Polyethersulfone ultrafiltration membranes having antibacterial activities by introducing carbon nanotubes grafted with sulfonated polyethersulfone :술폰화 된 폴리에테르술폰이 그라프트 된 탄소나노튜브를 포함한 폴리에테르술폰 한외여과막

홍소현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 홍소현 (중앙대학교, 중앙대학교 대학원)

지도교수: 김창근

발행연도: 2018

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이용수8

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

Polyethersulfone ultrafiltration membranes having antibacterial activities by introducing carbon nanotubes grafted with sulfonated polyethersulfone

홍소현 화학신소재공학과 2018.01 학위논문

2017

Fabrication of polyethersulfone ultrafiltration membranes functionalized by sulfonyl acid and containing oxidized carbon nano-onion

홍소현 , 박혜진 , 이소민 외 1명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2017.10 학술대회자료

Polyethersulfone ultrafiltration membranes having antibacterial activities and enhanced hydrophilicity by introducing multi-walled carbon nanotubes grafted with sulfonated polyethersulfone : preparation, characterization and performance for water treatment

홍소현 , 최은엽 , 박혜진 외 1명 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2017.04 학술대회자료

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재료의 다양한 기능화를 통해 친수성과 항균성을 갖춘 폴리에테르술폰 (Polyethersulfone, PES) 한외여과막을 제조하였다. 술폰화 된 PES (PES-SO3H, sPES) 로 친수성을 부여하였고, 탄소나노튜브 (CNT) 를 수산화기와 아민기로 표면처리하여 항균성 효과를 극대화 하였다. CNT를 분리막에 결함없이 도입하기 위해, CNT 표면에 sPES를 그라프트 시켜서 sPES-g-CNT를 제조하여 계면접착에너지를 최대화 하였다. sPES와 CNT-OH, CNT-NH2, sPES-g-CNT 의 생성은 FT-IR, H NMR, XPS 및 TGA 분석 등으로 확인하였다. PES 와 sPES, CNT, sPES-g-CNT 등으로 구성된 분리막은 비용매 유도 상분리 (Non-solvent induced phase separation, NIPS) 방법으로 제조되었고, dead-end filtration 공정으로 평가되었다. 여과막의 표면과 단면을 FE-SEM 을 통하여 확인하였다. PES 와 sPES 로 구성된 분리막은 물방울과의 접촉각 측정을 통하여 향상된 친수성을 확인할 수 있었으나, sPES 함량에 따라 향상된 수투과도를 보이지는 않았다. PES 와 CNT 로 구성된 분리막은 CNT 의 표면처리에 따라 향상된 수투과도를 보였다. 또한, pristine CNT 가 첨가된 분리막은 83% 의 낮은 염 배제도를 보인 반면에, sPES-g-CNT 가 첨가된 분리막은 97% 의 높은 염 배제도를 보였다. 항균성 측정 결과, ASTM E 2149 에 따라 pristine CNT에서는 나타나지 않았던 항균성이 CNT 가 수산화기와 아민기로 기능화 되었을 때 S. aureus 와 E. coli 균에 대한 항균성이 크게 향상되었다. CNT-NH2 와 sPES-g-CNT 가 첨가된 PES 분리막의 항균성은 JIS Z 2801 에 따라 측정되었고, 항균활성도가 0.1 을 보였던 PES 분리막에 비교해서 6.1 의 높은 항균활성도를 보였다.

#water treatment #membrane separation #ultrafiltration #hydrophilicity #antibacterial property #sulfonated PES #carbon nanotubes #CNT composite

1. Introduction 1
2. Materials and Procedures 4
2.1. Materials 4
2.2. Synthesis and characterization of sPES 5
2.3. Preparation and characterization of sPES-g-CNT 8
2.4. membrane fabrication 12
2.5. membrane characterization 15
2.6. Antibacterial activity test 18
3. Results and Discussion 20
3.1. Characterization of sPES 20
3.2. Characterization of CNT, CNT-NH2 and sPES-g-CNT 23
3.3. Performance measurement of PES, sPES and sPES-g-CNT/PES membranes 28
3.4 Antibacterial activity of the membranes 33
4. Summary 36
References 38
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