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이온교환막은 전하를 띤 작용기를 통해 특정 이온을 선택적으로 투과시키는 분리막으로, 전기투석, 역전기투석, 바이폴라막 전기투석 등 다양한 전기화학 공정에서 핵심 소재로 활용되고 있다. 최근 음이온교환막(anion-exchange membrane, AEM) 연구는 단순한 전하 선택성을 넘어 양성자 차단 AEM과 1가 이온 선택성 AEM과 같이 특정 이온에 대한 선택 적 투과를 제어하는 방향으로 발전하고 있다. 양성자 차단 AEM은 폐산 회수 및 산/염기 재생 공정에서 양성자 누출에 의한 효율 저하 문제를 해결하기 위한 핵심 소재로 주목받고 있으며, 1가 이온 선택성 AEM은 해수 담수화 및 자원 회수 과정에서 2가 음이온을 효과적으로 차단하기 위해 연구되고 있다. 본 총설에서는 이러한 기능성 AEM의 구조적 설계, 이온 수송 메커 니즘, 주요 성능 인자 및 최신 연구 동향에 대해 소개하고자 한다.
Ion-exchange membranes are separation membranes that selectively permeate specific ions through charged functional groups. They are used as a key material in various electrochemical processes, including electrodialysis, reverse electrodialysis, and bipolar membrane electrodialysis. Recently, research on anion-exchange membranes (AEMs) has evolved beyond simple charge selectivity to control the selective permeation of specific ions, such as proton-blocking AEMs and monovalent ion-selective AEMs. Proton-blocking AEMs are attracting attention as a key material to address the efficiency degradation caused by proton leakage in waste acid recovery and acid/base regeneration processes. Meanwhile, monovalent ion-selective AEMs are being studied to effectively block divalent anions in seawater desalination and resource recovery processes. This review introduces the structural design, ion transport mechanisms, key performance factors, and recent research trends of these functional AEMs.
Abstract
1. 서 론
2. 양성자 차단 음이온교환막
2.1. 양성자 수송 메커니즘
2.2. 양성자 차단 음이온교환막 연구동향
3. 1가 이온 선택성 음이온교환막
3.1. 1가 이온 선택성 메커니즘
3.2. 1가 이온 선택성 음이온교환막 연구동향
4. 결 론
감 사
Reference
