하였다.
대상 데이터
막의 투과 성능평가를 위해 사용된 모의 해수는 sodium chloride (NaCl, Daejung, 99%)를 사용하였고, 내오염성 평가를 위해 인공 오염원인 bovine serum albumin (Sigma-Aldrich, 30% in sodium chloride : BSA)을 내염소성 평가는 막의 강제 손상을 위해 sodium hypochlorite (NaOCl, YAKURI, 12% in D.I. Water)를 사용하였다.
실험에 사용된 상용 역삼투막은 Toray chemical사의 RE4040-BLN BW (brackish water) RO막을 제공받아 사용하였고 상용막의 기본 물성을 측정한 결과를 Table 1에 나타내었다. 상용막은 De-ionized (D.I.) water와 ethyl alcohol anhydrous (Daejung, 99.5%)로 세척하여 사용하였다. 실란 커플링제는 octyltriethoxysilane (OcTES, Alfa Aesar, 95%)을 사용하였고 에폭시는 polyglycerol polyglycidyl ether (PGPE, DENACOL, EX-512)와 sorbitol polyglycidyl ether (SPE, JSI CO.
실험에 사용된 상용 역삼투막은 Toray chemical사의 RE4040-BLN BW (brackish water) RO막을 제공받아 사용하였고 상용막의 기본 물성을 측정한 결과를 Table 1에 나타내었다. 상용막은 De-ionized (D.
데이터처리
실란-에폭시 표면 개질이 표면 활성층의 모폴로지에 미치는 영향을 확인하기 위해 FE-SEM 분석을 진행하였고 그 결과를 Fig. 11에 나타내었다. SEM 분석 결과 상용막과 PGPE, SPE로 개질된 막 모두 PA 역삼투막의 계면중합에 의해 형성되는 ridge-and-valley 구조를 확인할 수 있었으며, 에폭시 개질된 막은 상용막에 비해 거칠기가 증가하는 경향을 볼 수 있다.
표면 구조 변화를 더 명확히 분석하기 위해 AFM 분석을 진행하였으며 그 결과를 Fig. 12와 Table 3에 나타내었다. Fig.
성능/효과
Fig. 13(a)는 PGPE로 2차 표면 개질한 막으로 상용막에 비해 모든 농도에서 낮은 결과를 보였으며, 0.3 wt%에서 29.3 GFD의 물성을 나타내었다. 이는 고분자 PGPE가 표면 개질 시 코팅층이 두꺼워지고 표면을 덮는 정도가 조밀하기 때문이다.
Fig. 13(b)는 SPE로 2차 표면 개질한 막으로 모든 농도에서 상용막과 비슷하거나 약간 낮은 투과도 결과를 보이며 0.3 wt%에서 38.76 GFD로 투과도가 우수한 결과를 나타내었다. SPE는 단량체로 PGPE보다 코팅층이 얇고, 막 표면을 덮는 정도가 적으며 단위분자당 epoxide ring의 개수가 PGPE보다 많아 OH 그룹이 많이 형성되었기 때문에 수투과도 감소에 큰 영향을 미치지 않는다고 사료된다[14,18,29].
Fig. 16(b)는 내염소성 제거율 평가 결과이며, NaOCl노출시간이 길어질수록 제거율이 감소하는 경향을 보이며, 상용막의 경우 96.2%에서 82.8%로 약 14%의 하락폭을 나타내었다. 이는 아미드 결합의 N-H 그룹에 결합된 방향족 고리가 높은 전자 밀도에 의해 염소 라디칼 공격에 민감하고 N-할로겐화에 의해 N-chloro 그룹으로 전환되어[30] 아마이드 결합과 벤젠 고리가 분해되어 이온 분리 성능이 감소하였기 때문이다.
UV 조사를 90초 이상 진행할 경우, 막 자체가 황갈색으로 변색하여 열에 의한 손상 및 표면 산화 우려가 있다. 90초로 진행한 투과도 및 염제거율 결과가 60초와 비슷한 결과 값을 보여 조사 시간이 짧은 60초로 최적화하였다.
실란 표면개질을 위해 340 nm 파장의 UV를 막 표면에 조사하여 -OH 라디컬을 형성시키고자 하였다. Fig. 5는 조사 시간에 따른 막 표면의 화학적 구조 변화를 확인한 FT-IR 분석 결과이며, UV 조사 시간이 길어짐에 따라 C=O bond (1730 cm-1)가 감소하고 OH (3400cm-1)가 증가함을 확인하였다. 이는 폴리아마이드 표면에 광산화가 발생하였고[16], 조사하는 동안 UV가 조사된 표면과 대기 중 산소의 반응으로 C=O 결합이 끊어짐과 동시에 -COOH가 결합함으로써 OH 라디칼이 형성되었다고 볼 수 있다[17].
PGPE는 0.3 wt%, SPE는 0.1 wt%로 개질 농도를 최적화하였고, AFM 분석 결과 상용막보다 개질된 막들의 표면의 거칠기가 증가한 것을 확인하였다. XPS Si2p 분석 결과 상용 역삼투막의 표면과 실란이 그라프팅된 것을 확인하였고, XPS C1s 분석 결과 C=O 결합의 감소와 C-O-H 결합의 증가로 에폭사이드의 개환 반응으로 표면 개질이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다.
15에 나타내었다. PGPE와 SPE로 개질된 막 모두 초기 투과도보다 약 30%의 낮은 감소율로 상용막의 감소율인 48%보다 내오염성이 약 1.5배 향상된 결과를 확인하였다. 모든 막이 초기보다 투과도가 감소하였지만 실란-에폭시 개질 막의 경우에는 상용막보다 낮은 감소율을 보인다.
11에 나타내었다. SEM 분석 결과 상용막과 PGPE, SPE로 개질된 막 모두 PA 역삼투막의 계면중합에 의해 형성되는 ridge-and-valley 구조를 확인할 수 있었으며, 에폭시 개질된 막은 상용막에 비해 거칠기가 증가하는 경향을 볼 수 있다. 이는 ridge-and-valley 구조가 에폭시 코팅으로 덮여 있기 때문이다[14].
1 wt%로 개질 농도를 최적화하였고, AFM 분석 결과 상용막보다 개질된 막들의 표면의 거칠기가 증가한 것을 확인하였다. XPS Si2p 분석 결과 상용 역삼투막의 표면과 실란이 그라프팅된 것을 확인하였고, XPS C1s 분석 결과 C=O 결합의 감소와 C-O-H 결합의 증가로 에폭사이드의 개환 반응으로 표면 개질이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다.
내염소성 평가 결과 상용막의 염제거율이 96.2%에서 82.8%로 감소하였고, 실란-에폭시 개질 막은 20,000 ppm × hr 조건에서도 염제거율이 90% 이상 유지되어 내염소성이 향상된 것을 확인하였다.
내오염성 평가 결과 상용막의 투과도가 초기 63.9 GFD에서 33.8 GFD로 47%의 감소율을 보였고, PGPE 개질막은 초기 35.9 GFD에서 25.4 GFD로 29%, SPE 개질막은 초기 39.0 GFD에서 26.2 GFD로 32%의 감소율을 보였다. 실란-에폭시 개질 막의 투과도 하락폭이 상용막에 비해 약 1.
이는 폴리아마이드 표면에 광산화가 발생하였고[16], 조사하는 동안 UV가 조사된 표면과 대기 중 산소의 반응으로 C=O 결합이 끊어짐과 동시에 -COOH가 결합함으로써 OH 라디칼이 형성되었다고 볼 수 있다[17]. 또한, UV 조사에 따른 1660 cm-1의 N-H bond peak의 변화가 없으며, 아마이드 결합이 파괴되지 않는 결과를 확인하였다. 이는 UV조사가 다른 화학결합에는 영향을 미치지 않고 C=Obond의 파괴에만 작용하여 역삼투막의 성능을 유지한다고 볼 수 있다.
8과 Table 2에 나타내었다. 모든 막에서 SiC (100.08, 100.48 eV)[20,21]와 Si(99.58, 99.68 eV)[22,23] peak가 검출되었으며, 개질을 진행하지 않은 RE4040-BLN BWRO 상용막은 막 제조시 기본적으로 실란 처리를 진행하였기 때문에 SiC peak가 관찰되었다고 사료된다. Fig.
반면 PGPE로 개질된 막의 경우에는 초기 99%에서 95.2%로, SPE로 개질된 막은 98.6%에서 94%로 하락폭이 각각 약 4, 5% 정도로 감소한 결과를 확인하였고, 실란에폭시 개질을 완료한 막이 20,000 ppm × hr에서도 염제거율 90% 이상을 유지하여 내염소성이 향상된 결과를 확인하였다.
상용막은 80°이며, UV 조사 30, 60, 90초로 시간이 길어짐에 따라 접촉각이 74.89, 70.47, 66.01°로 감소하여 친수성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
14에 나타내었다. 상용막은 초기 63.9 GFD에서 33.8 GFD로 약 47% 감소하였고, PGPE은 35.9 GFD에서 25.4 GFD로 약 29%, SPE 개질막은 39.0 GFD에서 26.2 GFD로 32% 감소하였다. 염제거율의 경우에는 모든 막에서 시간이 지남에 따라 99% 전, 후를 유지하는 결과를 나타내었다.
16(a)에서 모든 막은 NaOCl의 노출시간에 따라 투과도가 증가하였다. 상용막의 경우 57.1 GFD에서 98.6 GFD로 증가하였고, PGPE로 개질한 막은 34.3 GFD에서 71.23 GFD, SPE로 개질한 막은 43.5 GFD에서 85.3 GFD로 증가하였다. Fig.
2 GFD로 32%의 감소율을 보였다. 실란-에폭시 개질 막의 투과도 하락폭이 상용막에 비해 약 1.5배 낮은 결과를 나타내었으며, 이는 표면 개질에 의해 거칠기와 친수성이 증가하여 소수성 오염원의 부착 방해로 내오염성이 향상되었음을 알 수 있었다.
21 GFD의 결과를 나타내었다. 염제거율의 경우, 상용막은 97.87%, 에칭을 30초로 진행한 막은 97.36%, 60초는 98.04%, 90초는 98.12%이며 조사 시간이 증가할수록 염제거율이 유지되면서 투과도는 증가하는 결과를 확인하였다. 이는 에칭을 진행함으로써 C=O 결합이 끊어지고 대기 중 산소와의 반응으로 OH그룹이 다량 형성되어 막 표면의 친수화로 투과도가 향상되었다고 볼 수 있다[18,19].
49%로 OcTES로 개질된 막이 약 10배로 증가하였고, 실란-에폭시 개질을 진행한 (c), (d)는 약 2-3배 이상 증가하였다. 이를 통해 실란-에폭시 개질이 잘 이루어졌다는 것을 확인할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
역삼투막이란 무엇인가?
역삼투막은 고농도의 feed에 삼투압만큼의 구동압력을 주어 저농도 또는 순수한 용매를 얻고자 할 때 주로 사용하는 고분자 막이며 해수담수화, 폐수처리, 음료 농축 등 다양한 공정에 적용되고 있다. 역삼투막을 이용한 해수담수화 기술은 다단플래쉬법, 다중효용법, 증기압축법 등의 증발법에 비해 구조가 간단하고 에너지 소비가 낮아 경제적이므로 상용화되어 많이 이용되고 있다[1-4].
역삼투막을 이용한 해수담수화 기술의 장점은 무엇인가?
역삼투막은 고농도의 feed에 삼투압만큼의 구동압력을 주어 저농도 또는 순수한 용매를 얻고자 할 때 주로 사용하는 고분자 막이며 해수담수화, 폐수처리, 음료 농축 등 다양한 공정에 적용되고 있다. 역삼투막을 이용한 해수담수화 기술은 다단플래쉬법, 다중효용법, 증기압축법 등의 증발법에 비해 구조가 간단하고 에너지 소비가 낮아 경제적이므로 상용화되어 많이 이용되고 있다[1-4].
UV 에칭과 실란-에폭시를 이용하여 물리화학적 표면 개질은 어떠한 방식으로 진행되었는가?
이에 본 연구에서는 역삼투 분리막의 내오염성과 내염소성을 향상시키기 위해 UV 에칭과 실란-에폭시를 이용하여 물리화학적 표면 개질을 진행하였다. UV 식각으로 PA 구조의 C=O 결합을 끊어 OH기를 형성함으로써 친수성을 증가시키고 실란 커플링제가 결합할 수 있는 자리를 형성시키고자 하였다. UV 에칭 시간은 FT-IR, contact angle, 수투과도 측정 등을 통해 최적화하였다.
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