KR102251906B1 - Filtration membrane and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR102251906B1
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이종찬
공새롬
서희란
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서울대학교산학협력단
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Abstract

A filtration membrane having excellent performance and a manufacturing method thereof are provided. According to the present invention, the filtration membrane comprises: a polymer matrix; and carbon nanotubes (PuCNTs) dispersed in the polymer matrix and having a partially open structure. The manufacturing method of the filtration membrane comprises the steps of: forming a carbon nanotube (PuCNT) having a partially open structure; forming a mixed solution by mixing the PuCNT with a polymer and a first solvent; and casting the mixed solution.

Description

여과막 및 그 제조 방법{FILTRATION MEMBRANE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Filtration membrane and its manufacturing method TECHNICAL FIELD [FILTRATION MEMBRANE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 여과막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration membrane and a method of manufacturing the same.

고분자 여과막은 수처리 산업에 가장 널리 사용되지만, 고분자의 고유한 소수성은 수처리에서의 적용을 제한한다. 고분자 여과막에 친수성을 부여하기 위해 탄소나노물질, 셀룰로오스 나노 결정, 금속 산화물 등의 친수성 나노 필러를 첨가하는 기술이 제안되었다. 그러나, 이러한 나노 필러는 고분자 여과막 내 분산이 제대로 이루어지지 않는다.Polymer filtration membranes are most widely used in the water treatment industry, but the inherent hydrophobicity of the polymer limits its application in water treatment. In order to impart hydrophilicity to the polymer filtration membrane, a technique of adding hydrophilic nano fillers such as carbon nanomaterials, cellulose nanocrystals, and metal oxides has been proposed. However, these nano fillers are not properly dispersed in the polymer filtration membrane.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 우수한 성능을 갖는 여과막을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a filtration membrane having excellent performance.

본 발명은 상기 여과막의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing the filtration membrane.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description and accompanying drawings.

본 발명의 실시예들에 따른 여과막은, 고분자 매트릭스 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산되어 있고, 부분적으로 열린 구조를 갖는 탄소나노튜브(PuCNT)를 포함한다.The filtration membrane according to embodiments of the present invention includes a polymer matrix and carbon nanotubes (PuCNT) dispersed in the polymer matrix and having a partially open structure.

상기 PuCNT는 산화기를 가질 수 있다. 상기 PuCNT 대 상기 고분자의 중량비는 0.01:100 ~ 0.5:100일 수 있다. The PuCNT may have an oxidizing group. The weight ratio of the PuCNT to the polymer may be 0.01:100 to 0.5:100.

상기 고분자는 PES(polyethersulfone)를 포함할 수 있다. 상기 여과막은 한외 여과막일 수 있다.The polymer may include polyethersulfone (PES). The filtration membrane may be an ultrafiltration membrane.

본 발명의 실시예들에 따른 여과막의 제조 방법은, 부분적으로 열린 구조를 갖는 탄소나노튜브(PuCNT)를 형성하는 단계, 상기 PuCNT를 고분자 및 제1 용매와 혼합하여 혼합 용액을 형성하는 단계, 및 상기 혼합 용액을 캐스팅하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a filtration membrane according to embodiments of the present invention includes forming a carbon nanotube (PuCNT) having a partially open structure, mixing the PuCNT with a polymer and a first solvent to form a mixed solution, and And casting the mixed solution.

상기 PuCNT를 형성하는 단계는, 탄소나노튜브, 산화제, 및 제2 용매를 혼합하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 탄소나노튜브는 상기 산화제에 의해 산화될 수 있다. The forming of the PuCNT may include mixing a carbon nanotube, an oxidizing agent, and a second solvent, and the carbon nanotubes may be oxidized by the oxidizing agent.

상기 산화제는 KMnO4를 포함할 수 있다. 상기 산화제는 상기 탄소나노튜브의 중량에 대하여 1 ~ 5당량으로 첨가될 수 있다.The oxidizing agent may include KMnO 4. The oxidizing agent may be added in an amount of 1 to 5 equivalents based on the weight of the carbon nanotubes.

상기 PuCNT 대 상기 고분자의 중량비는 0.01:100 ~ 0.5:100일 수 있다. 상기 고분자는 PES(polyethersulfone)를 포함할 수 있다.The weight ratio of the PuCNT to the polymer may be 0.01:100 to 0.5:100. The polymer may include polyethersulfone (PES).

본 발명의 실시예들에 따른 여과막은 우수한 성능을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 여과막은 수투과도, 오염물 제거, 내오염성, 구동 안정성 등이 우수하다. 또, 상기 여과막에 의해 수처리 공정에 소요되는 에너지가 절감될 수 있다.The filtration membrane according to the embodiments of the present invention may have excellent performance. For example, the filtration membrane is excellent in water permeability, removal of contaminants, contamination resistance, and driving stability. In addition, energy required for a water treatment process may be reduced by the filtration membrane.

도 1은 PuCNT 및 CNT를 비교하여 나타낸다.
도 2는 PES-M 및 PuM의 표면 및 단면을 나타내는 SEM 이미지이다.
도 3은 PES-M 및 PuM의 물 접촉각 및 표면 자유 에너지를 나타낸다.
도 4는 PES-M 및 PuM의 한외 여과 성능을 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 PES-M 및 PuM의 방오 특성을 나타낸다.
1 shows a comparison between PuCNT and CNT.
2 is an SEM image showing the surface and cross section of PES-M and PuM.
3 shows the water contact angle and surface free energy of PES-M and PuM.
4 shows the ultrafiltration performance of PES-M and PuM.
5 to 7 show antifouling properties of PES-M and PuM.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. Objects, features, and advantages of the present invention will be easily understood through the following embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be embodied in other forms. The embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently transmitted to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. In the present specification, terms such as first and second are used to describe various elements, but the elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish the elements from each other.

부분적으로 열린 탄소나노튜브(partially unzipped carbon Partially unzipped carbon nanotubenanotube , , PuCNTPuCNT )의 제조예) Of manufacturing example

탄소나노튜브(MWCNT)(500mg)를 진한 H2SO4(120mL)에 현탁시키고 1시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 H3PO4(15mL)를 첨가하고 15분 동안 추가 혼합을 수행하였다. KMnO4 1500mg(3당량)을 상기 반응 혼합물에 천천히 첨가한 후 30분 동안 교반하여 KMnO4를 완전히 용해시켰다. 상기 반응 혼합물을 65℃로 가열하고 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 열원을 제거하고 상기 반응 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 반응을 종료하기 위해, 상기 반응 혼합물을 탈이온수(300mL) 및 H2O2(30mL)을 포함하는 얼음에 붓고 1시간 동안 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 AAO 필터(기공 크기 약 0.02μm)를 통해 여과하였다. 이렇게 얻은 고체를 20부피% HCl에 현탁시키고 30분 동안 초음파 처리하여 잔류 불순물을 제거하였다. AAO 필터를 통한 진공 여과 후 얻은 고체를 탈 이온수에 현탁시키고 5000rpm에서 20분 동안 원심분리하였다. 상등액의 pH가 6.0이 될 때까지 이 과정을 반복하였다. 최종 침전물을 에탄올로 세척한 후 에테르를 사용하여 응고시키고, 나일론 필터(기공 크기 약 0.45μm)를 통해 여과하고 35℃에서 48시간 동안 진공 건조시켰다. 이에 의해 PuCNT가 제조될 수 있다. 상기 PuCNT를 PuCNT(x)로 표시하였다. x는 이 반응에 사용된 탄소나노튜브(MWCNT)의 중량에 대한 KMnO4의 당량(예를 들어, 3)을 나타낸다.Carbon nanotubes (MWCNT) (500mg ) were suspended in concentrated H 2 SO 4 (120 mL) and stirred for 1 hour. H 3 PO 4 (15 mL) was added to the reaction mixture and further mixing was performed for 15 minutes. KMnO 4 1500 mg (3 equivalents) was slowly added to the reaction mixture and stirred for 30 minutes to completely dissolve KMnO 4. The reaction mixture was heated to 65° C. and stirred for 2 hours. Then, the heat source was removed and the reaction mixture was cooled to room temperature. To complete the reaction, the reaction mixture was poured into ice containing deionized water (300 mL) and H 2 O 2 (30 mL) and stirred for 1 hour. The reaction mixture was filtered through an AAO filter (pore size about 0.02 μm). The thus obtained solid was suspended in 20% by volume HCl and subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes to remove residual impurities. The solid obtained after vacuum filtration through an AAO filter was suspended in deionized water and centrifuged at 5000 rpm for 20 minutes. This process was repeated until the pH of the supernatant reached 6.0. The final precipitate was washed with ethanol and then coagulated with ether, filtered through a nylon filter (pore size of about 0.45 μm), and vacuum dried at 35° C. for 48 hours. Thereby, PuCNT can be produced. The PuCNT was denoted as PuCNT(x). x represents the equivalent of KMnO 4 (eg, 3) to the weight of carbon nanotubes (MWCNT) used in this reaction.

도 1은 PuCNT 및 CNT를 비교하여 나타낸다. 도 1을 참조하면, PuCNT는 작은 공극을 갖는 부분적으로 열린 구조에 의해 오염물은 투과하지 않고 물 분자만을 선택적으로 투과할 수 있다. 또, 부분적으로 열린 구조를 통하여 물과의 접촉 면적이 늘어나 수투과도가 증가하며, 고분자 매트릭스와의 접촉 면적이 늘어나 구동 안정성이 향상될 수 있다.1 shows a comparison between PuCNT and CNT. Referring to FIG. 1, PuCNT is a partially open structure having small pores, so that contaminants do not permeate, but only water molecules can be selectively permeated. In addition, through the partially open structure, the contact area with water increases and the water permeability increases, and the contact area with the polymer matrix increases, thereby improving driving stability.

PuCNT를PuCNT 포함하는 Inclusive PESPES (( polyethersulfonepolyethersulfone ) ) 여과막(PuM)의Of the filtration membrane (PuM) 제조예Manufacturing example

PES-M(pristine PES membrane) 및 PuM은 NIPS(nonsolvent-induced phase inversion) 방법으로 제조되었다. 캐스팅(casting) 용액의 조성은 표 1에 나타나 있다. PES-M (pristine PES membrane) and PuM were prepared by the NIPS (nonsolvent-induced phase inversion) method. The composition of the casting solution is shown in Table 1.

[표 1][Table 1]

Figure 112019123116615-pat00001
Figure 112019123116615-pat00001

소정 농도의 PuCNT(3) 현탁액을 교반 및 초음파 처리를 사용하여 제조하였다. 완전히 건조된 PES 플레이크(flake) 및 PVP 분말을 PuCNT 분산액에 첨가하였다. 이 혼합 용액을 50℃에서 12시간 동안 교반하고 탈기 모드를 사용하여 1시간 동안 초음파 처리하였다. 얻어진 용액을 전단 속도 70mm/s로 200㎛ 두께의 캐스팅 나이프에 의해 부직포 상에 캐스팅하고 탈 이온수로 채워진 응고 조(coagulation bath)에 넣었다. 상 반전은 실온에서 수행되었다. 24시간 후, 생성된 막을 탈 이온수로 세척하고 5℃에서 1부피% 에탄올 수용액에 저장하였다. 제조된 PES 나노 복합체 막은 PuM-x로 표시하였다. x는 캐스팅 용액 중 PES의 양에 대한 PuCNT(3)의 중량%(0.01, 0.05, 0.1, 0.5 및 1.0)를 나타낸다. 산화 그래핀(GO), 산화 탄소나노튜브(oCNT), 또는 GO와 oCNT의 혼합물(1/1, w/w)이 혼입된 PES 나노 복합체 막은 또한 동일한 방법으로 제조되었고 각각 GO-x, oCNT-x 또는 G/Cx로 표시하였다.A suspension of the desired concentration of PuCNT(3) was prepared using stirring and sonication. Completely dried PES flakes and PVP powder were added to the PuCNT dispersion. The mixed solution was stirred at 50° C. for 12 hours and sonicated for 1 hour using a degassing mode. The resulting solution was cast on a nonwoven fabric with a 200 μm-thick casting knife at a shear rate of 70 mm/s and placed in a coagulation bath filled with deionized water. Phase inversion was performed at room temperature. After 24 hours, the resulting membrane was washed with deionized water and stored in 1 vol% ethanol aqueous solution at 5°C. The prepared PES nanocomposite membrane was denoted by PuM-x. x represents the weight percent (0.01, 0.05, 0.1, 0.5 and 1.0) of PuCNT (3) relative to the amount of PES in the casting solution. PES nanocomposite membranes in which graphene oxide (GO), carbon oxide nanotubes (oCNT), or a mixture of GO and oCNT (1/1, w/w) were mixed were also prepared in the same manner and were prepared by the same method, respectively, and GO-x, oCNT- Expressed as x or G/Cx.

한외Ultra 여과 시험(Ultrafiltration test) Ultrafiltration test

막의 한외 여과 성능은 14.65cm2의 유효 면적으로 데드-엔드 셀(dead-end cell)을 사용하여 수행하였다. 시험 전에 질소 분위기에서 탈 이온수를 사용하여 2bar에서 20분 동안 막을 압축하여 물 흐름을 안정화시켰다. 순수한 물 플럭스는 공급 용액으로서 탈 이온수를 사용하여 측정되었다. 여과 시험은 질소 분위기에서 1bar에서 1시간 동안 450rpm의 고정 교반 속도로 25℃에서 수행하였다. 10분마다 전자 저울을 사용하여 투과된 물을 측량하였다. 물 플럭스, Jw(L/m2h1, LMH)는 식 1에 의해 계산되었다.The ultrafiltration performance of the membrane was performed using a dead-end cell with an effective area of 14.65 cm 2. Before the test, the water flow was stabilized by compressing the membrane for 20 minutes at 2 bar using deionized water in a nitrogen atmosphere. The pure water flux was measured using deionized water as the feed solution. The filtration test was performed at 25° C. with a fixed stirring speed of 450 rpm for 1 hour at 1 bar in a nitrogen atmosphere. Every 10 minutes, the permeated water was weighed using an electronic balance. The water flux, Jw (L/m 2 h 1 , LMH) was calculated by Equation 1.

[식 1][Equation 1]

Figure 112019123116615-pat00002
Figure 112019123116615-pat00002

식 1에서, V는 물의 투과량(L), A는 유효 막 면적(14.65Х10-4m2), t는 작동 시간(h)이다.In Equation 1, V is the permeation amount of water (L), A is the effective membrane area (14.65Х10 -4 m 2 ), and t is the operating time (h).

BSA는 막의 단백질 제거율 및 파울링 거동을 측정하기 위한 모델 단백질로 사용되었다. BSA 제거율 시험은 1시간 동안 공급 용액으로 BSA 용액을 사용하여 수행 되었다. BSA의 제거율은 식 2에 의해 계산되었다.BSA was used as a model protein to measure the protein removal rate and fouling behavior of the membrane. The BSA removal rate test was performed using the BSA solution as the feed solution for 1 hour. The removal rate of BSA was calculated by Equation 2.

[식 2][Equation 2]

Figure 112019123116615-pat00003
Figure 112019123116615-pat00003

식 2에서, C1 및 C2는 각각 공급 및 투과 용액의 BSA 농도이다. BSA의 농도는 280nm 파장에서 용액의 UV/ Vis 흡광도를 측정함으로써 결정되었다.In Equation 2, C 1 and C 2 are the BSA concentrations of the feed and permeate solutions, respectively. The concentration of BSA was determined by measuring the UV/Vis absorbance of the solution at a wavelength of 280 nm.

단백질 protein 파울링Fouling 시험(Protein fouling test) Protein fouling test

막의 내 오염성은 BSA(1000ppm, PBS, pH 7.4)의 수용액을 사용하여 정적 단백질 흡착 시험 및 동적 막 파울링 시험에 의해 결정되었다. 정적 BSA 흡착 용량은 다음과 같이 결정되었다. 1.9cm2 크기의 건조 막을 25℃에서 24시간 동안 3mL의 BSA 용액에 침지시켰다. 이어서, 용액의 UV/Vis 흡광도를 280nm 파장에서 측정하여 BSA의 농도를 계산하였다. 막의 정적 BSA 흡착 용량은 식 3에 의해 계산되었다.The fouling resistance of the membrane was determined by a static protein adsorption test and a dynamic membrane fouling test using an aqueous solution of BSA (1000 ppm, PBS, pH 7.4). The static BSA adsorption capacity was determined as follows. A dry membrane having a size of 1.9 cm 2 was immersed in 3 mL of BSA solution at 25° C. for 24 hours. Then, the UV/Vis absorbance of the solution was measured at a wavelength of 280 nm to calculate the concentration of BSA. The static BSA adsorption capacity of the membrane was calculated by Equation 3.

[식 3][Equation 3]

Figure 112019123116615-pat00004
Figure 112019123116615-pat00004

식 3에서, C1 및 C2는 각각 용액 중 BSA의 초기 및 최종 농도이고, A는 유효 막 면적(1.9cm2)이다. 5회 이상의 실험을 수행하여 결과를 얻었다.In Equation 3, C 1 and C 2 are the initial and final concentrations of BSA in the solution, respectively, and A is the effective membrane area (1.9 cm 2 ). Results were obtained by performing more than five experiments.

1 bar의 질소 분위기에서 고정 교반 속도 450rpm으로 25℃에서 데드-엔드 셀을 사용하여 동적 파울링 시험을 수행하였다. 먼저, 공급 용액으로서 탈 이온수를 사용하여 막의 물 플럭스(J1)를 1시간 동안 측정하였다. 다음에, 공급 용액을 BSA 용액(1000ppm, PBS, pH 7.4)으로 변경하고, 물 플럭스(J2)를 측정하였다. 1시간 후 탈 이온수를 사용하여 막을 세정하고 순수한 물 플럭스(J3)를 1시간 동안 기록하였다. 막의 내 오염성은 다음 식 4 내지 7을 사용하여 플럭스 회복률(FRR), 총 플럭스 감소율(DRt), 가역성 플럭스 감소율(DRr) 및 비가역적 플럭스 감소율(DRir)의 4 종류의 파울링 파라미터를 사용하여 조사되었다.A dynamic fouling test was performed using a dead-end cell at 25° C. at a fixed stirring speed of 450 rpm in a nitrogen atmosphere of 1 bar. First, the water flux (J 1 ) of the membrane was measured for 1 hour using deionized water as a feed solution. Next, the feed solution was changed to a BSA solution (1000 ppm, PBS, pH 7.4), and the water flux (J 2 ) was measured. After 1 hour, the membrane was washed with deionized water and the pure water flux (J 3 ) was recorded for 1 hour. The fouling resistance of the membrane was investigated using four types of fouling parameters: flux recovery rate (FRR), total flux reduction rate (DRt), reversible flux reduction rate (DRr), and irreversible flux reduction rate (DRir) using the following equations 4 to 7 Became.

[식 4][Equation 4]

Figure 112019123116615-pat00005
Figure 112019123116615-pat00005

[식 5][Equation 5]

Figure 112019123116615-pat00006
Figure 112019123116615-pat00006

[식 6][Equation 6]

Figure 112019123116615-pat00007
Figure 112019123116615-pat00007

[식 7][Equation 7]

Figure 112019123116615-pat00008
Figure 112019123116615-pat00008

모든 여과 시험을 3회 이상 수행하여 얻은 값을 평균하였다.All filtration tests were performed three or more times, and the values obtained were averaged.

PuM의PuM 특징 Characteristic

막의 표면 및 단면 모폴로지는 SEM 분석을 사용하여 관찰되었다. 도 2의 (a) 및 (b)는 각각 PES-M 및 PuM-0.05의 표면 SEM 이미지를 나타낸다. 두 막은 균열이 없는 표면을 나타내며, 이는 인접한 기공이 연결되고 균열(cracks)이 형성되었음을 나타낸다. 다른 PES 나노 복합체 막은 PES-M 및 PuM-0.05의 것과 유사한 모폴로지를 나타낸다.The surface and cross-sectional morphology of the membrane was observed using SEM analysis. 2A and 2B show surface SEM images of PES-M and PuM-0.05, respectively. The two membranes represent a crack-free surface, indicating that adjacent pores are connected and cracks are formed. Other PES nanocomposite membranes exhibit similar morphologies to those of PES-M and PuM-0.05.

막의 내부 구조는 도 2의 (c) 내지 (l)에 제시되어있다. (c) 및 (d)는 PES-M의 단면을 나타내고, (e) 및 (f)는 PuM-0.01의 단면을 나타내고, (g) 및 (h)는 PuM-0.05의 단면을 나타내고, (i) 및 (j)는 PuM-0.1의 단면을 나타내며, (k) 및 (l)은 PuM-0.5의 단면을 나타낸다. 모든 막은 핑거형 구조(finger-like structure)에 의해 지지되는 조밀한 상부 층을 갖는 비대칭 구조를 나타낸다. 친수성 나노 필러의 첨가가 고분자 필름의 침전을 가속화시키기 때문에 모든 PuM은 PES-M보다 얇다. PuCNT(3)의 함량이 PES의 중량에 대하여 0에서 0.05중량%로 증가함에 따라 막의 두께는 207.0에서 136.9μm로 감소한다.The internal structure of the membrane is shown in Figure 2 (c) to (l). (c) and (d) represent the cross section of PES-M, (e) and (f) represent the cross section of PuM-0.01, (g) and (h) represent the cross section of PuM-0.05, (i ) And (j) represent the cross section of PuM-0.1, and (k) and (l) represent the cross section of PuM-0.5. All membranes exhibit an asymmetric structure with a dense top layer supported by a finger-like structure. All PuMs are thinner than PES-M because the addition of hydrophilic nanofillers accelerates the precipitation of the polymer film. As the content of PuCNT(3) increases from 0 to 0.05% by weight based on the weight of PES, the thickness of the film decreases from 207.0 to 136.9 μm.

PuCNT(3)의 함량이 0.05에서 0.5중량%로 증가하면 친수성 나노 필러의 첨가로 인해 막의 두께가 136.9에서 245.5μm로 증가하여 응고 전에 막을 팽창시키는 데 도움이 된다. PuCNT(3)의 함량이 0에서 0.5중량%로 증가함에 따라, 상부 층의 두께는 170nm에서 310nm로 증가하는데, 이는 상 분리 동안 막의 표면에 나노 필러의 포획에 기인한다. 그것은 용매의 비용매로의 확산을 방해하고 상부 층의 두께를 증가시킨다. 이 조밀하고 두꺼운 상부 층은 막의 선택성을 향상시킬 수 있다.When the content of PuCNT(3) increases from 0.05 to 0.5% by weight, the thickness of the film increases from 136.9 to 245.5 μm due to the addition of the hydrophilic nano filler, which helps to expand the film before solidification. As the content of PuCNT (3) increases from 0 to 0.5% by weight, the thickness of the top layer increases from 170 nm to 310 nm, which is due to the trapping of nano-pillars on the surface of the membrane during phase separation. It hinders the diffusion of the solvent into the non-solvent and increases the thickness of the upper layer. This dense and thick top layer can improve the selectivity of the film.

물 접촉각 측정에 의해 막의 친수성 특성을 조사하였다. 일반적으로, 접촉각이 높을수록 비교적 소수성인 것을 의미하고, 접촉각이 낮을수록 친수성이 더 커지며, 이는 막의 분리 성능에 중요한 파라미터이다. 도 3에 나타난 바와 같이, PES-M의 접촉각은 72.5°이고, PuM의 접촉각은 PuCNT(3)의 친수성으로 인해 PuCNT(3)의 함량이 0.1중량%로 증가함에 따라 56°로 감소한다.The hydrophilic properties of the membrane were investigated by measuring the water contact angle. In general, a higher contact angle means relatively hydrophobic, and a lower contact angle means greater hydrophilicity, which is an important parameter for the separation performance of the membrane. As shown in FIG. 3, the contact angle of PES-M is 72.5°, and the contact angle of PuM decreases to 56° as the content of PuCNT (3) increases to 0.1% by weight due to the hydrophilicity of PuCNT (3).

친수성 나노 필러는 막을 형성하는 동안 막의 표면으로 이동한다. 막 표면에 PuCNT(3)의 존재는 막의 친수성을 증가시킨다. 막의 친수성이 증가함에 따라, 표면 자유 에너지도 증가하여 소수성 물질의 부착이 감소할 수 있다. 막의 표면 전하는 막의 방오 특성에 중요한 요소이다.Hydrophilic nanopillars migrate to the surface of the film during film formation. The presence of PuCNT(3) on the membrane surface increases the hydrophilicity of the membrane. As the hydrophilicity of the membrane increases, the surface free energy also increases, so that the adhesion of the hydrophobic material may decrease. The surface charge of the membrane is an important factor in the antifouling properties of the membrane.

막의 표면 전하 밀도를 검출하기 위해 제타 전위 분석을 수행하였고, 그 값은 표 2에 나타나 있다.Zeta potential analysis was performed to detect the surface charge density of the film, and the values are shown in Table 2.

[표 2][Table 2]

Figure 112019123116615-pat00009
Figure 112019123116615-pat00009

PuCNT의 첨가는 카르복실 및 히드록실과 같은 산소-함유기로 인해 막의 표면 전하를 감소시킨다. 음전하가 많을수록 정전기 반발로 인해 소혈청 알부민(bovine serum albumin, BSA) 및 후민산(humic acid)과 같은 음전하 오염 물질에 대한 제거 및 방오 특성을 증가시킨다.The addition of PuCNT reduces the surface charge of the film due to oxygen-containing groups such as carboxyl and hydroxyl. The higher the negative charge, the more negatively charged contaminants such as bovine serum albumin (BSA) and humic acid are removed due to electrostatic repulsion, and the antifouling properties are increased.

한외Ultra 여과 시험(Ultrafiltration test) Ultrafiltration test

막의 한외 여과 성능은 막의 순수한 물 플럭스(pure water flux, PWF) 및 소혈청 알부민(BSA) 제거율을 측정함으로써 실험실 규모의 데드-엔드 셀을 사용하여 결정되었다. 도 4에 나타난 바와 같이, PES-M의 PWF는 107±2.2LMH이다. PWF는 PuCNT의 함량이 0.05중량%일 때 245.8±4.8LMH로 증가한다. 일반적으로, 막의 순수한 물 플럭스는 친수성과 밀접한 관련이 있다. 그러나, PuCNT(3)의 함량을 0.5중량%로 증가시키면 막의 두께가 증가하여 막의 PWF가 148.2±4.9LMH로 감소한다. PWF의 감소에도 불구하고 모든 PuM은 PES-M에 비해 더 큰 PWF를 나타낸다. 필러의 함량이 적어도 PuM-0.05는 가장 큰 PWF를 나타낸다. 이러한 결과는 PuCNT(3)의 열린 구조가 물 전송 채널 역할을 함으로써 물 분자를 효율적으로 전송한다는 것을 나타낸다.The ultrafiltration performance of the membrane was determined using a laboratory scale dead-end cell by measuring the pure water flux (PWF) and bovine serum albumin (BSA) removal rate of the membrane. As shown in Fig. 4, the PWF of PES-M is 107±2.2LMH. PWF increases to 245.8±4.8LMH when the content of PuCNT is 0.05% by weight. In general, the pure water flux of the membrane is closely related to hydrophilicity. However, when the content of PuCNT (3) is increased to 0.5% by weight, the thickness of the film increases, and the PWF of the film decreases to 148.2±4.9LMH. Despite the decrease in PWF, all PuMs show a larger PWF compared to PES-M. PuM-0.05 with at least a filler content represents the largest PWF. These results indicate that the open structure of PuCNT(3) acts as a water transport channel to efficiently transport water molecules.

또, BSA를 사용하여 막의 단백질 제거율을 시험하였다. BSA 수용액(1000ppm, PBS 완충액, pH 7)을 제조하고 공급 용액으로 사용하였다. 도 4에 나타난 바와 같이, PES-M은 96.6%의 BSA 제거율을 나타낸다. PuCNT(3)의 로딩으로 실질적으로 99.7%까지 증가한다. 이 결과는 산소 함유 작용기에 의해 야기되는 PuM의 많은 표면 음전하가 BSA와 막 표면 사이의 정전기 반발을 증가시키는 것에 기인한다.Further, the protein removal rate of the membrane was tested using BSA. A BSA aqueous solution (1000 ppm, PBS buffer, pH 7) was prepared and used as a feed solution. As shown in Figure 4, PES-M exhibits a BSA removal rate of 96.6%. With the loading of PuCNT (3), it increases substantially to 99.7%. This result is due to the large surface negative charge of PuM caused by oxygen-containing functional groups, increasing the electrostatic repulsion between the BSA and the membrane surface.

PWF를 6시간 동안 측정함으로써 PES에서 PuCNT(3)의 안정성을 조사하기 위해 단기 안정성 시험을 수행하였다. 모든 PuM은 PES-M보다 더 작은 플럭스 감소를 나타내며, 이는 PuCNT(3)가 막의 다공성 구조의 파괴를 감소시킴으로써 보강재로서 작용할 수 있음을 나타낸다. 또, 여과 시험(6시간) 동안 PuCNT의 침출을 나타내는 PuM은 없으며, 이는 PuCNT(3)가 PES 사슬에 성공적으로 부착됨을 나타낸다.A short-term stability test was performed to investigate the stability of PuCNT(3) in PES by measuring PWF for 6 hours. All PuM showed a smaller flux reduction than PES-M, indicating that PuCNT(3) could act as a reinforcing material by reducing the destruction of the porous structure of the membrane. In addition, there is no PuM indicating leaching of PuCNT during the filtration test (6 hours), indicating that PuCNT (3) is successfully attached to the PES chain.

방오Antifouling 시험( exam( AntifoulingAntifouling test) test)

막의 방오 특성은 모델 파울런트(foulant)로서 BSA를 사용하는 동적 파울링 시험에 의해 평가된다. 도 5는 막의 표준화된 플럭스 변화를 보여준다. 모든 막은 막 표면 상에 BSA 분자의 부착으로 인해 BSA 여과 단계의 시작에서 큰 플럭스 감소를 나타낸다. 예를 들어, 공급 용액이 탈 이온수에 의해 BSA 용액으로 대체될 때 PES-M의 몰 플럭스는 약 46% 감소한다. PuM은 PES-M에 비해 플럭스 감소가 더 작으며, 이는 친수성 및 음의 표면 전하의 증가로 인해 막 표면에서 BSA 분자의 낮은 접착성을 나타낸다. 또, PuM은 PES-M보다 플럭스 회복률(flux recovery ratio, FRR)이 더 크다.The antifouling properties of the membrane are evaluated by a dynamic fouling test using BSA as a model foulant. 5 shows the normalized flux change of the membrane. All membranes show a large flux reduction at the beginning of the BSA filtration step due to the adhesion of BSA molecules on the membrane surface. For example, when the feed solution is replaced with a BSA solution by deionized water, the molar flux of PES-M is reduced by about 46%. PuM has a smaller flux reduction compared to PES-M, indicating low adhesion of BSA molecules on the membrane surface due to the increase in hydrophilicity and negative surface charge. In addition, PuM has a higher flux recovery ratio (FRR) than PES-M.

막의 방오 특성을 보다 상세하게 평가하기 위해, 4종의 방오 변수가 계산되어 도 6에 도시되어 있다. 더 큰 플럭스 회복률 값은 일반적으로 막의 더 우수한 방오 특성을 나타낸다. PuM의 FRR 값은 항상 PES-M의 FRR 값보다 크다. PES에서 PuCNT의 함량이 0에서 0.5중량%로 증가함에 따라, PuM의 FRR 값은 55.0에서 79.8%로 증가하여 BSA 분자가 PuM의 표면에서 보다 쉽게 분리됨을 나타낸다.In order to evaluate the antifouling properties of the membrane in more detail, four antifouling parameters were calculated and shown in FIG. 6. Larger flux recovery values generally indicate better antifouling properties of the membrane. The FRR value of PuM is always greater than the FRR value of PES-M. As the content of PuCNT in PES increases from 0 to 0.5% by weight, the FRR value of PuM increases from 55.0 to 79.8%, indicating that BSA molecules are more easily separated from the surface of PuM.

총 플럭스 감소(DRt), 가역적 플럭스 감소(DRr) 및 비가역적 플럭스 감소(DRir)와 같은 플럭스 감소 비율을 계산하여 막의 재활용 특성을 보다 상세하게 평가하였다. 막 파울링은 일반적으로 가역적 파울링과 비가역적 파울링으로 분류된다. 가역성 파울링은 오염 물질이 막 표면에 느슨하게 부착될 때 발생하며, 이는 간단한 세척 공정으로 쉽게 제거할 수 있다. 비가역적 파울링은 오염 물질이 막 표면에 단단히 흡착될 때 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해, 일반적으로 화학적 세정이 수행되어 막의 수명이 단축된다. 따라서, 더 작은 비가역적 플럭스 감소(DRir)는 재활용 가능한 막을 설계하는데 필요하다. 도 6에 나타난 바와 같이, PuCNT(3)의 함량이 0.5중량%일 때 비가역적 플럭스 감소(DRir)가 가장 작다.Flux reduction ratios such as total flux reduction (DRt), reversible flux reduction (DRr) and irreversible flux reduction (DRir) were calculated to evaluate the recycling properties of the membrane in more detail. Membrane fouling is generally classified into reversible fouling and irreversible fouling. Reversible fouling occurs when contaminants adhere loosely to the membrane surface, which can be easily removed with a simple cleaning process. Irreversible fouling occurs when contaminants are firmly adsorbed to the membrane surface. To solve this problem, chemical cleaning is generally performed to shorten the life of the film. Thus, a smaller irreversible flux reduction (DRir) is needed to design recyclable membranes. As shown in FIG. 6, when the content of PuCNT (3) is 0.5% by weight, the irreversible flux reduction (DRir) is the smallest.

막의 방오 특성은 막 표면에서의 BSA 흡착 거동에 의해 추가로 설명될 수 있다. 도 7은 정적 상태에서 BSA 흡착 용량을 나타낸다. 도 7에 나타난 바와 같이, PES-M은 약 144.3±5.1㎍/cm2의 흡착된 BSA의 가장 많은 양을 보인다. PuCNT(3)의 함량이 0.01에서 0.5중량%로 증가함에 따라 BSA 흡착 용량은 119.4±0.64에서 83.2±4.8μg/cm2로 감소하고, 이는 PuCNT(3)의 혼입이 막 표면에서의 BSA의 흡착을 방해함을 나타낸다. 이 결과는 물 접촉각, 표면 전하 측정 및 동적 파울링 시험의 결과와 유사하다. 이와 같이, PuM의 방오 특성은 친수성 및 표면 전하에 의해 설명될 수 있다.The antifouling properties of the membrane can be further explained by the BSA adsorption behavior at the membrane surface. 7 shows the BSA adsorption capacity in a static state. As shown in FIG. 7, PES-M shows the largest amount of adsorbed BSA of about 144.3±5.1 μg/cm 2. As the content of PuCNT(3) increases from 0.01 to 0.5% by weight, the BSA adsorption capacity decreases from 119.4±0.64 to 83.2±4.8μg/cm 2 , which means that the incorporation of PuCNT(3) decreases the adsorption of BSA on the membrane surface. Indicates that it interferes. These results are similar to those of water contact angle, surface charge measurement and dynamic fouling test. As such, the antifouling properties of PuM can be explained by its hydrophilicity and surface charge.

부분적으로 열린 탄소나노튜브(PuCNT)는 탄소나노튜브를 산화시켜 제조되고, 다수의 산화기를 가질 수 있다. 산화제의 양이 CNT의 양의 3당량일 때, 부분적으로 열린 구조는 최적의 산화 작용기의 양으로 관찰되었다. PuM을 다양한 함량의 PuCNT(3)로 제조하였다. 친수성 PuCNT를 PES 막에 첨가한 경우, 친수성은 증가하고 표면 전하는 감소하였으며, 이는 PuCNT의 산화기에 기인한다. 막 특성의 이러한 변화는 막의 물 플럭스 및 방오 특성을 향상시킬 수 있다. PuCNT의 함량을 0에서 0.05중량%로 증가함에 따라, PWF 및 BSA 제거율은 각각 107.0에서 148.2LMH로, 96.6에서 99.7%로 동시에 향상되었다. 또, PuM-0.05는 나노 필러의 함량이 적어도 탄소 나노 물질을 함유하는 다른 PES 나노 복합체 막에 비해 가장 큰 PWF를 나타냈다. 이 결과는 PuCNT의 부분적으로 열린 구조가 탄소나노튜브의 유리 부피(free volume)를 향상시켜 탄소나노튜브와 비교하여 더 많은 물 분자를 흡수하고 수송할 수 있음을 나타낸다. PuCNT(3)의 함량이 0.5중량%인 경우, FRR은 79.8%에 이르렀으며 이는 PES-M의 함량보다 45% 더 컸다. PuM은 GO, oCNT 및 oCNT/GO 혼합물을 함유하는 PES 나노 복합체 막에 비해 PWF 및 BSA 제거율이 더 크다. 이는 PES 막에서 PuCNT(3)의 더 나은 분산에 기인한다. PuCNT(3)은 수 처리 응용에서 고분자 나노 복합체 막에 대한 나노필러로 활용될 수 있다.Partially open carbon nanotubes (PuCNT) are manufactured by oxidizing carbon nanotubes, and may have multiple oxidizing groups. When the amount of oxidizing agent is 3 equivalents of the amount of CNTs, the partially open structure was observed as the optimal amount of oxidizing functional groups. PuM was prepared with various contents of PuCNT (3). When the hydrophilic PuCNT was added to the PES film, the hydrophilicity increased and the surface charge decreased, which is due to the oxidizer of PuCNT. This change in membrane properties can improve the water flux and antifouling properties of the membrane. As the content of PuCNT was increased from 0 to 0.05% by weight, the PWF and BSA removal rates were simultaneously improved from 107.0 to 148.2LMH and from 96.6 to 99.7%, respectively. In addition, PuM-0.05 exhibited the largest PWF compared to other PES nanocomposite membranes containing at least a carbon nanomaterial in the content of the nano-pillar. These results indicate that the partially open structure of the PuCNT improves the free volume of the carbon nanotubes, thereby allowing more water molecules to be absorbed and transported compared to the carbon nanotubes. When the content of PuCNT (3) was 0.5% by weight, the FRR reached 79.8%, which was 45% greater than the content of PES-M. PuM has higher PWF and BSA removal rates compared to PES nanocomposite membranes containing GO, oCNT and oCNT/GO mixtures. This is due to the better dispersion of PuCNT(3) in the PES film. PuCNT(3) can be used as a nanofiller for polymeric nanocomposite membranes in water treatment applications.

이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, specific examples of the present invention have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (11)

고분자 매트릭스; 및
상기 고분자 매트릭스 내에 분산되어 있고, 부분적으로 열린 구조를 갖는 탄소나노튜브(PuCNT)를 포함하고,
상기 PuCNT는 산화기를 갖는 것을 특징으로 하는 여과막.
Polymer matrix; And
It is dispersed in the polymer matrix and includes carbon nanotubes (PuCNT) having a partially open structure,
The PuCNT is a filtration membrane, characterized in that having an oxidizing group.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 PuCNT 대 상기 고분자의 중량비는 0.01:100 ~ 0.5:100인 것을 특징으로 하는 여과막.
The method of claim 1,
The weight ratio of the PuCNT to the polymer is a filtration membrane, characterized in that 0.01:100 ~ 0.5:100.
제 1 항에 있어서,
상기 고분자는 PES(polyethersulfone)를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막.
The method of claim 1,
The polymer is a filtration membrane, characterized in that containing PES (polyethersulfone).
제 1 항에 있어서,
상기 여과막은 한외 여과막인 것을 특징으로 하는 여과막.
The method of claim 1,
The filtration membrane is a filtration membrane, characterized in that the ultrafiltration membrane.
부분적으로 열린 구조를 갖는 탄소나노튜브(PuCNT)를 형성하는 단계;
상기 PuCNT를 고분자 및 제1 용매와 혼합하여 혼합 용액을 형성하는 단계; 및
상기 혼합 용액을 캐스팅하는 단계를 포함하고,
상기 PuCNT를 형성하는 단계는,
탄소나노튜브, 산화제, 및 제2 용매를 혼합하는 단계를 포함하고,
상기 탄소나노튜브는 상기 산화제에 의해 산화되어 산화기를 갖는 것을 특징으로 하는 여과막의 제조 방법.
Forming a carbon nanotube (PuCNT) having a partially open structure;
Mixing the PuCNT with a polymer and a first solvent to form a mixed solution; And
Including the step of casting the mixed solution,
The step of forming the PuCNT,
Including the step of mixing the carbon nanotubes, an oxidizing agent, and a second solvent,
The carbon nanotubes are oxidized by the oxidizing agent to have an oxidizing group.
삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 산화제는 KMnO4를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 제조 방법.
The method of claim 6,
The method of manufacturing a filtration membrane, characterized in that the oxidizing agent contains KMnO 4.
제 8 항에 있어서,
상기 산화제는 상기 탄소나노튜브의 중량에 대하여 1 ~ 5당량으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 여과막의 제조 방법.
The method of claim 8,
The oxidizing agent is a method of manufacturing a filtration membrane, characterized in that added in the amount of 1 to 5 equivalents based on the weight of the carbon nanotubes.
제 6 항에 있어서,
상기 PuCNT 대 상기 고분자의 중량비는 0.01:100 ~ 0.5:100인 것을 특징으로 하는 여과막의 제조 방법.
The method of claim 6,
The method of manufacturing a filtration membrane, characterized in that the weight ratio of the PuCNT to the polymer is 0.01:100 to 0.5:100.
제 10 항에 있어서,
상기 고분자는 PES(polyethersulfone)를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과막의 제조 방법.
The method of claim 10,
The method of manufacturing a filtration membrane, characterized in that the polymer comprises PES (polyethersulfone).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120003705A (en) * 2010-07-05 2012-01-11 광주과학기술원 Nanocomposite membranes and method for preparing the same
KR101381890B1 (en) * 2012-12-27 2014-04-07 광주과학기술원 Thin film nanocomposite membranes for desalination and method for preparing the same
KR20180062550A (en) * 2016-11-30 2018-06-11 금오공과대학교 산학협력단 manufacturing method of forward osmosis filter using carbon nano-material
KR20180075215A (en) * 2016-12-26 2018-07-04 한국수자원공사 Reverse osmosis membrane comprising carbon nanotube-contaning surpport and preparation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120003705A (en) * 2010-07-05 2012-01-11 광주과학기술원 Nanocomposite membranes and method for preparing the same
KR101381890B1 (en) * 2012-12-27 2014-04-07 광주과학기술원 Thin film nanocomposite membranes for desalination and method for preparing the same
KR20180062550A (en) * 2016-11-30 2018-06-11 금오공과대학교 산학협력단 manufacturing method of forward osmosis filter using carbon nano-material
KR20180075215A (en) * 2016-12-26 2018-07-04 한국수자원공사 Reverse osmosis membrane comprising carbon nanotube-contaning surpport and preparation method thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied Surface Science, Volume 330, Pages 118-125 *
RSC Adv., 2017, 7, 21953-21961 *

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