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Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 막은 내구성 및 열적⋅화학적 안정성 등의 물성은 우수하나 소수성이 커서 수투과도가 낮고 단백질 및 유기물에 의한 막오염이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 PVDF 막의 내오염성을 개선시키고자 바이오 기능성 물질인 β-cyclodextrin (β-CD)을 PVDF 막 구조 내에 분산 함침시킨 PVDF/β-CD 혼합기질 비대칭막을 상변환 법을 통해 제조하고, β-CD 함침량에 따른 순수 투과 유속(PWF) 측정과 BSA 용액을 대상으로 한 막여과 실험을 수행하여 내오염성 특성을 평가하였다. 이 결과 PVDF 고분자 매질 내에 β-CD를 함침시키면 막의 친수성을 증가시켜 접촉각을 감소시키고 이로 인해 내오염성을 향상시킬 수 있었다. β-CD 함침량이 2 wt%인 도프용액을 사용하여 제조된 PVDF/β-CD 혼합 기질 비대칭막의 PWF는 64 L/m2⋅h, BSA 배제도는 95%를 나타내었으며, β-CD를 첨가하지 않고 제조된 pristine PVDF 막에 비해 투과 유속 향상성이 최대 80%에 달해 β-CD를 첨가시킴으로서 PVDF 막의 내오염성을 증가시킬 수 있었다.
Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) membrane has a good membrane durability because of its high mechanical resistance, thermal and chemical stability. However, the strong hydrophobic property of PVDF membrane can induce a low water permeability and easy fouling by proteins and organic matters. In order to improve the anti-fouling properties of PVDF membrane, the PVDF mixed matrix asymmetric membranes impregnated with biofunctional material β-cyclodextrin (β-CD) in the membrane structure were prepared by phase inversion method. The membrane filtration experiments of pure water and BSA solution were performed using the PVDF/β-CD mixed matrix asymmetric membranes prepared according to the β-CD contents. The experiments showed that the introduction of β-CD into the PVDF polymer matrix contributed to increase in the hydrophilic property of the PVDF membranes, and this led to the reduction of contact angles and improvement of anti-fouling properties. The PVDF/β-CD membrane which was prepared using the dope solution with a 2 wt% β -CD content represented 64 L/m2⋅h of pure water flux, 95% of BSA rejection and maximum 80% of flux enhancements compared to flux results of the pristine PVDF membrane.
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
2.1. 실험재료
2.2. 실험장치
2.3. 실험방법
3. 결과 및 고찰
3.1. Pristine PVDF 비대칭막의 도프용액 조성
3.2. PVDF/ -CD 혼합기질 비대칭막의 투과 특성
3.3. PVDF/ -CD 혼합기질 비대칭막의 구조 특성
3.4. PVDF/ -CD 혼합기질 비대칭막의 내오염성
4. 결 론
Reference
