We present a facile, room temperature synthesis of poly(ethylenealt- maleic anhydride)-graft-poly(propylene glycol) (PEMA-g-PPG) graft copolymer-based CO2/N2 gas separation membrane with 100% conversion reaction without any further purification process. As confirmed by the Fourier transform infrared (FT-IR) and nuclear magnetic resonance (1H NMR) spectroscopy, the PEMA-g-PPG was successfully synthesized with 100% conversion of PEMA and PPG monomers. It was confirmed that the PEMA-g-PPG was amorphous and rubbery state according to the X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC0 results. Therefore, PEMA-g-PPG/polysufulfone composite membrane exhibited high performance of CO2 permeability (99.1 Barrer) and selectivity (82.6 for CO2/N2 and 26.8 for CO2/CH4), surpassing conventional PEBAX block copolymer membrane.

In this study, mixed-matrix membranes (MMMs) containing MgO nanosheets (MgO-NSs) and AgBF4 in a comb copolymer matrix were successfully prepared for olefin/paraffin separation. The MgO-NSs, which were synthesized via a non-hydrothermal method, showed a large surface area with multi-mesopores. Two kinds of comb copolymers, POEM-g-PEGBEM and PHMEP-g-PEGBEM, were used as a matrix for dispersion of the MgO-NSs and AgBF4. The separation efficiency was enhanced by addition of MgO-NSs due to the dual-functionality. MgO-NSs resulted in the enhancement of the activity of silver through specific interaction and also led to increased diffusivity due to its mesoporous structure. The interactions among the MgO-NSs, silver ions, and polymer matrix were systematically characterized by using FT-IR, XPS, SAXS, and XRD analysis.

역삼투 공정은 에너지 효율의 증가로 해수담수화에서 많이 사용되고 있는 공정이다. 보론은 해수에서 대개 4∼5 mg/L의 농도로 존재하며, pH 8.2에서 B(OH)3로 76%, B(OH)4 -로 12%, 나머지 11%는 복합체와 금속 이온을 이룬 구조로 존재하고 있다. 이러한 구조로 인해 역삼투 후에도 보론 한계기준보다 높은 수치로 남아 있어 효과적으로 제거할 수 있는 공정이 필요하다. 본 연구에서는 N-methyl-D-glucamine (NMDG)이 포함된 첨가제를 이용하여 역삼투막을 제조 하였으며, 제조된 막의 성능을 평가하였다.

PVC-g-POEM graft copolymer was synthesized for ultrafiltration (UF) membrane area and the effect of TTIP on the membranes was also explored via phase separation. Characterization was explored by FT-IR, 1H-NMR and FE-SEM and measured by cross-flow system. The interaction between copolymer and TTIP enhanced the water permeance because of increased surface pore size and porosity. Phase inversion process in 80 oC water bath resulted in decreased water permeance owing to the increased top selective layer, but increased BSA rejection. However, TTIP-treated membrane with 80 oC inversion showed decreased BSA rejection owing to TTIP dissolution in hot water. TTIP treatment and 80 oC inversion resulted in highly enhanced antifouling property. The best performance exhibited 338 LMH water permeance, 89.4% BSA rejection, and 91.9% flux ratio recovery.

‘용매 이동 유도 상분리‘라는 신 기법을 이용하여 바이젤 중공사막을 개발했고 이를 물/기름 에멀젼 분리에 적용하였다. 바이젤막은 미세유체장치를 이용한 방사법을 통해 제조되며, 제조액으로는 실리카 나노입자가 분산된 삼성분계 혼 합액 (물/가교 가능한 단량체/ 에탄올)을 사용한다. 실리카 나노 입자의 양, 입자 표면을 개질하는 계면활성제의 양에 따라 표면층의 기공 크기 및 하부 층의 구조 변화를 살펴보았다. 바이젤 막의 장점은 후 코팅 공정을 거치지 않고도, 막 표면 전체를 실리카 입자 층으로 덮어 anti-fouling 효과를 보유한다는 점이다. 물/기름 에멀젼에서 순수 물을 얻는 정밀여과에 적용하였으며, 상용 폴리설폰 중공사막보다 우수한 oil rejection 및 투과도를 보여주었다.

심냉법을 이용한 산소 제조 기술은 지난 한 세기 동안 사용되어 왔으나 에너지 효율의 문제가 제기 되고 있으며, 최근에는 이온전도성 분리막을 이용한 산소 제조 기술이 효율적으로 산소를 제조할 수 있는 대안으로 대두되고 있다. 이 온전도성 분리막을 산소 연소 공정에 적용하기 위해서는 높은 산소투과능과 이산화탄소에 대한 내성이 필요하다. Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ와 같이 기존에 잘 알려진 조성의 분리막은 높은 산소 투과성능을 나타내지만 이산화탄소에 대한 내성이 낮다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 이산화탄소 내성을 가지는 Sm0.3Sr0.7Cu0.2Fe0.8O3-δ과 Ce0.8Sm0.2O2-δ으로 이상 분리막(dual phase)을 제조하였다. 제조된 분리막의 특성을 분석하고, 헬륨 및 이산화탄소 조건에서 산소투과 실험을 진행하였다.

The gas separation through membrane is considered as a promising solution for the stabilization of greenhouse gas level of atmosphere attributed from CO2. The separation process of membrane allows low energy requirement, low cost, and ease of operation. However, conventional polymeric membranes generally suffer from the trade-off between permeability and selectivity, which remains as one of the most important challenges for commercialization. Mixed matrix membranes (MMMs), consisting of a polymer matrix and porous nano-filler, are considered to be a promising solution to overcome the trade-offs in polymeric membranes. Herein the porous nano-structures were fabricated to enhance the permselectity of CO2 separation membranes. The MMM which were fabricated with prepared porous nano-filler showed permeability improvement without significant selectivity loss.

올레핀/파라핀 분리는 산업에서 가장 중요하고 도전적인 분리 이슈 중의 하 나이다. 흡착 및 막은 에너지 절약적 분리 기술이기에 올레핀/파라핀 분리를 위한 흡착 및 막 기술의 개발이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 유무기 하이브리드 세공체(metal-organic framework, MOF)의 기공 내부에 올레핀 분자와 π complexation이라는 특별한 인력을 지니는 Cu 1가 이온을 효율적이며 안정적으로 함침하는 방법을 제시하였다. 또한, Cu 1가 이온이 함침된 MOF를 고분자 막과 결합하여 올레핀 선택 분리용 혼합기질막(mixed matric membranes)을 성공적으로 개발하였다.

식생자료의 종조성적 온전성(전형성과 대표성) 확보는 Z.-M. 학파의 정제된 식생자료(phytosociological relevé)와 식물군락(plant community)을 이용하는 국가식생자원에 대한 통합적 관리의 주요 선행 과정이다. 본 연구의 목적은 특정 단위식생으로 모둠화된 식생자료의 종조성 균질성에 대한 질적 양적 평가 도구를 개발하는 것이다. 식생자료의 이질적 요소가 적용된 새로운 균질도, 현존균질도(actual homotoneity: Hact)와 최적균질도(optimal homotoneity: Hopt)를 제안하였다. 사례 식생형에서 식물상 변수들, 새로 개발한 균질도, 선행연구의 유사 균질도(Pfeiffer’s homogeneity, basic homotoneity-coefficient, corrected homotoneity-coefficient, mean floristic similarity)와의 상관관계는 Spearman 순위 상관계수(Spearman's rank correlation coefficient)로 분석되었다. 현존균질도와 최적균질도는 각각 식생자료 간과 단위식생 간의 식물상 균질성 차이를 더욱 분명하게 드러내었다. 식생자료수로부터 가장 독립적인 균질도는 현존균질도였 다. 오랜 교란 역사를 지닌 한반도의 현존식생 조건에서 최적균질도는 현존균질도에 대한 더욱 정교한 해석이 가능한 보완적 수단이 되었다. 현존균질도와 최적균질도는 국가 식생자원에 대한 일관성과 객관성을 포함하는 식생자료의 DB 구축을 위한 균질한 식생자료 선별에 기여할 것으로 기대되었다.

루이보스티에서 5종의 phenolic acid (gallic acid, chlorogenic acid, caffeic acid, p-coumaric acid, trans-ferulic acid) 와 9종의 flavonoid (procyanidin b1, aspalathin, rutin, vitexin, hyperoside, isoquercitrin, luteolin, quercetin, chrysoeriol)를 UPLC-MSMS를 이용하여 동시 분석하였다. 14종 페놀릭 류를 동시 분석하기 위하여 기기조건과 유효성을 검증하였고 확립된 분석방법을 이용하여 시중에 유통중인 루이보스티 30건을 채취하여 페놀릭류를 분석하였다. 루이보스티 1 g 혹은 1티백에 뜨거운 물 100 mL을 가하여 3분, 6분, 30분이 경과 후 그리고 차가운 물 (25-30oC)에 30분 우려낸 루이보스티의 페놀릭류 함량을 구하였다. 루이보스티에서 전체 실험대상 페놀릭류 중 rutin과 aspalathin이 가장 많이 추출되어 나왔으며 각각 물질의 함량은 제품별로 달랐다. 페놀릭류 성분의 추출효율은 14종 페놀릭류의 총 합 기준으로 뜨거운 물 30분 > 6분 > 3분 > 차가운 물 30분 순으로 높았다.