PES 여과막의 물리적 막오염 개선을 위한 기공 구조 개선 연구

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국막학회 ㆍ수록지정보 : 멤브레인 / 33권 / 4호
ㆍ저자명 : 김창헌, 유영민, 김인철, 남승은, 이정현, 백영빈, 조영훈

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. Experimental
2.1. Materials
2.2. Preparation of porous PES membranes
2.3. Membrane characterization
3. Results and Discussion
3.1. PES membrane morphologies
3.2. Pore size of PES membranes
3.3. Pure water flux and membrane thickness
3.4. Effect of feed surface porosity on fouling
3.5. Membrane fouling by pore blocking
4. 결 론
감 사
Reference

한국어 초록

Polyethersulfone (PES)은 친수성과 상분리법의 용이성 덕분에 수처리 및 정제 분야에서 정밀여과 및 한외여과막 소재로 일반적으로 사용된다. 그러나, 비용매 유도 상분리법으로 제조된 PES 분리막, 특히 지지체가 없는 여과막의 경우 도 프의 조성과 기재의 특성에 따라 여과막 하부에 낮은 기공도를 갖는 치밀층이 형성되기 쉽고, 이러한 치밀층으로 인해 수투 과 저항이 증가하고 오염물질의 쌓임에 의한 막오염이 일어난다. 본 연구에서는 PES 여과막 제조 시 상전이 과정의 수축으 로 인해 분리막 하부에 물이 침투하여 치밀층을 형성, 심각한 막오염을 유발할 수 있음을 확인하였다. 동일한 선택층을 갖는 PES 여과막을 단일층 및 이중층 캐스팅법으로 각각 제조하여 하부 치밀층이 여과막의 투과성능 및 막오염에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 하부 치밀층이 없는 이중층 캐스팅된 여과막은 기존 여과막 대비 높은 투과성능 및 막오염에 대한 저항 성을 보였으며, 이를 통해 다공성 여과막의 내오염성을 향상시키기 위한 표면 기공도 및 기공 구조 등 물리적 구조의 최적화 가 중요함을 확인하였다.

영어 초록

Polyethersulfone (PES) is a widely employed membrane material for water and industrial purification applications owing to its hydrophilicity and ease of phase separation. However, PES membranes and filters prepared using the nonsolvent induced phase separation method often encounter significant flux decline due to pore clogging and cake layer formation on the dense membrane surfaces. Our investigation revealed that tight microfiltration or loose ultrafiltration membranes can be subject to physical fouling due to the formation of a dense skin layer on the bottom side caused by water intrusion to the gap between the shrank membrane and the substrate. To investigate the effect of the bottom surface porosity on membrane fouling, two membranes with the same selective layers but different sub-layer structures were prepared using single and double layer casting methods, respectively. The double layered PES membrane with highly porous bottom surface showed high flux and physical fouling tolerance compared to the pristine single layer membrane. This study highlights the importance of physical optimization of the membrane structure to prevent membrane fouling.

참고 자료

없음