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NTIS 바로가기멤브레인 = Membrane Journal, v.28 no.5, 2018년, pp.332 - 339
윤원섭 (한남대학교 화공신소재공학과) , 정성일 (한남대학교 화공신소재공학과) , 임지원 (한남대학교 화공신소재공학과)
In order to investigate the effect of ion exchange capacity of ion exchange membranes on the salt removal efficiency in the membrane capacitive deionization process, sulfosuccinic acid (SSA) as the cross linking agent was added to poly(vinyl alcohol)(PVA) and sulfonic acid-co-maleic acid (PSSA_MA) w...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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축전식 탈염 기술의 장점은 무엇인가? | 축전식 탈염 기술은 정전기적 인력을 이용하여 이온을 흡착하는 기술이며 저염분의 염수 처리에 대한 효율이 높고 다른 수처리 기술보다 에너지 저감 효과가 커 수처리 기술로 많이 연구되고 있다[1]. 축전식 탈염 기술이란 다공성 탄소 전극이 이용되며 음이온과 양이온을 전극표면에 흡착했다가 탈착 시 탈 이온화 되어 배출되는 원리로 전해질에서 이온을 제거하므로 에너지 소비가 적고 90% 이상의 회수율을 얻을 수 있어 친환경적인 기술이다[2-8]. 하지만 축전식 탈염 기술은 탈착과정에서 전극에 흡착 되었던 이온들이 완전히 떨어지지 못하고 다음 사이클이 진행되면서 염 제거 효율을 감소시킨다는 문제점이 있다[9-10]. | |
해수담수화란 무엇인가? | 수처리 기술에 대한 중요성은 시간이 흐를수록 더욱 중요해지고 있다. 해수담수화란 바닷물로부터 염분을 제거하여 담수로 만드는 기술로서 수처리 기술 중의 하나인 축전식 탈염 기술(Capacitive Deionization, CDI) 이 있다. 축전식 탈염 기술은 정전기적 인력을 이용하여 이온을 흡착하는 기술이며 저염분의 염수 처리에 대한 효율이 높고 다른 수처리 기술보다 에너지 저감 효과가 커 수처리 기술로 많이 연구되고 있다[1]. | |
막 결합형 축전식 탈염 기술이 주목받는 이유는 무엇인가? | 이러한 문제점을 보완하고 성능 향상을 위해 이온교환막(Ion Exchange Membrane, IEM)을 전극에 결합시키는 방식인 막 결합형 축전식 탈염 기술 (Membrane Capacitive deionization, MCDI)이 개발되었다. 음이온 및 양이온교환막을 결합함으로써 이온을 선택적으로 통과시켜 전극에 흡착시키고 탈착 시에 이온 들이 완전히 배출되어 효율이 증가하고 재생 및 유지 보수가 쉬워 수처리 기술로서 더욱 주목을 받고 있다 [11-15]. MCDI 기술은 전해질과 전극이 직접적으로 접촉하는 것을 방지함으로써 전극표면에 오염이 생기지 않도록 하며 음이온교환막과 양이온교환막을 겹쳐 결합시키고 두 교환막 사이에 스페이서를 도입하여 공급 액이 사이로 지나갈 수 있는 구조로 설정되어있다. |
Y. Liu, C. Nie, X. Liu, X. Xu, Z. Sun, and L. Pan, "Review on carbon-based composite materials for capacitive deionization", RSC Adv., 5, 15205 (2015).
R. Zhao, P. M. Biesheuvel, and A. van der Wal, "Energy consumption and constant current operation in membrane capacitive deionization", Energy Environ. Sci., 5, 9520 (2010).
P. M. Biesheuvel, R. Zhao, S. Porada, and A. van der Wal, "Theory of membrane capacitive deionization including the effect of the electrode pore space", J. Colloid Interface Sci., 350, 239 (2011).
H. Strathmann, "Ion-exchange Membrane Separation Processes", Elsevier, Amsterdam (2004).
S. W. Chen, J. H. Jun, J. W. Rhim, and S. Y. Nam, "Studies on the preparation of the poly (vinyl alcohol) ion exchange membranes for direct methanol fuel cell", Membr. J., 13, 199 (2003).
Y. S. Jeon and J. W. Rhim, "Performance study on membrane capacitive deionization (MCDI) processes using the composite carbon electrodes coated by cation and anion exchange polymers based on PVA", Polym. Korea, 41, 352 (2017).
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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