알루미나 중공사 한외여과막 제조 및 특성평가

김여진; 김성중; 김정; 조영훈; 박호식; 이평수; 박유인; 박호범; 남승은

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김여진 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 김성중 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 김정 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 조영훈 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 박호식 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 이평수 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 박유인 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터) 박호범 (한양대학교 에너지공학과) 남승은 (한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터)

저널정보: 한국막학회 멤브레인 멤브레인 제28권 제1호

발행연도: 2018.1

수록면: 21 - 30 (10page)

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본 연구에서는 sol-gel법을 이용하여 균일하고 결함을 최소화한 세라믹 한외여과막을 제조하였다. 알루미나 중공사 정밀여과막 지지체의 기공 크기를 줄이기 위해, 합성된 boehmite sol과 sol-ethanol 혼합 용액을 사용하여 dip coating법으로 지지체 표면 위에 ${\gamma}$-알루미나 활성층을 형성시켰다. pristine sol을 이용하여 4회 이상 코팅했을 경우 박막층의 두께가 상당히 증가하여 균열 및 박리현상을 야기시키고, 3회 코팅을 진행하였을 경우 표면 결함이 최소화된 최적의 시료를 얻을 수 있었다. 또한, 소결 온도가 ${\gamma}$-알루미나 활성층의 기공 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 소결 온도가 $1000^{\circ}C$일 때 가장 높은 순수 투과도 값을 보였으며, 10 nm 크기의 dextran 분획분자량(molecular weight cut-off (MWCO) : 51 kDa)이 관찰되었다. 600, $800^{\circ}C$에서 소결한 막의 경우, 12 kDa MWCO (dextran 5 nm)를 갖는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 코팅 용액의 조성은 박막층의 두께에 큰 영향을 주었고, 소결 온도에 따라 분획분자량이 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

#ceramic #ultrafiltration #sol-gel #dip coating

참고문헌 (23)

참고문헌 신청

R. Nistico / 2017 / Sol-gel chemistry, templating and spin-coating deposition: A combined approach to control in a simple way the porosity of inorganic thin films/coatings / Microporous and Mesoporous Materials 248:18

X. Da / 2016 / Preparation of zirconia nanofiltration membranes through an aqueous sol-gel process modified by glycerol for the treatment of wastewater with high salinity / Journal of Membrane Science 504:29

X. Chen / 2015 / Preparation of high-flux $\gamma$-alumina nanofiltration membranes by using a modified sol-gel method / Microporous and Mesoporous Materials 214:195

F. Jiang / 2013 / Silica ultrafiltration membrane with tunable pore size for macromolecule separation / J. Membr. Sci. 441:25

M. Qiu / 2010 / Co-sintering synthesis of bi-layer titania ultrafiltration membranes with intermediate layer of sol-coated nanofibers / J. Membr. Sci. 365:225

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