본 연구에서는 공업용수 중에 미량 함유될 수 있는 철 이온 제거를 위해 철 용액에 음이온 계면활성제 SDS를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 철 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체를 관형 세라믹 정밀여과막으로 제거하였다. 음이온 계면활성제의 영향을 살펴보기 위해 일정한 1mM의 철 농도에서 음이온 계면활성제의 농도를 0~10 mM로 변화시켰다. 그 결과, 6mM 일 때 가장 높은 철 제거율 88.97%를 보였다. SDS 농도에 따른 미셀 응집체의 입도 분포를 확인하기 위해 전기영동광산란분광광도계(Electrophoretic Light Scattering Spectrometer)를 사용하여 분석 한 결과, 6mM 일때 큰 응집체의 분포도가 가장 높았다. 또한, 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-7231 (평균기공 0.10μm) 분리막의 최적 역세척 시간(BT)는 20초이었다.

신규 고분자형 계면활성제(α-allyl-ω-methoxy polyoxyethylene and maleic anhydride block copolymer)를 사용하는 고분자형 마이셀 촉진 한외여과법을 제안하였다. 제거용질로서는 염료의 중간체이며 발암성 물질인 1-나프틸 아민을 사용하였다. 고분자형 마이셀의 촉진효과는 중공사형 폴리아크리로니트릴 막(분획 분자량 6,000, 표면적 0.017m2)을 사용하여 조사하였다. 플럭스의 선형의존성은 0.6kg/cm2까지 유지되었고, 점차 압력증가에 따라 플럭스 증가율은 감소하였다. 고분자형 마이셀을 첨가하지 않은 상태에서의 제거율은 2mM의 용질에 대하여 0.19, 2 wt.%의 고분자를 첨가한 상태에서의 제거율은 0.96이었다 고분자형 마이셀 내부로의 가용화가 분리효율을 5배 촉진시킨 것을 확인하였다.

This study is mainly focused on micellar effect of cetylpyridinium chloride(CPyCl) solution including alkylbenzimidazole( R-BI) on dephosphorylation of diphenyl-4-nitrophenylphosphinate(DPNPIN) in carbonate buffer(pH 10.7). The reactions of DPNPIN with R-BI⊖ are strongly catalyzed by the micelles of CPyCl. Dephosphorylation of DPNPIN is accelerated by BI⊖ ion in 10 -2 M carbonate buffer(pH 10.7) of 4×10 -3 M CPyCl solution up to 100 times as compared with the reaction in carbonate buffer by no BI solution of 4×10 -3 M CPyCl. The value of pseudo first order rate constant(k m BI) of the reaction in CPyCl solution reached a maximum rate constant increasing micelle concentration. Such rate maxima are typical of micellar catalyzed bimolecular reactions. The reaction mediated by R-BI⊖ in micellar solutions are obviously slower than those by BI⊖, and the reaction rate were decreased with increase of lengths of alkyl groups. It seems due to steric effect of alkyl groups of R-BI⊖ in Stern layer of micellar solution. The surfactant reagent, cetylpyridinium chloride(CPyCl) , strongly catalyzes the reaction of diphenyl-4-nitrophenylphosphinate(DPNPIN) with alkylbenzimidazole (R-BI) and its anion(R-BI⊖) in carbonate buffer(pH 10.7). For example, 4×10 -3 M CPyCl in 1×10 -4 M BI solution increase the rate constant (kψ=1.0×10 -2 sec -1 ) of the dephosphorylation by a factor ca.14, when compared with reaction (kψ=7.3×10 -4 sec -1 ) in 1×10 -4 M BI solution(without CPyCl). And no CPyCl solution, in 1×10 -4 M BI solution increase the rate constant (kψ=7.3×10 -4 sec -1 ) of the dephosphorylation by a factor ca.36, when compared with reaction (kψ=2.0×10 -5 sec -1 ) in water solution(without BI). This predicts that the reactivities of R-BI⊖ in the micellar pseudophase are much smaller than that of BI⊖ . Due to the hydrophobicity and steric effect of alkyl group substituents, these groups would penetrate into the core of the micelle for stabilization by van der Waals interaction with long alkyl groups of CPyCl.