분리막을 이용한 수처리 공정은 최근 효과적인 기술로 대두되고 있다. 분리막 표면에서의 기능족들이 이온화가 이루어짐으로써, 표면에 표면전하를 가지게 되는데 분리막 표면과 수계내의 용질의 전기적 상호작용은 분리막 성능에 큰 영향을 준다. 분리막의 표면전하는 대부분 제타전위를 측정함으로써 표면전하 값을 대변해 주는 인자로 사용되어 왔지만 엄밀히 표면에서의 전하라고는 할 수 없다. 제타전위의 경우 표면에서 일정 거리 떨어진 지점인 Shere plane에서의 전기적 포텐셜이기 때문에, 분리막 표면에서의 전기적 이동현상을 이해하기에는 부족한 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 지난 연구에서 개발한 표면전하를 직접적정하는 기술을 이용하여 분리막의 표면전하를 측정하고 측정된 값을 기반하여 전기적 표면 특성인 pHpzc및 pKa값을 이론적으로 산정하고 분리막공정에 서의 활용성을 제시하는 것을 그 목표로 한다.

색조 화장품 원료로 사용되는 무기안료 탈크와 소수성 실리카의 제타전위 차를 조절하여 표 면처리된 판상 무기안료 복합체를 제조하였다. 탈크는 색조 화장품의 처방에서 주로 쓰이는 판상 무기물 질로서 피부에 대한 발림성과 퍼짐성을 갖는 백색 안료이다. 또한 분산성과 신장성이 우수하며, 내열성, 내광성, 내화학성 등에 안정하다. 실리카는 일반적인 색조화장품에서 화장의 지속성을 높여주며 제형에 서의 안정성을 높여주는 역할을 한다. 본 연구에서는 탈크와 소수성 실리카를 각각 양이온성, 음이온성 계면활성제로 표면전하를 조절한 후 제타전위 차를 이용하여 탈크 표면에 소수성 실리카를 표면처리하 여 무기안료 복합체를 제조하였다. 제조된 무기안료 복합체는 소수성 실리카가 탈크 표면 위에 1㎛ 이 하로 코팅되어 있으며 효과적인 소수성을 띤다. 무기안료의 표면전하 분석을 위해 제타전위를 측정하였 고, 계면활성제 표면처리된 안료는 FT-IR 로 계면활성제의 작용기를 확인하였다. 무기안료 복합체의 표 면은 SEM, EDS, FIB 등으로 관찰하였으며, XRD, FT-IR 등으로 구조를 확인하였다.

현재 수준의 단백질 분리는 공정비용이 많이 들고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 이러한 단점들을 해결하기 위해서 공정이 비교적 간단하고 친환경적인 분리막을 이용한 방법들이 연구되고 있다. 먼저, 단백질 분리공정을 두 가지 정도로 나눌 수 있고, 이는 단백질 크기에 따른 분리공정과 pH에 따른 단백질 표면의 전하 차이를 이용한 분리 공정을 들 수 있다. 본 연구는 폴리술폰의 표 면전하를 개질하여서 유사한 크기의 단백질을 분리하고자 하였으며, 용매를 이 용한 고분자용액을 만들고 비용매에 침전하여 분리막을 제조하는 상변환법을 이용하여 제조하였고, 제조된 분리막 표면의 Zeta potential을 측정하여 pH에 따른 표면의 전위차를 확인하였다. 폴리술폰의 표면개질을 확인하고자 FT-IR 과 1HNMR을 이용하여 화학구조를 분석하였으며, UV Spectrometer를 이용하여 단 백질의 농도를 측정하였다.

Facilitated olefin transport membrane, containing positively charged silver nanoparticles (AgNPs) as olefin carriers dispersed in poly(vinyl pyrrolidone) (PVP), leads extremely high separation performances for propylene/propane mixtures. In this study, as representatives of electron withdrawing nitrobenzene compounds, 1,2-dinitrobenzene (DNB) and 3,4-dinitro toluene (DNT) were used for PVP/AgNPs membranes. The correlation between the surface charge density of AgNPs and the separation performance was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). A fairly good linear correlation between the surface charge density and the separation performance was confirmed, which meant that the positive charge density on the surface of AgNPs may be a key factor in determining the separation performance of facilitated olefin transport membranes.

Poly-methylmetacrylate (PMMA) is mainly applied in the plastic manufacturing industry, but PMMA is weak and gradually got discolor. The strength of PMMA can be improved through organic-inorganic hybrid nano composites with inorganic nano particles such as, SiO2 or ZrO. However, inorganic nano particles are mostly agglomerated spontaneously. In this study, the zeta potential is controlled using different types of organic solvent with different concentrations, dispersibillity of SiO2 nano particles on the PMMA particle are analyzed. When 3 M acetic acid is used, absolute value of the zeta potential is higher, SiO2 nano particle is well attached, and dispersed on the PMMA particle surface. Results indicate that the absolute value of the zeta potential affects the stability of SiO2 dispersion.

충북 영동군 동창광산에서 산출되는 일라이트(illite)광선의 표면화학특성을 전위차 적정 실험과 FITEQL3.2 프로그램을 이용하여 연구하였다. 정량 Xtjs 회절 분석에 의한 일라이트 광석의 광물조석은 석영 46.6% 일라이트 41.6% 카올리나이트(kaolinite) 11.8%이며 N2BET 방법에 의하여 구한 비표면적은 6.52 m2g이다. 전위차 적정 실험결과를 그란(Gran)법을 적용하여 구한 일라이트광석의 영전하점(pHpznpc )은 pH 3.9 총표면 자리 밀도는 21.24 sites/nm2이다. 표면 복합체 모델중 일정 용량 모델을 적용해 일라이트 광석의 표변 특성에 알맞는 모델을 찾아보았다. 일라이트 광석의 표면을 사면체 자리와 팔면체 자리로 나누어 설정한 2sites-3pK as 모델은 변수값이 수렴되지않았으므로 부적절하다고 판단된다. 일라이트 광석의 표면을 하나의 균질한 흡착표면으로 가정해서 설정한 1 site -1 Ka 와 1 site -2 pKa s 모델 사이에는 뚜렷한 차이는 없지만, 1 site -1 pKa 모델의 WSOS/DF 값이 17, 1 site - 2 pKas 모델은 26으로서 앞 모델이 보다 적절하다. 이 결과는 일라이트 광석 표면에서 수소의 해리와 첨가 반응 중 첨가 반응을 무시하여도 표면반응을 설명하는 데 큰 무리가 없음을 시사한다. 가장 적절하다고 판단되는 1 site -1 pKa 모델의 pKa 값은 4.17, specific capacitance는 6F/m2 표면 자리 농도는 1.15×10-3 mol/L 이다.