KR101448551B1 - Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same - Google Patents

Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101448551B1
KR101448551B1 KR1020130018099A KR20130018099A KR101448551B1 KR 101448551 B1 KR101448551 B1 KR 101448551B1 KR 1020130018099 A KR1020130018099 A KR 1020130018099A KR 20130018099 A KR20130018099 A KR 20130018099A KR 101448551 B1 KR101448551 B1 KR 101448551B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
thiol group
biofouling
group
molecule
Prior art date
Application number
KR1020130018099A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140104206A (en
Inventor
곽승엽
박성용
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020130018099A priority Critical patent/KR101448551B1/en
Publication of KR20140104206A publication Critical patent/KR20140104206A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101448551B1 publication Critical patent/KR101448551B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/76Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • B01D71/82Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74 characterised by the presence of specified groups, e.g. introduced by chemical after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0006Organic membrane manufacture by chemical reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093Chemical modification
    • B01D67/00931Chemical modification by introduction of specific groups after membrane formation, e.g. by grafting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • B01D71/022Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/025Finger pores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/026Sponge structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20Specific permeability or cut-off range

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

티올기 함유 고분자 분리막, 및 상기 티올기와 공유결합되어 있는 금속나노입자를 포함하는 내바이오파울링성 수처리 분리막 및 이의 제조 방법이 제시된다. A thiol group-containing polymer separating membrane, and metal nanoparticles covalently bonded to the thiol group, and a method for producing the same.

Description

내바이오파울링성 수처리 분리막 및 그 제조방법{Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same}[0001] The present invention relates to an anti-biofouling water treatment membrane and a method of preparing the same,

본 발명은 바이오파울링이 개선된 분리막 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 우수한 수투과도를 가지면서 분리막 표면에 미생물이 부착 및 증식하여 야기되는 바이오파울링이 개선된 분리막 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a separation membrane improved in biofouling and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a separation membrane improved in biofouling caused by adhesion and proliferation of microorganisms on the surface of a separation membrane with excellent water permeability and a preparation method thereof.

분리막을 이용한 수처리 방법은 기존 기술들에 비해 적은 설치 공간, 우수한 처리용량, 낮은 운영비용으로 최근들어 분리막을 다양한 수처리 분야에 적용하는 사례가 증가하고 있다. 구체적으로 하수처리장에는 정밀여과(MF)/한외여과(UF) 분리막이 적용되고 해수담수화에는 역삼투(RO)막이 이용된다. 그 외에도 가정용, 의료용, 산업용 등 많은 산업 분야에서 분리막을 이용한 수처리가 활용되고 있다. The water treatment method using a membrane has recently been applied to a variety of water treatment fields with a small installation space, excellent processing capacity, and low operating cost compared with the existing technologies. Specifically, microfiltration (MF) / ultrafiltration (UF) membranes are applied to sewage treatment plants and reverse osmosis (RO) membranes are used for seawater desalination. In addition, water treatment using membranes is used in many industrial fields such as household, medical, and industrial fields.

분리막을 이용하여 수처리 시 가장 많이 제거하고 하는 대상물질은 수 중 미생물들이다. 미생물들이 함유된 원수를 분리막으로 처리 시 이들이 분리막 표면에 흡착 및 증식하여 분리막의 기공을 막는 현상인 바이오파울링을 일으켜 분리막의 성능 떨어트리고 수명을 크게 단축시키게 된다. 분리막의 바이오파울링을 억제하기 위해 분리막 표면 친수성 개질 또는 표면 분리막 표면 친수성 고분자 코팅, 분리막 재료와 항균기능성 나노입자 블렌딩 등 다양한 방법들이 시도되고 있다. 첫 번째 방법인 분리막에 친수성을 도입은 표면 소수성 특성을 가진 미생물의 분리막 표면 흡착을 억제시키는 방법이다. (Chem. Rev. 2010, 110, 2448-2471) 하지만 위의방법은 단 시간 사용에는 바이오파울링을 억제하는 효과가 있으나 장시간 이용 시 효과가 떨어지는 문제가 있다. 두 번째 항균기능성 나노입자를 도입하는 방법은 미생물을 번식을 원천적으로 차단하여 바이오파울링을 억제 시킨다. 최근 연구에서 항균기능성을 분리막에 부여하기 위해 대부분의 병원성 미생물에 우수한 항균성을 장시간동안 유지 할 수 있다고 알려진 은나노입자를 이용하고 있다. (Water Res. 2009, 43, 715-723) 상기 연구에서는 은나노입자를 분리막의 고분자 용액에 함께 분산시켜준 후 이를 분리막으로 제조시켜 은나노입자가 분리막에 포함되게 제조하였다. 은나노입자가 도입된 분리막은 병원성 미생물의 생장을 효과적으로 억제 시켰다 하지만 은나노입자가 분리막에 특별한 결합이 없이 도입되어 수처리 과정에서 지속적으로 탈리되는 문제를 보여주었다.Most of the materials to be removed by water treatment are microorganisms in water. When the raw water containing microorganisms is treated with a separation membrane, they cause adsorption and proliferation on the separation membrane surface, thereby causing biofouling, which is a phenomenon of blocking the pores of the separation membrane, thereby deteriorating the performance of the separation membrane and greatly shortening the life span. Various methods such as membrane surface hydrophilic modification or surface membrane hydrophilic polymer coating, membrane material and antibacterial functional nanoparticle blending have been attempted to suppress biofouling of the membrane. The introduction of hydrophilicity into the membrane, the first method, is a method of inhibiting the surface adsorption of microorganisms with surface hydrophobic properties. ( Chem. Rev. 2010 , 110 , 2448-2471) However, the above method has an effect of suppressing biofouling in short-time use, but has a problem in that it is ineffective in long-term use. The second method of introducing the antibacterial functional nanoparticles inhibits the biofouling by originally blocking the microorganism from breeding. Recent studies have used silver nanoparticles known to be able to maintain excellent antimicrobial properties for a long time in most pathogenic microorganisms in order to impart antimicrobial functionality to the membranes. ( Water Res. 2009 , 43 , 715-723) In this study, silver nanoparticles were dispersed together in a polymer solution of a separation membrane and then prepared as a separation membrane to prepare silver nanoparticles in a separation membrane. The separation membrane with silver nanoparticles effectively inhibited the growth of pathogenic microorganisms. However, the silver nanoparticles have been introduced without any specific binding to the separation membrane and have been shown to be detached continuously during the water treatment process.

따라서 우수한 바이오파울링 억제기능성을 갖기 위해서는 우수한 항균성을 장시간의 분리막 사용동안 유지할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, in order to have a superior biofouling inhibiting function, it is necessary to develop a technology capable of maintaining excellent antimicrobial activity for a long time during the use of the separator.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 우수한 수투과성을 가지면서도 미생물이 분리막 표면에 부착하여 생장하는 바이오파울링을 억제할 수 있는 분리막 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a separation membrane capable of suppressing biofouling in which microorganisms adhere to the surface of a separation membrane while having excellent water permeability and a method for producing the same.

본 발명의 과제를 해결하기 위하여, In order to solve the problems of the present invention,

본 발명의 일 측면에 따르면,According to an aspect of the present invention,

티올기 함유 고분자 분리막, 및 상기 티올기와 공유결합되어 있는 금속나노입자를 포함하는 내바이오파울링성 수처리 분리막이 제공된다.A thiol group-containing polymer separating membrane, and metal nanoparticles covalently bonded to the thiol group.

상기 티올기 함유 고분자 분리막이 고분자 기재 및 상기 고분자 기재의 양면 및 내부 중 1종 이상에 위치하는 티올기 함유 화합물을 구비할 수 있다.And the thiol group-containing polymer separator may have a thiol group-containing compound located on at least one of both sides of the polymer substrate and the polymer substrate.

상기 고분자 기재가 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고분자로 형성될 수 있다.The polymer substrate may be formed of at least one polymer selected from the group consisting of polysulfone, polyethersulfone, polyvinylidene fluoride, and polyacrylonitrile.

상기 티올기 함유 화합물이 고분자 기재 100 중량부 대비 1 내지 20 중량부일 수 있다.The thiol group-containing compound may be used in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer base material.

상기 티올기 함유 화합물이 분자 내에 1개 이상의 티올기가 포함된 분자 또는 고분자일 수 있다.The thiol group-containing compound may be a molecule or a polymer containing at least one thiol group in the molecule.

상기 티올기 함유 화합물은 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자의 수산기를 개질하여 얻어질 수 있다.The thiol group-containing compound can be obtained by modifying the hydroxyl group of a molecule or a polymer having at least one hydroxyl group in the molecule.

상기 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자가 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌글리콜 코폴리머, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올 램덤 에틸렌 코폴리머, 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.The molecule or polymer having at least one hydroxyl group in the molecule may be at least one compound selected from the group consisting of polyethylene block polyethylene glycol copolymer, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol random ethylene copolymer, and polyvinyl alcohol.

상기 금속나노입자가 은, 구리, 금, 팔라듐, 백금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속의 나노입자일 수 있다.The metal nanoparticles may be nanoparticles of at least one metal selected from the group consisting of silver, copper, gold, palladium, and platinum.

상기 금속나노입자의 함량이 티올기 함유 고분자 분리막 100 중량부 기준으로 0.01 내지 5일 수 있다.The content of the metal nanoparticles may be 0.01 to 5 on the basis of 100 parts by weight of the thiol group-containing polymer separator.

상기 내바이오파울링성 수처리 분리막이 0.001 내지 1 ㎛의 기공 크기의 미세 기공을 갖는 표층, 및 10 내지 500 ㎛의 두께의 손가락형(finger-like) 또는 스폰지형(sponge-like)의 기공 구조를 갖는 내부지지층을 포함할 수 있다.Wherein the inner biofouling water treatment separator has a surface layer having micropores having a pore size of 0.001 to 1 mu m and a surface layer having a finger-like or sponge-like pore structure having a thickness of 10 to 500 mu m An inner support layer.

본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

티올기 함유 화합물과 기재용 고분자를 용매에 녹여 고분자 도프 용액을 준비하는 단계; Preparing a polymer dope solution by dissolving a thiol group-containing compound and a polymer for a substrate in a solvent;

상기 준비된 고분자 도프 용액을 기판 상에 코팅한 후, 상기 코팅된 기판을 비용매에 함침시켜 티올기 함유 고분자 분리막을 형성하는 단계; 및Coating the prepared polymeric dope solution on a substrate, and impregnating the coated substrate with a non-solvent to form a thiol group-containing polymer separator; And

금속 전구체, 나노입자 안정제, 및 분산매를 포함하는 분산액을 교반하고, 이후 상기 교반된 분산액에 환원제를 첨가하여 제조된 금속나노입자 콜로이드 용액에 상기 티올기 함유 고분자 분리막을 함침시켜, 상기 금속나노입자를 상기 티올기와 공유결합시킴으로써 고분자 분리막에 도입하는 단계;를 포함하는 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조방법이 제공된다. Impregnating the metal nanoparticle colloid solution prepared by stirring a dispersion containing a metal precursor, a nanoparticle stabilizer and a dispersion medium, and then adding a reducing agent to the stirred dispersion, impregnating the metal nanoparticle with the thiol group- And introducing the covalent bond to the polymer separator by covalent bonding with the thiol group.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고분자 분리막을 티올기로 개질한 후 항균성 금속나노입자와 공유결합을 형성함으로써 금속나노입자가 분리막 표면에 균일하게 화학결합된 내바이오파울링 기능성 분리막을 형성할 수 있다. 이에 따라 분리막 표면에 잘 분산되어 결합된 금속나노입자로 인하여 내바이오파울링 기능성이 잘 발현되며 장시간 동안 수처리에도 쉽게 탈리되어 외부로 유출되지 않아, 내바이오파울링 기능성이 잘 유지되게 된다. According to an embodiment of the present invention, the polymer separator may be modified with a thiol group to form a covalent bond with the antibacterial metal nanoparticles, thereby forming an inner biofouling functional separation membrane in which the metal nanoparticles are uniformly chemically bonded to the separation membrane surface . Accordingly, the bio-fouling function is well developed due to the metal nanoparticles well dispersed on the surface of the separation membrane, and the bio-fouling function is well maintained because the water is easily desorbed and discharged to the outside for a long time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체적인 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속나노입자의 HR-TEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 티올기를 갖는 고분자를 제조하는 합성 반응식이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 티올기를 갖는 고분자에 대해 FT-IR를 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 티올기를 갖는 고분자에 대해 1H NMR측정한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조에 사용되는, (a) 순수한 폴리술폰, (b) 티올기로 개질된 폴리술폰, (c) 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드, (d) 티올기로 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드의 각각 단면의 FE-SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조에 사용되는, (a) 순수한 폴리술폰, (b) 티올기로 개질되고, 은나노입자 도입된 폴리술폰, (c) 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드, (d) 티올기로 개질되고, 은나노입자 도입된 폴리비닐리덴플루오라이드의 각각 표면의 FE-SEM 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조에 사용되는, (a) 티올기로 개질되고, 은나노입자 도입된 폴리술폰, 및 (b) 티올기로 개질되고, 은나노입자 도입된 폴리비닐리덴플루오라이드의 각각 분리막의 표면을 EDXS로 측정한 그래프이다.
도 9는 비교예 1 및 실시예 2에 따른 수처리 분리막에 있어서, 수처리 분리막에 도입된 내바이오파울링 금속나노입자인 은나노입자가 수투과 과정중 분리막으로부터 탈리되는 정도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 비교예 1 및 실시예 2에 따른 수처리 분리막에 있어서, 분리막의 수 투과전과 2 L 수투과후 분리막 표면 XPS 측정 그래프이다. ((a): 비교예 1, (b): 실시예 2)
도 11은 포화상태로 성장된 대장균 현탁용액(~109 CFU/mL)에 분리막을 함침 시킨 후 37 ℃에서 4시간 동안 처리 후, (a) 비교예 2의 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막 (b) 실시예 2의 화학결합을 통해 은나노입자 도입된 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막의 각각의 표면 FE-SEM 사진이다.
도 12는 비교예 2의 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막과 실시예 2의 화학결합을 통해 은나노입자 도입된 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막에 대장균을 접종시킨 후 수투과도 변화를 나타낸 그래프이다.
1 is a general schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
2 is a HR-TEM image of metal nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
3 is a synthetic reaction scheme for preparing a polymer having a thiol group according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing FT-IR of a polymer having a thiol group according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph of 1 H NMR measurement of a polymer having a thiol group according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of a polysulfone modified with a polysulfone (a), (b) a polysulfone modified with a thiol group, (c) a pure polyvinylidene fluoride used in the production of an internal biofouling water treatment separator according to an embodiment of the present invention, (d) a cross-sectional FE-SEM picture of polyvinylidene fluoride modified with a thiol group.
(B) a polysulfone modified with a thiol group and introduced with silver nanoparticles, (c) a polysulfone modified with a poly (meth) acrylate, Vinylidene fluoride, (d) a polyvinylidene fluoride modified with a thiol group and having silver nanoparticles incorporated therein.
FIG. 8 is a graph showing the results of a comparison between a polysulfone modified with (a) a thiol group and a silver nanoparticle-introduced polysiloxane used for manufacturing an inner biofouling water treatment separation membrane according to an embodiment of the present invention, and (b) And the surface of each separation membrane of polyvinylidene fluoride was measured by EDXS.
FIG. 9 is a graph showing the extent of removal of silver nanoparticles, which are internal biofouling metal nanoparticles introduced into a water treatment separation membrane, from a separation membrane during a water permeation process in the water treatment separation membrane according to Comparative Examples 1 and 2. FIG.
10 is a graph showing the XPS measurement of the membrane surface before and after permeation of the membrane in the water treatment membranes according to Comparative Examples 1 and 2. FIG. ((a): Comparative Example 1, (b): Example 2)
FIG. 11 shows the results of (a) the pure polyvinylidene fluoride separation membrane (b) of Comparative Example 2, and (b) the polyvinylidene fluoride separation membrane according to Comparative Example 2 after the separation membrane was impregnated into the saturated coliform suspension (~10 9 CFU / ) FE-SEM photographs of each surface of a polyvinylidene fluoride separation membrane into which silver nanoparticles are introduced via the chemical bond of Example 2.
12 is a graph showing a change in water permeability after inoculation of E. coli into the polyvinylidene fluoride separation membrane of Comparative Example 2 and the silver nanoparticle-introduced polyvinylidene fluoride separation membrane through chemical bonding of Example 2;

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms and words used herein should not be construed as limiting the invention to any ordinary or preliminary meaning and the inventor may properly define the concept of the term to best describe its invention And should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 내바이오파울링성 수처리 분리막은 티올기 함유 고분자 분리막, 및 상기 티올기와 공유결합되어 있는 금속나노입자를 포함한다.The inner biofouling water treatment separator according to one aspect of the present invention comprises a thiol group-containing polymer separator and metal nanoparticles covalently bonded to the thiol group.

상기 티올기 함유 고분자 분리막은 분리막으로 제막가능한 고분자에 티올기가 도입되는 단일 고분자 형태일 수도 있고, 분리막으로 제막가능한 고분자에 추가적으로 티올기 함유 화합물이 부가되는 혼합물 형태로 구성될 수도 있다.The thiol group-containing polymer separation membrane may be a single polymer type in which a thiol group is introduced into a polymer capable of being formed as a separation membrane, or may be a mixture form in which a thiol group-containing compound is added to a polymer capable of forming a membrane as a separation membrane.

후자인 경우, 상기 티올기 함유 고분자 분리막은 고분자 기재 및 상기 고분자 기재의 양면 및 내부 중 1종 이상에 위치하는 티올기 함유 화합물을 구비할 수 있다. In the latter case, the thiol group-containing polymer separation membrane may comprise a polymer base material and a thiol group-containing compound located on at least one of both surfaces and the inside of the polymer base material.

이때, 상기 고분자 기재에 적용되는 고분자는 막형성이 가능한 고분자, 구체적으로 비용매 유도 상분리(NIPS, Nonsolvent Induced Phase Separation)를 통해서 막형성이 가능한 고분자라면 제한없이 사용될 수 있고, 그 예로는 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 고분자의 중량 평균 분자량은 50,000 이상, 더욱 바람직하게는 50,000 내지 1,000,000, 가장 바람직하게는 50,000 내지 600,000이다.The polymer to be applied to the polymer substrate may be any polymer capable of forming a film, and specifically a polymer capable of forming a film through NPS (Nonsolvent Induced Phase Separation). Examples of the polymer include polysulfone, But is not limited to, at least one selected from the group consisting of polyethersulfone, polyvinylidene fluoride, and polyacrylonitrile. The weight-average molecular weight of the polymer is 50,000 or more, more preferably 50,000 to 1,000,000, and most preferably 50,000 to 600,000.

상기 티올기 함유 화합물은 분자 내에 1개 이상의 티올기가 포함된 분자 또는 고분자일 수 있으며, 이는 현재 시판되는 재료를 이용할 수도 있고, 수산기가 포함된 분자 또는 고분자의 수산기를 티올기로 개질하여 얻어질 수도 있다. The thiol group-containing compound may be a molecule or a polymer containing at least one thiol group in the molecule, which may be obtained by using commercially available materials, or by modifying a hydroxyl group of a hydroxyl group-containing molecule or polymer with a thiol group .

예를 들어, 상기 수산기를 갖고 있는 고분자를 머캅토아세트산 용액과 반응시킴으로써 고분자의 수산기를 티올기로 개질할 수 있다.For example, by reacting a polymer having a hydroxyl group with a mercaptoacetic acid solution, the hydroxyl group of the polymer can be modified to a thiol group.

이러한 상기 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자로는 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌글리콜 코폴리머, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올 램덤 에틸렌 코폴리머, 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As such a molecule or polymer having at least one hydroxyl group in the molecule, there is at least one compound selected from the group consisting of polyethylene block polyethylene glycol copolymer, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol random ethylene copolymer, and polyvinyl alcohol. But is not limited thereto.

이때, 상기 티올기 함유 화합물의 함량은, 예를 들어 고분자 기재 100 중량부 대비 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부일 수 있다. At this time, the content of the thiol group-containing compound may be, for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer base material.

이러한, 티올기 함유 화합물의 함량을 조절하여, 최종적으로 내바이오파울링성 수처리 분리막에서 총 티올기의 함량이 조절될 수 있으며, 이러한 총 티올기의 함량은 티올기와 공유 결합하여 수처리 분리막에 도입되어 내바이오파울링성을 발휘하는 항균성 금속나노입자의 함량을 제어하는 중요한 역할을 하게 된다.The content of the total thiol group can be controlled by adjusting the content of the thiol group-containing compound, and finally, the total thiol group content can be controlled in the inner biofouling water treatment separator. The total thiol group content is covalently bonded to the thiol group, And plays an important role in controlling the content of antimicrobial metal nanoparticles exhibiting biofouling properties.

이때, 고분자 분리막의 총 티올기 함량은 고분자 분리막 전체 중량 대비 0.01 내지 0.5, 바람직하게는 0.05 내지 0.15 일 수 있다. 상기 고분자 분리막의 총 티올기 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 도입된 금속나노입자와 결합할 수 있는 적절한 조건을 제공해 준다. 반면 상기 범위를 벗어나서 너무 적은 양의 티올기가 도입되게 되면 금속나노입자와 결합할 수 있는 작용기 수가 절대적으로 부족하게 되며 반대로 너무 많은 경우에는 티올기를 도입하기 위해 투입된 티올기 함유 화합물이 분리막의 성능에 크게 영향을 줄 수 있고 더불어 티올기간의 디설파이드 결합이 발생하여 금속과 결합할 수 있는 작용기를 소멸 시킬 수 있다. At this time, the total thiol group content of the polymer membrane may be 0.01 to 0.5, preferably 0.05 to 0.15 based on the total weight of the polymer membrane. When the total thiol group content of the polymer membrane satisfies this range, it provides appropriate conditions for binding with the introduced metal nanoparticles. On the other hand, when the amount of the thiol group introduced is too small beyond the above range, the number of functional groups capable of binding to the metal nanoparticles becomes absolutely insufficient. On the other hand, when the thiol group is introduced too much, And in addition, a disulfide bond in the thiol period may occur, which may destroy the functional group capable of binding to the metal.

상기 금속나노입자는 티올기와 공유 결합하여, 고분자 분리막에 항균성, 내파울리성을 부여할 수 있는 금속의 나노입자라면 제한없이 사용될 수 있으며, 구체적으로는, 전기음성도가 1.9 내지 2.54이고 이온반경이 90 pm이상이며 산화가가 +1 또는 +2인 금속, 예를 들면 은, 구리, 금, 팔라듐, 백금 등의 나노입자가 사용될 수 있다.The metal nanoparticles can be used without restriction as long as they are covalently bonded to the thiol group and can impart antimicrobial and anti-Pauli properties to the polymer separation membrane. Specifically, the metal nanoparticles have an electronegativity of 1.9 to 2.54 and an ion radius Nano particles such as silver, copper, gold, palladium, platinum and the like with an oxidation index of +1 or +2 can be used.

상기 금속나노입자의 평균 직경은, 예를 들어 1 내지 300 nm, 바람직하게는 1 내지 50 nm일 수 있다. 상기 금속나노입자의 평균 직경이 이러한 범위를 만족하는 경우, 입자의 표면에너지가 기존의 벌크상태보다 크게 높아져 나노입자에 해당 금속의 새로운 표면 특성이 발현되게 되고 특히, 높은 표면에너지에 의해 상기 금속나노입자는 항균성을 발현한다. 특히, 금속 중 은 원소는 벌크한 상태에서도 약간의 항균성이 있다고 잘 알려져 있지만 나노입자가 되었을 때는 그 효과가 크게 증대되어 다양한 종류의 미생물에 강력한 항균효과를 지닌다. 따라서 위의 조건을 만족한 금속나노입자는 높은 항균성을 지녀 내바이오파울링성 재료로 할용할 수 있다.The average diameter of the metal nanoparticles may be, for example, 1 to 300 nm, preferably 1 to 50 nm. When the average diameter of the metal nanoparticles satisfies the above range, the surface energy of the particles becomes higher than that of the conventional bulk state, so that new surface characteristics of the metal are exhibited on the nanoparticles. In particular, The particles exhibit antimicrobial activity. Particularly, it is well known that the metal element of silver is slightly antimicrobial even in the bulk state, but when it becomes nanoparticle, the effect is greatly increased and it has a strong antibacterial effect on various kinds of microorganisms. Therefore, metal nanoparticles satisfying the above conditions have high antibacterial properties and can be used as biofouling materials.

상기 고분자 분리막의 티올기와 공유 결합되는 금속나노입자의 함량은, 예를 들면, 티올기 함유 고분자 분리막 100 중량부 기준으로 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 금속나노입자의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 우수한 내바이오파울링성을 장시간동안 분리막에 제공할 수 있다. 반면 상기 범위를 벗어나서 너무 적게 도입될 경우 내바이오파울링성이 사용함에 따라 급격히 감소할 것으로 예상되며 범위보다 크게 벗어나 많이 도입된 경우 분리막 사용 중에 나노입자의 탈리가 발생될 수 있어 효율적이지 못하다.The content of the metal nanoparticles covalently bonded to the thiol group of the polymer separator may be 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thiol group-containing polymer separator. When the content of the metal nanoparticles satisfies the above range, excellent biofouling properties can be provided to the separator for a long time. On the other hand, when the amount is too small, the biofouling property is expected to decrease drastically. If the amount of the biofouling agent is too large, the separation of the nanoparticles may occur during the use of the separation membrane.

본 발명의 일 실시예 따른 수처리 분리막은 고분자 용액을 비용매 유도 상분리법(NIPS)을 통해 제조되어, 표층(skin layer)은 작은 기공을 가져 물 중에 녹아있는 물질의 분리기능을 담당하며, 내부 지지층은 손가락형(finger-like) 또는 스폰지형(sponge-like)의 기공 구조를 가지게 되어, 전체적으로 비대칭 구조를 가질 수 있다.The water treatment separation membrane according to one embodiment of the present invention is prepared by a non-solvent-derived phase separation method (NIPS), and the skin layer has small pores to perform a separation function of a substance dissolved in water, Like or sponge-like pore structure, and can have an asymmetric structure as a whole.

구체적으로 상기 표층은 0.001 내지 1 ㎛의 기공 크기의 미세 기공을 가질 수 있고, 상기 내부지지층은 10 내지 500 ㎛의 두께의 손가락형(finger-like) 또는 스폰지형 (sponge-like)의 기공 구조를 가질 수 있다. Specifically, the surface layer may have micropores having a pore size of 0.001 to 1 μm, and the internal support layer may have a finger-like or sponge-like pore structure having a thickness of 10 to 500 μm. Lt; / RTI >

본 발명의 다른 측면에 따른, 내바이오파울링 수처리 분리막의 제조 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an internal biofouling water treatment separation membrane,

티올기 함유 화합물과 기재용 고분자를 용매에 녹여 고분자 도프 용액을 준비하는 단계; 상기 준비된 고분자 도프 용액을 기판 상에 코팅한 후, 상기 코팅된 기판을 비용매에 함침시켜 고분자 분리막을 형성하는 단계; 및 금속 전구체, 나노입자 안정제, 및 물을 포함하는 분산액을 교반하고, 이후 상기 교반된 분산액에 환원제를 첨가하여 제조된 금속나노입자 콜로이드 용액에 상기 고분자 분리막을 함침시켜, 상기 금속나노입자를 상기 티올기와 공유결합시킴으로써 고분자 분리막에 도입하는 단계;를 포함한다.Preparing a polymer dope solution by dissolving a thiol group-containing compound and a polymer for a substrate in a solvent; Coating the prepared polymeric dope solution on a substrate, and impregnating the coated substrate with a non-solvent to form a polymer separator; And impregnating the polymer nanoparticle with the colloidal solution of metal nanoparticles prepared by stirring a dispersion comprising a metal precursor, a nanoparticle stabilizer, and water, and then adding a reducing agent to the stirred dispersion, And covalently bonding the polymer to the polymer separator.

상기 내바이오파울링 수처리 분리막의 제조 방법을 이하 구체적으로 살펴보겠다. Hereinafter, a method for manufacturing the inner biofouling water treatment separation membrane will be described in detail.

먼저, 고분자 분리막의 양 표면 및 내부에 티올기(thiol, -SH)를 함유, 즉 개질시키기 위해 해당 분리막을 제막할 수 있는 기재용 고분자와 티올기 함유 화합물을 함께 용매에 녹여 고분자 도프 용액을 준비한다. First, a polymer for substrate and a thiol group-containing compound capable of forming a separation membrane to contain the thiol (-SH) on both surfaces and inside of the polymer separator are dissolved in a solvent together to prepare a polymer dope solution do.

이후, 상기 고분자 도프 용액을 기판 상에 코팅한 후, 상기 코팅된 기판을 비용매에 함침시켜 비용매 유도 상분리법을 통해 고분자 분리막을 형성한다.Thereafter, the polymeric dope solution is coated on a substrate, and then the coated substrate is impregnated with a non-solvent to form a polymer membrane by non-solvent-induced phase separation.

즉, 막 형성이 가능한 고분자가 녹아있는 유기 용액에 티올기 함유 화합물, 예를 들면 티올기로 개질된 분자 또는 고분자를 넣어주게 되면 비용매 상분리 과정 중 고분자 분리막 표면 또는 분리막 내부에 티올기가 도입되게 되어 최종적으로 티올기로 개질된 고분자 분리막을 얻을 수 있다. That is, when a thiol group-containing compound, such as a thiol group-modified molecule or a polymer, is added to an organic solution in which a polymer capable of forming a film is dissolved, a thiol group is introduced on the surface of the polymer separation membrane or inside the separation membrane during the non- A polymer membrane modified with a thiol group can be obtained.

이때, 상기 고분자 분리막에 티올기를 도입시키기 위해 사용되는, 티올기 함유 화합물은 애초에 티올기를 갖는 분자 또는 고분자일 수도 있고, 또는 수산화기(hydroxyl, -OH)를 갖는 수평균분자량 100 내지 100,000의 분자 또는 고분자를 티올기로 개질시켜 얻을 수도 있다.The thiol group-containing compound used for introducing the thiol group into the polymer separator may be a molecule or polymer having a thiol group originally, or a molecule or polymer having a number average molecular weight of 100 to 100,000 and having a hydroxyl group (-OH) With a thiol group.

이러한 상기 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자로는 전술한 바와 같이, 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌글리콜 코폴리머, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올 램덤 에틸렌 코폴리머, 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 화합물이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the molecule or the polymer having at least one hydroxyl group in the molecule may be at least one selected from the group consisting of polyethylene block polyethylene glycol copolymer, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol random ethylene copolymer, and polyvinyl alcohol But are not limited thereto.

이와 더불어, 금속 전구체, 나노입자 안정제, 및 분산매를 포함하는 분산액을 교반하고, 이후 상기 교반된 분산액에 환원제를 첨가하여 금속나노입자 콜로이드 용액을 제조한다.In addition, a dispersion containing a metal precursor, a nanoparticle stabilizer, and a dispersion medium is stirred, and then a reducing agent is added to the stirred dispersion to prepare a solution of a metal nano-particle colloid.

상기 금속나노입자 콜로이드 용액을 구성하는 분산매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 에탄올, 물 등을 이용할 수 있다. 상기 금속 전구체는 최종적으로 수처리 분리막에 도입되는 향균성 금속나노입자의 전구체를 의미하고, 이러한 금속나노입자의 질산염, 염화물 등 금속염 상태로 이루어진 재료가 사용될 수 있다. The kind of the dispersion medium constituting the metal nano-particle colloid solution is not particularly limited, and for example, ethanol, water and the like can be used. The metal precursor refers to a precursor of the antibacterial metal nanoparticles which is finally introduced into the water treatment separator. Materials of the metal nanoparticles such as nitrate, chloride and the like may be used.

또한, 상기 금속나노입자 콜로이드 용액에는 금속나노입자의 안정한 분산성 확보를 위하여, 공지의 나노입자 안정제 등이 더 포함될 수 있으며, 그 예로는 트리소디움 시타레이트, 시트릭산 플루로닉 코폴리머 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. The metal nanoparticle colloid solution may further contain known nanoparticle stabilizers and the like in order to ensure stable dispersion of the metal nanoparticles. Examples thereof include triosodium citrate, citric acid pluronic copolymer, and the like , But is not limited thereto.

이후, 상기 비용매 유도 상분리법으로 형성된 고분자 분리막에 금속나노입자 콜로이드 용액을 처리하는 방법으로는 통상의 방법이라면 제한없이 사용될 수 있고, 그 예로는 도포법, 침지법 등이 이용될 수 있다.Thereafter, the method of treating the colloidal solution of the metal nanoparticles with the polymer membrane formed by the non-solvent-derived phase separation method may be any conventional method, and examples thereof include a coating method and a dipping method.

마지막으로, 이렇게 상기 고분자 분리막에 금속나노입자 콜로이드 용액을 처리한 결과물을 수득하여 보관한다. 이 단계 전후에 필요에 따라 세척공정을 추가할 수도 있고 수득된 결과물은 수중이나 건조하여 보관할 수 있다.Finally, the result of treating the polymer membrane with the metal nanoparticle colloidal solution is obtained and stored. A washing step may be added before or after this step if necessary, and the resultant product can be stored in water or dried.

항균성을 나타내는 금속나노입자는 고분자 분리막의 티올기와 공유결합을 형성함으로써, 고분자 분리막과 화학적으로 결합된다. 이로 인하여, 금속나노입자의 고분자 분리막에 대한 분산성이 향상되고, 장시간 사용에도 금속나노입자가 탈리되지 않아 우수한 내바이오파울링 기능성을 나타낸다. The metal nanoparticles exhibiting antibacterial activity are chemically bonded to the polymer membrane by forming a covalent bond with the thiol group of the polymer membrane. As a result, the dispersibility of the metal nanoparticles in the polymer separator is improved, and the metal nanoparticles do not desorb even after prolonged use, thereby exhibiting excellent in-vivo fouling functionalities.

더불어, 금속나노입자 분산에 따라 미생물 등과 접촉할 수 있는 표면적이 매우 넓게 형성되므로, 높은 내바이오파울링 성능을 나타내게 된다.In addition, due to the dispersion of the metal nanoparticles, the surface area that can be in contact with microorganisms and the like is formed to be very wide, thereby exhibiting high internal biofouling performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조단계를 개략적으로 나타내고 있다.FIG. 1 schematically shows steps of manufacturing an internal biofouling water treatment membrane according to an embodiment of the present invention.

즉, 먼저 티올기 링커가 도입된, 티올기 함유 고분자 함유 화합물과 기재용 고분자를 용매에 녹여 얻어진 고분자 도프 용액을 기판 상에 코팅한 후, 비용매 유도 상분리(NIPS)를 이용하여 응고하여, 티올기가 표면에 도입된 고분자 분리막을 형성하고, 그 다음 금속나노입자로서 은나노입자를 사용한 은나노입자 콜로이드 용액에 상기 고분자 분리막을 함침시켜 은나노입자가 도입된 내바이오파울링성 수처리 분리막을 제조하게 된다.
That is, first, a polymer dope solution obtained by dissolving a thiol group-containing polymer-containing compound and a polymer for a base material, into which a thiol group-containing linker has been introduced, is coated on a substrate and then solidified using non-solvent-derived phase separation (NIPS) A polymer separator introduced on the surface of the glass is formed, and then the polymer separator is impregnated with a silver nanoparticle colloid solution using silver nanoparticles as metal nanoparticles to produce an inner biofouling water treatment separator into which silver nanoparticles are introduced.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되어 지는 것이다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예 1Example 1

금속나노입자 콜로이드의 준비Preparation of metal nanoparticle colloids

(1) 은나노입자 콜로이드의 제조(1) Production of silver nanoparticle colloid

상온에서 은 전구체로 AgNO3를 포함하는 수용액과, 나노입자 안정제로 트리소디움 시타레이트(Trisodium citarate)를 동일한 농도로 같은 양을 유리병에 넣고 5분 이상 교반하였다. 그 다음, 교반 중인 은 전구체/나노입자 안정제 용액에 환원제인 NaBH4 소량 주입하여 은나노입자 콜로이드를 제조하였다. 이때, 은나노입자의 평균입경은 약 10 nm이었다.An aqueous solution containing AgNO 3 as a silver precursor and trisodium citarate as a nanoparticle stabilizer were added to the glass bottle at the same concentration and stirred for 5 minutes or more at room temperature. Then, NaBH 4 , a reducing agent, was added to the stirred silver precursor / nanoparticle stabilizer solution A small amount of silver nanoparticle colloid was prepared. At this time, the average particle diameter of the silver nanoparticles was about 10 nm.

도 2에 도시된 바와 같이 은나노입자는 구형의 모폴로지를 가지는 것을 HR-TEM을 통해 확인하였다.
As shown in FIG. 2, the silver nanoparticles were confirmed to have spherical morphology through HR-TEM.

티올기로 개질된 고분자 분리막 준비Preparation of polymer membrane modified with thiol group

(1) 티올기를 갖는 고분자 첨가제 준비(1) Preparation of a polymer additive having a thiol group

폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머(polyethylene block polyethylene glycol copolymer, PE-b-PEG) (Sigma Aldrich, 수평균분자량 2,250, 폴리에틸렌 함량 20 wt%, 폴리에틸렌 글리콜 함량 80 wt%)를 톨루엔 용매에 80 내지 110 ℃의 온도에서 녹였다. 다음 과정으로 머캡토아세트산(mercaptoacetic acid)과 진한 황산이 혼합된 용액을 천천히 첨가시킨 후 2 시간 동안 유지시켜 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머의 말단의 수산기가 에스테르화 반응에 의해 티올기로 변환된 티올화 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머를 제조하였다. 적외선 분광분석(IR spectroscopy)과 1수소 핵자기공명분광분석(1H NMR spectroscopy)을 통해 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머의 말단의 수산기의 98% 이상이 티올기로 치환된 것을 확인하였다 (도 4, 5). 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머의 수산기를 티올기로 변환시키는 반응은 도 3에 나타냈다. 이때, 도 3 내지 5에서 m은 에틸렌 반복 단위의 개수를 나타내고, n은 에틸렌 글리콜 반복 단위의 개수를 각각 나타내고, m은 4 내지 20이고, n은 6 내지 50이며, n이 m 보다 크다.
Polyethylene block polyethylene glycol copolymer (PE- b- PEG) (Sigma Aldrich, number average molecular weight 2,250, polyethylene content 20 wt%, polyethylene glycol content 80 wt%) was added to a toluene solvent at 80 to 110 캜 It dissolved at the temperature. In the next step, a solution prepared by mixing mercaptoacetic acid and concentrated sulfuric acid was added slowly and maintained for 2 hours to obtain a thiolated polyethylene thiol group, in which the hydroxyl group at the terminal of the polyethylene block polyethylene glycol copolymer was converted into a thiol group by the esterification reaction Block polyethylene glycol copolymer was prepared. Infrared spectroscopy (IR spectroscopy) and 1 98% or more of the hydrogen nuclear magnetic resonance spectroscopy (1 H NMR spectroscopy) the polyethylene block of polyethylene of a terminal hydroxyl group of the glycol copolymer from the product was confirmed to be a thiol group substituted with (4, 5 ). The reaction of converting the hydroxyl group of the polyethylene block polyethylene glycol copolymer to the thiol group is shown in FIG. 3 to 5, m represents the number of ethylene repeating units, n represents the number of ethylene glycol repeating units, m is 4 to 20, n is 6 to 50, and n is larger than m.

(2) 티올기로 개질된 고분자 분리막 제막(2) Thin-film modified polymer membrane

고분자 분리막의 표면 및 내부를 티올기로 개질하기 위해 위에서 전술한 방법으로 제조된 티올화 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머를 폴리술폰 고분자 (BASF, Ultrason S6010, 중량평균분자량 78,000)에 함께 N-메틸피롤리돈(NMP) 용매에 녹여 고분자 도프 용액을 제조하였다. 이때 첨가되는 티올화 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머의 양은 폴리술폰 고분자의 5 내지 15 wt% 이며 NMP 용매에 녹여지는 폴리술폰 고분자의 양은 15 wt%이었다. 이 고분자 도프 용액을 유리판 상단에 떨어트린 후, 캐스팅 나이프(casting knife)를 이용하여 일정한 두께로 고르게 만들어 주었다. 그 후 폴리술폰 고분자의 비용매인 물에 유리판을 함침시켜 최종적으로 고분자 분리막을 제조하였다. 이때 첨가제로 넣어준 티올화 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머는 폴리술폰 고분자 안에 남게 되는데, 티올화 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌 글리콜 코폴리머의 폴리에틸렌 블록 부분은 폴리술폰 고분자와 상용성이 높아 잘 섞여있게 해 주었다. 이때 고분자 분리막의 두께는 도 6에서 도시한 바와 같이 100 내지 200 ㎛이며 손가락형의 단면 모폴리지를 보여주고 있다.
To modify the surface and interior of the polymer separator with a thiol group, the thiolated polyethylene block polyethylene glycol copolymer prepared by the above-described method was mixed with a polysulfone polymer (BASF, Ultrason S6010, weight average molecular weight of 78,000) and N-methylpyrrolidone (NMP) solvent to prepare a polymer dope solution. The amount of the thiolated polyethylene block polyethylene glycol copolymer added was 5 to 15 wt% of the polysulfone polymer and the amount of the polysulfone polymer dissolved in the NMP solvent was 15 wt%. The polymeric dope solution was dropped on top of the glass plate, and then made uniform to a certain thickness using a casting knife. Then, the polymer electrolyte membrane was impregnated with a glass plate to prepare a polymer membrane. The thiolated polyethylene block polyethylene glycol copolymer added as an additive remains in the polysulfone polymer. The polyethylene block portion of the thiolated polyethylene block polyethylene glycol copolymer is highly compatible with the polysulfone polymer. At this time, the thickness of the polymer separator is 100 to 200 탆 as shown in FIG. 6, and shows a cross-sectional profile of the finger shape.

내바이오파울링성 금속나노입자를 고분자 분리막에 도입Introducing bio-fouling metal nanoparticles into a polymer membrane

고분자 분리막에 내바이오파울링성을 갖는 은나노입자를 결합을 통해 도입시키기 위해 pH가 12로 조절된 은나노입자 콜로이드 용액에 티올기로 개질된 고분자 분리막을 함침시킨 후, 상온에서 12시간 이상 교반시켜 은나노입자를 고분자 분리막에 도입시키고 이를 세척 후 증류수에 보관하였다. In order to introduce silver nanoparticles having biofouling properties into the polymer membrane, a silver nanoparticle colloid solution adjusted to pH 12 was impregnated with a polymer membrane modified with a thiol group, and then stirred at room temperature for 12 hours or longer to form silver nanoparticles Polymer membrane, washed and stored in distilled water.

여기서 이용된 고분자 분리막은 앞서 전술한 방법대로 제조된 티올기로 개질된 폴리술폰 또는 폴리비닐리덴플루오라이드이며 두 분리막에 은나노입자를 도입시키는 방법은 동일하다.
The polymer separator used herein is a thiol-modified polysulfone or polyvinylidene fluoride prepared by the above-described method, and the method of introducing the silver nanoparticles into the two separators is the same.

실시예 2Example 2

폴리술폰 고분자 대신 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) (Solvay chemicals, Solef 1015, 중량평균분자량 570,000)를 사용하였고 이때 용매로 N-메틸피롤리돈(NMP)대신 디메틸아세트아미드(DMAc)를 이용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 내바이오파울링성 수처리 분리막을 제조하였다.
Except that polyvinylidene fluoride (PVDF) (Solvay chemicals, Solef 1015, weight average molecular weight: 570,000) was used instead of polysulfone polymer and dimethyl acetamide (DMAc) was used instead of N-methylpyrrolidone , An inner biofouling water treatment separation membrane was prepared in the same manner as in Example 1. [

비교예 1Comparative Example 1

티올기를 갖는 고분자 첨가제를 포함하지 않는 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)의 고분자 도프 용액을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 분리막을 제조하였다.
Except that a polymeric dope solution of pure polyvinylidene fluoride (PVDF) not containing a polymer additive having a thiol group was used.

비교예 2Comparative Example 2

순수한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 고분자 도프 용액을 사용하고, 은나노 입자를 도입하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 분리막을 제조하였다.
A separation membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that a pure polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer dope solution was used and silver nanoparticles were not introduced.

표면 모폴러지 분석Surface morphology analysis

도 7를 참조하면, FE-SEM를 이용하여 은나노입자가 도입된 분리막의 모폴로지를 분석한 결과 은나노입자를 도입하기 전에는 분리막 표면에 입자의 형태가 거의 관찰되지 않았으나 은나노입자를 폴리술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드 고분자 분리막에 각각 도입시 입자들이 분리막 표면에 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 아울러 도 8에 나타난 바와 같이 EDXS 분석을 통해 은에 해당하는 특정 피크가 나타남을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 7, the morphology of the separation membrane into which the silver nanoparticles were introduced using the FE-SEM was analyzed. As a result, the shape of the particles on the surface of the separation membrane was not observed before the introduction of the silver nanoparticles, It was confirmed that the particles are present on the surface of the separator when introduced into the fluoride polymer membrane. As shown in FIG. 8, it was confirmed that a specific peak corresponding to silver was observed through EDXS analysis.

금속나노입자의 도입 함량 평가Evaluation of the content of metal nanoparticles introduced

실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 분리막을 ICP-AES 방법으로 측정한 결과, 분리막 면적 13.4 cm2에 실시예 2는 0.534 mg의 Ag가 도입되고, 비교예 1은 0.115 mg의 Ag가 도입된 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터, 티올기가 도입된 고분자 기재를 이용하는 경우 최초 도입되는 은나노입자의 함량 면에서도 상당한 차이가 있음을 알 수 있었다.
The separation membrane prepared in Example 2 and Comparative Example 1 was measured by the ICP-AES method. As a result, it was found that 0.534 mg of Ag was introduced into the membrane area of 13.4 cm 2 in Example 2, 0.115 mg of Ag was introduced into Comparative Example 1 Respectively. From these results, it can be seen that there is a considerable difference in the content of silver nanoparticles originally introduced when a polymer substrate into which a thiol group is introduced is used.

금속나노입자 탈리 여부 평가Evaluation of metal nanoparticle desorption

도 9 및 10은 분리막에 도입된 은나노입자의 탈리 여부를 알아보기 위해 연속적으로 순수를 투과시킨 실험 결과를 나타내고 있다. 본 실험 결과 따르면, 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드의 분리막에 은나노입자를 도입시킨 경우(비교예 1) 은나노입자가 분리막과 특별한 상호작용이 없어 쉽게 분리막 표면으로부터 탈리되는 것을 볼 수 있다. 구체적으로 500 mL의 순수를 투과시켰을 때 약 43%(43.6%)의 은이 탈리되는 것을 관찰하였으며 2 L의 순수가 투과되었을 때 50%이상(52.3%)의 도입된 은이 분리막으로부터 탈리된 것을 확인하였다. 하지만 티올기에 의해 은나노입자가 공유결합으로 도입된 분리막 (실시예 2)은 은나노입자의 유출이 일어나지 않는 것으로 확인되었다. (도 9 참조)FIGS. 9 and 10 show experimental results in which pure water is continuously permeated in order to determine whether or not silver nanoparticles introduced into the separation membrane are desorbed. According to the results of this experiment, it is seen that when silver nanoparticles are introduced into the separation membrane of pure polyvinylidene fluoride (Comparative Example 1), silver nanoparticles do not have any special interaction with the separation membrane and are easily separated from the separation membrane surface. Specifically, when 500 mL of pure water was permeated, about 43% (43.6%) of silver removal was observed. When 2 L of pure water was permeated, it was confirmed that more than 50% (52.3%) of the introduced silver was desorbed from the separation membrane . However, it was confirmed that the separation membrane in which the silver nanoparticles were introduced into the covalent bond by the thiol group (Example 2) did not cause the leakage of the silver nanoparticles. (See Fig. 9)

2 L의 순수 투과 후 분리막 표면에 존재하는 은원소의 함량을 분석을 XPS를 통해 실시한 결과, 결합 없이 은나노입자가 도입된 분리막에서는 은 원소의 함량이 1.87 wt%에서 0.87 wt%로 크게 감소한 반면 (도 10의 (a) 참조), 은나노입자가 공유결합으로 도입된 분리막은 은 원소의 함량이 잘 유지되어 있는 것을 확인하였다 (도 10의 (b) 참조).
As a result of analyzing the content of silver atoms present on the surface of the membrane after 2 L of pure permeation, the content of silver element was significantly reduced from 1.87 wt% to 0.87 wt% in the membranes incorporating silver nanoparticles without binding 10 (a)), it was confirmed that the content of the silver element was well maintained in the separation membrane into which silver nanoparticles were covalently bonded (see FIG. 10 (b)).

내바이오파울링성 평가 실험Bio-fouling test

위에서 제조된 실시예 1 및 2의 내바이오파울리성 수처리 분리막의 내바이오파울링성을 평가하기 위해 대장균을 시험균주로 선정하여 실시하였다. Escherichia coli was selected as a test strain in order to evaluate the biofouling property of the inner biofoultry water treatment membranes of Examples 1 and 2 prepared above.

첫 번째 실험으로 포화상태까지 성장한 대장균 분산 수용액(~109 CFU/mL)에 분리막을 함침 시킨 후 37 ℃에서 4시간 동안 교환하여 대장균이 분리막 표면에 부착시키는 평가를 하였다. In the first experiment, Escherichia coli cells were immersed in an aqueous solution of Escherichia coli (~ 10 9 CFU / mL) grown to saturation and then exchanged at 37 ° C for 4 hours.

도 11을 참조하면, 비교예 2에 따른 내바이오파울링성 은나노입자가 도입되지 않은 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막 표면에는 대장균이 온전한 형태로 부착되어 있는 것이 관찰되었지만 (도 11의 (a) 참조), 실시예 2에 따른 은나노입자가 결합된 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막 표면에서는 대장균의 본연의 형태가 파괴되어 사멸되어 있는 것을 볼 수 있다 (도 11의 (b) 참조). 이를 통해서 내바이오파울링을 부여하기 위해 도입된 은나노입자가 미생물의 생장을 억제한 것을 확인했다. 11, it was observed that Escherichia coli was attached to the surface of the pure polyvinylidene fluoride separation membrane in which the internal biofouling-type silver nanoparticles were not introduced according to Comparative Example 2 (FIG. 11 (a)), , And on the surface of the polyvinylidene fluoride separation membrane to which silver nanoparticles are bound according to Example 2, the original shape of E. coli was destroyed and died (see FIG. 11 (b)). Through this, it was confirmed that the silver nanoparticles introduced to give the biofouling inhibited the growth of microorganisms.

두 번째 실험으로 분리막 표면에 대장균을 접종한 후 대장균의 성장이 용이한 영양물질 (LB broth: 1 g/L)을 20시간동안 투과시켰다. In the second experiment, Escherichia coli was inoculated on the surface of the membrane, and then the nutrient (LB broth: 1 g / L) easily permeable to E. coli was permeabilized for 20 hours.

도 12에서 비교예 2에 따른 순수한 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막은 대장균을 접종한 후 수투과도가 급격히 감소하여 12시간 이후 순수 수투과도의 약 1% 정도의 최저 수투과도에 도달하지만, 실시예 2에 따른 은나노입자가 도입된 폴리비닐리덴플루오라이드 분리막은 순수 수투과도 대비 20 내지 21%의 수준의 수투과도를 유지하고 있는 것을 확인하였다. 여기서 감소하는 수투과도는 사멸된 미생물이 분리막의 표면에 붙는 원인과 영양물질이 분리막 표면에 농축되어 수투과를 방해한 것으로 사료된다. In FIG. 12, the pure polyvinylidene fluoride separation membrane according to Comparative Example 2 sharply decreases the water permeability after inoculation of E. coli, reaching the lowest water permeability of about 1% of the pure water permeability after 12 hours, It was confirmed that the polyvinylidene fluoride separation membrane having the silver nanoparticles incorporated therein maintained a water permeability of 20 to 21% of the pure water permeability. The decreasing water permeability is thought to be caused by the microorganisms attached to the surface of the membrane and by the concentration of nutrients on the surface of the membrane.

전술한 두 가지 평가를 통해 내바이오파울링성을 부여하기 위해 화학결합으로 분리막에 도입된 은나노입자가 실제 수 처리환경에서도 바이오파울링 억제에 효과가 있는 것을 확인하였다.From the above two evaluations, it was confirmed that the silver nanoparticles introduced into the membrane by chemical bonding are effective in suppressing biofouling even in the actual water treatment environment in order to impart the biofouling property.

Claims (11)

티올기 함유 고분자 분리막, 및 상기 티올기와 공유결합되어 있는 금속나노입자를 포함하고, 상기 티올기 함유 고분자 분리막이 고분자 기재 및 상기 고분자 기재의 양면 및 내부 중 1종 이상에 위치하는 티올기 함유 화합물을 구비하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.A thiol group-containing polymer separator, and a metal nanoparticle covalently bonded to the thiol group, wherein the thiol group-containing polymer separator contains a thiol group-containing compound located on at least one of both sides of the polymer base and the polymer base, Wherein the biofouling water separating membrane comprises: 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고분자 기재가 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고분자로 형성되는 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer substrate is formed of at least one polymer selected from the group consisting of polysulfone, polyethersulfone, polyvinylidene fluoride, and polyacrylonitrile.
제1항에 있어서,
상기 티올기 함유 화합물이 고분자 기재 100 중량부 대비 1 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the thiol group-containing compound is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer base material.
제1항에 있어서,
상기 티올기 함유 화합물이 분자 내에 1개 이상의 티올기가 포함된 분자 또는 고분자인 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the thiol group-containing compound is a molecule or a polymer containing at least one thiol group in the molecule.
제4항에 있어서,
상기 티올기 함유 화합물이 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자의 수산기를 개질하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
5. The method of claim 4,
Wherein the thiol group-containing compound is obtained by modifying a hydroxyl group of a molecule or a polymer having at least one hydroxyl group in the molecule.
제6항에 있어서,
상기 분자 내에 1개 이상의 수산기를 갖는 분자 또는 고분자가 폴리에틸렌 블록 폴리에틸렌글리콜 코폴리머, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올 램덤 에틸렌 코폴리머, 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 6,
Wherein the molecule or polymer having at least one hydroxyl group in the molecule is at least one compound selected from the group consisting of polyethylene block polyethylene glycol copolymer, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol random ethylene copolymer, and polyvinyl alcohol. Biofouling water treatment membrane.
제1항에 있어서,
상기 금속나노입자가 은, 구리, 금, 팔라듐, 및 백금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속의 나노입자인 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the metal nanoparticles are nanoparticles of at least one metal selected from the group consisting of silver, copper, gold, palladium, and platinum.
제1항에 있어서,
상기 금속나노입자의 함량이 티올기 함유 고분자 분리막 100 중량부 기준으로 0.01 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the metal nanoparticles is 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thiol group-containing polymer separating membrane.
제1항에 있어서,
상기 내바이오파울링성 수처리 분리막이 0.001 내지 1 ㎛의 기공 크기의 미세 기공을 갖는 표층, 및 10 내지 500 ㎛의 두께의 손가락형(finger-like) 또는 스폰지형 (sponge-like)의 기공 구조를 갖는 내부지지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 내바이오파울링성 수처리 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the inner biofouling water treatment separator has a surface layer having micropores having a pore size of 0.001 to 1 mu m and a surface layer having a finger-like or sponge-like pore structure having a thickness of 10 to 500 mu m An inner support layer formed on the inner surface of the inner biofouling layer.
티올기 함유 화합물과 기재용 고분자를 용매에 녹여 고분자 도프 용액을 준비하는 단계;
상기 준비된 고분자 도프 용액을 기판 상에 코팅한 후, 상기 코팅된 기판을 비용매에 함침시켜 티올기 함유 고분자 분리막을 형성하는 단계; 및
금속 전구체, 나노입자 안정제, 및 분산매를 포함하는 분산액을 교반하고, 이후 상기 교반된 분산액에 환원제를 첨가하여 제조된 금속나노입자 콜로이드 용액에 상기 티올기 함유 고분자 분리막을 함침시켜, 상기 금속나노입자를 상기 티올기와 공유결합시킴으로써 고분자 분리막에 도입하는 단계;를 포함하는 내바이오파울링성 수처리 분리막의 제조방법.
Preparing a polymer dope solution by dissolving a thiol group-containing compound and a polymer for a substrate in a solvent;
Coating the prepared polymeric dope solution on a substrate, and impregnating the coated substrate with a non-solvent to form a thiol group-containing polymer separator; And
Impregnating the metal nanoparticle colloid solution prepared by stirring a dispersion containing a metal precursor, a nanoparticle stabilizer and a dispersion medium, and then adding a reducing agent to the stirred dispersion, impregnating the metal nanoparticle with the thiol group- And introducing the covalent bond to the polymer separator by covalent bonding with the thiol group.
KR1020130018099A 2013-02-20 2013-02-20 Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same KR101448551B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130018099A KR101448551B1 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130018099A KR101448551B1 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140104206A KR20140104206A (en) 2014-08-28
KR101448551B1 true KR101448551B1 (en) 2014-10-13

Family

ID=51748151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130018099A KR101448551B1 (en) 2013-02-20 2013-02-20 Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101448551B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101027B1 (en) 2019-10-25 2020-04-20 본제이워터스 주식회사 A water treatment membrane and manufacturing method of thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101711049B1 (en) * 2015-07-30 2017-03-13 서울대학교산학협력단 Renewable water-treatment membranes and method for manufacturing the same
KR102300565B1 (en) * 2020-02-27 2021-09-13 영남대학교 산학협력단 Polymer membrane containing composite nanoparticles capped with the indole compound and a method of manufacturing the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070017741A (en) * 2005-08-08 2007-02-13 주식회사 코오롱 Method of manufacturing for a polymer membrane containing nano sized metal particles
KR101046694B1 (en) * 2009-05-06 2011-07-05 서울대학교산학협력단 Method for producing antimicrobial fiber in which metal nanoparticles are introduced using chemical bonds and antimicrobial fiber formed therefrom

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070017741A (en) * 2005-08-08 2007-02-13 주식회사 코오롱 Method of manufacturing for a polymer membrane containing nano sized metal particles
KR101046694B1 (en) * 2009-05-06 2011-07-05 서울대학교산학협력단 Method for producing antimicrobial fiber in which metal nanoparticles are introduced using chemical bonds and antimicrobial fiber formed therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101027B1 (en) 2019-10-25 2020-04-20 본제이워터스 주식회사 A water treatment membrane and manufacturing method of thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140104206A (en) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rezakazemi et al. Fouling-resistant membranes for water reuse
Wang et al. Graphene oxide‐based polymeric membranes for water treatment
Li et al. The double effects of silver nanoparticles on the PVDF membrane: Surface hydrophilicity and antifouling performance
Ghanbari et al. Synthesis and characterization of novel thin film nanocomposite (TFN) membranes embedded with halloysite nanotubes (HNTs) for water desalination
CN109126463B (en) Preparation method of high-flux nanofiltration membrane containing micropore intermediate layer
KR102204007B1 (en) Membranes Having Antibiotic and Hydrophilic Properties and Preparing Method Thereof
Basri et al. Silver-filled polyethersulfone membranes for antibacterial applications—Effect of PVP and TAP addition on silver dispersion
Jafari Sanjari et al. A review on chitosan utilization in membrane synthesis
Chen et al. Antibacterial polyvinyl alcohol nanofiltration membrane incorporated with Cu (OH) 2 nanowires for dye/salt wastewater treatment
CN104209022A (en) High-flux polyamide/ZIF-8 nanofiltration composite film and preparation method thereof
CN107158980A (en) Utilized thin film composite membranes reacted based on air liquid interface and its preparation method and application
Cihanoğlu et al. A facile route to the preparation of antibacterial polysulfone-sulfonated polyethersulfone ultrafiltration membranes using a cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide
CN111420567B (en) Preparation method of in-situ reduced nano-silver anti-pollution polyamide reverse osmosis membrane
KR102185206B1 (en) Polymer membrane for water treatment with auto-cleaning functionalization
Kim et al. Modification strategies of membranes with enhanced Anti-biofouling properties for wastewater Treatment: A review
CN112221354B (en) Antibacterial and anti-pollution microporous membrane based on Michael addition reaction and preparation method thereof
EP3471864A1 (en) Periodic mesoporous organosilica-doped nanocomposite membranes and systems including same
CN104258738A (en) Forward osmosis organic-inorganic composite membrane and preparation method thereof
Wang et al. A chitosan/dopamine-TiO 2 composite nanofiltration membrane for antifouling in water purification
KR101448551B1 (en) Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same
KR101972172B1 (en) Polyamide composite membrane having high quality and manufacturing method thereof
Zhang et al. Sulfaguanidine nanofiltration active layer towards anti-adhesive and antimicrobial attributes for desalination and dye removal
Bian et al. Fabrication of polyamide thin-film nanocomposite reverse osmosis membrane with improved permeability and antibacterial performances using silver immobilized hollow polymer nanospheres
Rameesha et al. Efficacy of MOF-199 in improvement of permeation, morphological, antifouling and antibacterial characteristics of polyvinylidene fluoride membranes
Purushothaman et al. Enhancement of antifouling properties, metal ions and protein separation of poly (ether-ether-sulfone) ultrafiltration membranes by incorporation of poly ethylene glycol and n-ZnO

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170925

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 5