The flaw of low dispersibility in the metal matrix brought on by graphene's full crystal structure can be improved by the application of ion beam radiation to the surface of the material. Copper atoms are uniformly dispersed on the modified graphene oxide ( GOM) surface after being irradiated to a copper ion beam, and during the sputtering modification, the valence state of copper is changed, resulting in the formation of a new CuO phase on the graphene oxide (GO) surface. Therefore, after copper ion beam irradiation of graphene, the interfacial adhesion between GOM and copper matrix is enhanced, and the wear resistance is significantly improved. When the GOM content is low, it can withstand most of the load during the friction and wear test, which reduces the wear of the copper matrix and the occurrence of fatigue cracks at the interface of the composite material.

본 연구는 전기투석과 용매추출을 융합한 희유금속 회수 공정에서 분리막과 음이온교환막의 개질을 통해 유기상 과 수상에 대한 분리막의 낮은 젖음성 및 AEM을 통한 수소이온 투과로 인한 금속이온의 회수 효율 감소를 개선하였다. 구체 적으로, 분리막 표면 중 한면은 polydopamine (PDA) 통한 친수성 개질, 다른 면은 SiO2 또는 graphene oxide를 통한 친유성 개질을 함으로써 분리막의 젖음성을 개선하였다. 또한, 음이온교환막의 표면을 polyethyleneimine, PDA, poly(vinylidene fluoride) 등을 이용, 개질해 수분 흡수(Water uptake) 감소 및 기공구조 변화를 통해 수소이온 수송을 억제해 수소이온 투과를 억 제할 수 있다. 개질된 막 표면 형상과 화학적 특성 및 조성은 주사전자현미경과 푸리에변환 적외선 분광법을 통해 확인되었 고, 이를 구리 이온 회수 시스템에 적용해 향상된 추출 및 탈거 효율과 수소이온 수송 억제능을 확인하였다.

본 연구는 인쇄회로기판(PCB) 제조 시 에칭공정에서 발생되는 구리이온(Cu+2)을 고농도로 함유한 황산 폐에칭액을 NF 막분리법을 사용하여 에칭액 회수와 구리이온 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막여과 공정의 운전 조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 미국 Koch사의 SelRO MPS-34 4040 NF 막을 대상으로 구리이온을 고농도(5~25 g/L)로 함유한 모의 황산 폐에칭액의 회분식(dead-end) 나노여과 실험을 수행하여 투과 플럭스와 구리이온의 총괄 배제도를 측정하였다. 이 결과 황산용액에의 막 보관기간이 길수록, 황산용액의 pH가 낮을수록 황산에 의한 NF 막의 손상이 더 크게 발생하여 순수 투과 플러스가 증가하였다. 황산 폐에칭액의 투과 플럭스는 황산용액 내 구리이온의 농도가 증가할수록 막 표면에의 구리이온 농축(농도분극)의 증가에 따라 감소하였으며, 구리이온의 배제도는 구리이온의 농도가 높을수록, pH가 낮을수록, 황산용액 내의 막 보관기간이 길수록 낮아져 초기 37%에서 최소 15% 수준으로까지 감소하였다.

The oxygen and nitrogen enriched activated carbons were obtained from modification of commercial activated carbon by using nitric acid, sodium hydroxide and urea. Zeta-potentials of modified activated carbons were investigated in relation to copper ion adsorption. The structural properties of modified activated carbons were not so much changed, but the zeta-potentials and isoelectric points were considerably changed. The zeta-potential of nitric acid modified activated carbon was the most negative than other activated carbons in the entire pH region, and the pHIEP was shifted from pH 4.8 to 2.6, resulted in the largest copper ion adsorption capacities compare with other activated carbons in the range of pH 3~6.5. In case of urea modified activated carbon, copper ion adsorption was larger than that of the as-received activated carbon from pH 2 to pH 6.5 even though the pHIEP was shifted to pH 6.0, it was due to the coordination process operated between nitrogen functional groups and copper ion. The adsorption capacity of copper ion was much influenced by zeta-potential and pHIEP of carbon adsorbent.