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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

권세이 (경희대학교, 경희대학교 일반대학원)

지도교수
이용택
발행연도
2015
저작권
경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

실란-에폭시 다층 표면개질을 통한 역삼투막의 내오염성 향상
권세이 화학과 2015.01 학위논문
실란-에폭시 다층 표면개질을 통한 역삼투막의 내오염성 향상
권세이 ,  이용택 멤브레인 2015.01 학술저널

2013

Diphenylamine에 의해 표면개질된 역삼투막의 내염소성 및 내오염성 향상
권세이 ,  지기용 ,  이용택 멤브레인 2013.01 학술저널

초록· 키워드

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본 연구는 역삼투막의 가장 큰 문제점인 막오염을 해결하기 위하여 실란-에폭시 층을 형성시킨 다층 표면개질법을 이용하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. Sol-gel법을 이용하여 Octyltrimethoxysilane(OcTES)을 막 표면에 가교를 통해 고분자화 하였다. 또한 n=8인 OcTES의 알킬기가 자발적인 self-assembly를 통하여 막 표면에 가지구조를 형성시켰다. 그 위에 Ethylene glycol diglycidyl ether(EGDE)의 이써기를 ring-opening을 통해 부여함으로써 막 표면에 친수성을 부여하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. FE-SEM, FE-TEM, AFM을 통하여 막 표면의 구조분석을 하였고, 막 표면의 ridge and valley 구조와 OcTES, EGDE의 다층 표면개질로 인한 bridge 구조를 확인하였으며, 거칠기의 증가를 통해 막 표면의 가지가 잘 형성되었음을 확인하였다. Contact angle 분석을 통해 표면개질막의 표면에 친수성이 부여되었음을 확인하였으며, EDX, XPS, FT-IR을 통하여 막 표면의 화학구조에 대한 관찰과 표면개질이 잘 이루어졌음을 확인하였고, 적층된 막의 두께 확인을 하였다. EGDE 표면개질 조건 최적화를 진행한 결과 EGDE 농도는 0.5 wt%, ring-opening 온도는 70 ℃ 가 가장 적합하였고, 내오염성 실험 결과 및 막 오염 지수 분석 결과 다층 표면개질 막의 내오염성 향상이 이루어 졌음을 확인하였다.
#역삼투 #내오염성 #다층 표면개질 #개환반응 #self-assembly

목차

List of Figures ⅲ
List of Tables ⅴ
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 연구 이론 3
2.1. 역삼투 (Reverse osmosis) 3
2.1.1. 역삼투 이론 3
2.1.2. 역삼투 분리막 5
2.2. 막 오염 현상 (Membrane fouling) 10
2.3. 막 오염 지수 (Membrane Fouling Index ; MFI) 12
2.4. 표면개질 15
2.4.1. Sol-Gel법에 의한 라디컬 그라프팅 17
2.4.2. Self-assembly 19
2.4.3. Ring-Opening 21
Ⅲ. 실험방법 23
3.1. 재료 및 시약 23
3.2. 표면개질 26
3.3. 실험장치 28
3.4. 분리막 성능 평가 30
3.4.1. 분리막 성능 평가 30
3.4.2. 내오염성 평가 31
3.5. 기기분석 32
3.5.1. 전자 방출형 주사 전자현미경 (FE-SEM) 32
3.5.2. 투사전자현미경 (FE-TEM) 32
3.5.3. 주사탐침현미경 (AFM) 33
3.5.4. 접촉각 분석기 (Contact angle measurement) 33
3.5.5. 에너지 분산형 X선 분석장치 (EDX) 34
3.5.6. X-선 광전자 분광분석기 (XPS) 34
3.5.7. 적외선 분광 광도계 (ATR-FTIR) 35
Ⅳ. 결과 및 고찰 36
4.1. 상용막의 내오염성 특성 평가 36
4.2. 개시제 농도의 최적화 38
4.3. 표면개질막의 표면 특성 분석 41
4.3.1. 표면 구조 변화 분석 (FE-SEM, FE-TEM, AFM) 42
4.3.2. 표면 친수성 특성 평가 (contact angle measurement) 50
4.3.3. 표면 화학구조 변화 확인 (EDX, XPS, FT-IR) 53
4.4. 표면개질막의 내오염성 특성 평가 62
4.4.1. 표면개질막의 내오염성 특성 평가 결과 62
4.4.2. 표면개질막의 내오염성 장기 평가 결과 68
4.4.2. 막오염지수 분석 70
Ⅴ. 결론 73
Ⅵ. 참고문헌 75

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