Poly(vinylbenzyl ammonium salt)를 이용한 Pore-filled 이온교환막의 제조

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기타언어초록

Polypropylene(PP)을 지지막으로 하여 in-situ 가교결합(cross-linking)방식을 이용한 pore-filled 이온교환막을 제조하였다. 다공성 PP막의 기공에 poly(vinylbenzyl chloride)(PVBCI)과 piperazine(PIP), 또는 1,4-diaminobicyclo [2,2,2]octane(DABCO)을 dimethylforamid(DMF)에 녹인 용액을 채워서 겔화시킨 후, 남아있는 chloromethyl 그룹에 trimethylamine을 이용하여 양이온인 암모니움 site를 형성시키면 pore-filled 음이온교환막이 형성된다. 이와 같은 2단계의 제조방식으로 제조된 pore-filled 분리막은 크기의 변화가 없이 안정되며, PVBCI의 농도와 가교제의 농도로써 고분자-겔의 함량(mass gain, MG)과 가교도가 간단하게 조절되는 것을 보여주었다. 특히 아주 낮은 압력(100 kPa)에서의 높은 수투과도(7.9kg/$m^2$hr, 지지막은 PP3, 73%의 MG, 10%의 가교도, PIP 가교제사용)는 연수용 분리막으로 충분히 활용될 수 있음을 보여준다.

기타언어초록

Pore-filled ion-exchange membranes in which polypropylene(PP) microporous membrane was used as a nascent membrane were prepared by an in-situ cross-linking technique. Poly(vinylbenzyl chloride)(PVBCI) reacted with piperazine(PIP) or 1,4-diaminobicyclo[2,2,2]octane(DABCO) in a di-methylforamide(DMF) solution was filled in the pores of the microporous base membrane. After gellation the remaining chloromethyl groups were, then reacted with an amine such as trimethylamine to form positively charged, ammonium site. This will produce the pore-filled anion-exchange membrane. It was shown that this simple 2 step procedure gave dimensionally stable, pore-filled membranes in which the MG of polymer gel and degree of cross-linking could be easily controlled by the concentration of PVBCI and cross-linker in the starting DMF solution. Specially, high water permeability (7.8 kg/$m^2$hr, host membrane: PP3, MG: 73%, degree of cross-linking: 10%, crosslinker: PIP) at ultra low pressure(100 kPa) indicates the produced pore-filled membranes is usable as a water softening membrane.

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