비용매 알코올 응고조를 이용한 폴리술폰 막의 상전이 거동 및 모폴로지 특성 연구

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 15권 / 4호
· 저자명 : 박병길, 공성호, 남상용

초록

본 연구에서는 NMP용매를 사용하여 폴리술폰 용액을 캐스팅 하고 상전이 방법으로 비대칭성 폴리술폰 막을 제조하였다. 비대칭성 폴리술폰 막 제조 시 응고조로 물과 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올) 수용액을 사용하였다. 폴리술폰 막의 수투과도와 다공도를 조절하는 인자로 서로 다른 용해도 계수를 갖는 알코올의 영향에 대한 특성을 평가하였다. 알코올 응고조에서 제조된 비대칭성 폴리술폰 막은 전형적인 sponge-like 구조를 나타내었으며 물 응고조에서 제조된 폴리술폰 막은 알코올 응고조에서 제조된 폴리술폰 막보다 낮은 수투과도를 나타내었다. 물과 알코올의 혼합 응고조에서 생성된 비대칭성 폴리술폰 막은 finger-like 구조와 sponge-like 구조가 혼재되어 있음을 확인할 수 있었다. 즉, sponge-like 구조의 폴리술폰 막은 상전이 속도가 감소함에 따라 다공도가 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 그 결과 물 응고조에서 제조된 폴리술폰 막의 수투과도는 14.7 psi에서 164 [L/m2hr] 이고 메탄을 응고조와 에탄을 응고조에서 제조된 폴리술폰 막은 각각 56 [L/m2hr]과 30 [L/m2hr]를 나타내었다.

영어초록

In this study, asymmetric polysulfone membranes were prepared by the phase inversion method and the casting solutions were containing N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. Deionized water and various alcohols(methanol, ethanol, and propanol) were used as a coagulation medium in preparing asymmetric polysulfone membranes. This study investigates the effect of alcohol coagulants having different solubility parameters as a pore-former on the construction of porous structures and their pure water permeation properties. Asymmetric polysulfone membranes immersed in the pure alcohol coagulation bath solution showed the typical sponge-like structures and the reduced water permeability as compared with those of polysulfone membranes precipitated in the pure water coagulation bath solution. In the water/alcohol mixtures, asymmetric polysulfone membranes showed the finger-like structures with the sponge-like structures. Therefore, the sponge-like structure of polysulfone membrane was formed under the delayed demixing systems while the porosity of membrane was decreased significantly. The water permeability of polysulfone membrane precipitated in the pure water coagulant showed 164 [L/m2hr] at 14.7 psi. In case of polysulfone membranes prepared in the pure methanol and ethanol coagulant, they showed the water permeability of 56 and 30 [L/m2hr], respectively.

참고자료

· 없음