• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.1-6
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• 1998

To change permselectivity between anions through the anion exchange membrane in electrodialysis, the various modified anion exchange membranes were prepared: highly crosslinked anion exchange membranes, anion exchange membranes having benzyl trialkylammonium groups with different carbon number of alkyl chain as anion exchange groups and anion exchange membranes having pyridinium groups with a hydrophilic or hydrophobic substituent at a different position as anion exchange groups. It became clear from the evaluation of these membranes that the degree of the hydrophilicity of the anion exchange membranes greatly affects the permselectivity between two artions. To increase the hydrophiticity of the anion exchange membranes further, electrodialysis was carried out in the presence of ethylene glycols and the permeation of strongly hydrated anions increased and that of less-hydrated anions decreased. It became clear that the change in the permselectivity between two artions is due to the change in the affinity of anions to the membranes, not the change in mobility ratio of the anions in the membranes phase.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.155-163
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• 2019

폴리에테르설폰(PES)과 폴리페닐렌설파이드설폰(PPSS)을 블렌딩한 고분자를 이용하여 음이온교환막을 제작하였다. EDXS와 FT-IR 분석으로부터 제작한 음이온교환막이 음이온교환기인 -N-을 갖는다는 것을 확인하였다. 1 mol/L의 황산용액에서 이온전도도를 측정하였다. 제작한 음이온교환막은 0.015~0.083 S/cm의 이온전도도를 가졌으며, 시판의 음이온교환막인 AFN과 APS의 값과 비교하여 동등 이상의 값을 가졌다. 제작한 음이온교환막의 바나듐 레독스 흐름 전지용 격막으로 사용한지를 평가하기 위해 각 바나듐 이온의 투과를 측정하였다. 제작한 음이온교환막의 각 바나듐 이온의 투과도는 시판의 양이온교환막인 Nafion 117과 시판의 음이온교환막인 AFN과 비교하여 낮은 값을 가졌다.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.469-474
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• 2013

알칼리 수전해용 격막으로 사용하기 위해 음이온교환막을 제작하였다. 음이온교환막은 PVC (polyvinyl chloride)를 출발물질로 하여 클로로메틸화 및 아민화에 의해 제작하였다. 제작한 막은 막 특성(막 저항, 이온교환용량)을 평가하였다. 제작한 음이온교환막의 1M NaOH수용액에서의 최저 막 저항은 $2.9{\Omega}{\cdot}cm^2$를 나타냈다. 이 막은 2.17 meq./g-dry-membrane의 이온교환용량과 43.4%의 함수율을 보였다. 제작한 음이온교환막의 막 특성을 시판의 막 특성과 비교 평가하였다. 1M NaOH수용액에서의 막 저항은 AHT>IOMAC>Homemade membrane>AHA>APS=AFN의 순으로 저항 값이 높았다. 이온교환 용량은 Homemade membrane>AFN>APS>AHT>AHA>IOMAC의 순으로 높은 값을 가졌다.

• 전기학회논문지
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• 제59권12호
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• pp.2235-2239
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• 2010

In this study, The cation exchange membrane and the anion exchange membrane affect in electrical conduction of metal fuel cell was investigated. Magnesium material as anode electrode and the NaCl solution dissolved with 5~15wt% as electrolyte were used for the metal fuel cell. It was found that magnesium slag where flows toward the air electrode was suppressed by using ion exchange membrane. The open circuit voltage variation during discharge has very flat pattern by using ion exchange membrane, but the case which is not the exchange membrane, the open circuit voltage increased according to time. When using the anion exchange membrane, the electric current was higher case of the cation exchange membrane, as a result of higher equivalent conductivity in anion Cl-. The cation exchange membrane was observed with the fact that the output power is excellent in compared with anion exchange membrane.

• 한국표면공학회지
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• 제55권6호
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• pp.319-327
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• 2022

Ion exchange membranes have been developed from laboratory tools to industrial products with significant technical and trade impacts in the last 70 years. Today, ion exchange membranes are successfully applied for water and energy for different electro-membrane processes. Hydrogen could be produced by electrochemical water splitting using renewable energy, for example, solar, biomass, geothermal and wind energy. This review briefly summarizes the recent studies reporting the state-of-the-art anion-exchange membrane water electrolysis, especially focusing on the enhancement of the durability of anion-exchange membranes. Anion-exchange membrane water electrolysis could be used as inexpensive non-noble metal electrocatalysts that are capable of producing low cost of hydrogen. However, the main challenge of anion-exchange membrane water electrolysis is to increase the performance and durability. In this mini review, the limiting factors of the durability and the technology enhancing the durability will be discussed for anion exchange membrane water electrolysis.

• 멤브레인
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• 제33권3호
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• pp.137-147
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• 2023

본 연구에서는 현탁중합을 통해 이온교환입자를 합성하였다. 또한 음이온 교환막을 제조하기 위해 brominated poly(phenylene oxide) (Br-PPO)로 교환막 합성을 진행하였으며, 합성한 이온교환입자를 Br-PPO에 첨가하여 음이온 교환막에 성능을 향상시키고자 하였고, 이를 적용하여 음이온 교환막 연료전지 시스템의 성능 평가를 진행했다. 이온교환입자는 FT-IR, TGA 및 UTM을 통해 구조 분석, 열적 기계적 특성을 평가하였다. Br-PPO는 NMR을 통해 화학적 구조 분석 및 합성여부를 확인하였고, 음이온 교환막 연료 전지 셀 테스트를 진행하기 전 이온전도도와 이온교환용량, 팽윤도 및 수분함수율을 측정해 연구되고 있는 다른 음이온 교환막들과 비교를 통해 성능을 평가했다. 최종적으로 가장 성능이 우수했던 이온교환입자를 0.7 wt%를 첨가한 Br-PPO-TMA- SDV 음이온 교환막을 연료전지 시스템에 도입하여 상용 막인 FAA-3-50과 성능을 비교했다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.489-496
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• 2018

화학에너지를 전기에너지로 전환하는 친환경 에너지 자원으로 각광받는 연료전지에서 고분자 전해질 연료전지(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)의 비싼 백금촉매 사용, 고온가습조건에서의 전도도 감소 등의 문제로 음이온교환연료전지(anion exchange membrane fuel cell, AEMFC)가 주목을 받고 있다. 음이온교환연료전지는 비백금계 촉매를 사용하고 산소환원반응의 활성화 에너지가 낮아 효율이 더 우수한 장점이 있다. 하지만, 이산화탄소에 노출되어 전극손상, 이온전도도 감소 등의 문제점을 포함하여 여러 가지 해결해야 할 문제점이 있다. 따라서, 본 미니총설은 음이온 교환연료전지의 다양한 문제점을 여러 연구논문을 통해서 해결방안을 제시하고자 한다.

• 신재생에너지
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• 제3권1호
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• pp.68-74
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• 2007

The fuel cells for portable application are attracted using a liquid fuel such as methanol and chemical hydride solutions. Recently, DBFC [Direct Borohydride Fuel Cell] is a candidate for power of portable electronic devices. In this work, the anion exchange membrane and non-precious catalyst for the DBFC were concerned. Anion-exchange membrane was fabricated by amination of polysulfone followed chloromethylation. Non-precious catalysts such as raney-Ni and Ag were used as an anode and cathode catalyst. The optimum conditions of catalyst slurry mixing and MEA fabrication were developed. The single cell performance using anion exchange membrane and non-precious catalyst was evaluated and the results were compared with cation exchange membrane [Nafion membrane] and precious catalysts.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.326-331
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• 2018

축전식 탈염(capacitive deionization)에 이용할 수 있는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 음이온 교환막의 가교결합에 대해 조사하였다. 브롬화와 아민화 반응단계를 거쳐 PPO 음이온 교환 고분자를 제조하고 비스페놀 A 디글리시딜에테르(BADGE), m-페닐렌디아민(m-PDA), 헥사메틸렌디아민(HMDA) 등으로 가교하였다. 가교에 따른 겔화되는 시간은 HMDA > m-PDA > BADGE 순으로 짧았으며, 일정한 함량 이상으로 실온에서 가교하면 1-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 비양성자성 용매(aprotic solvent)에 녹지 않아 내화학성이 증대되었다. 가교제(BADGE) 함량에 따른 음이온 교환막의 이온 교환 용량과 함수율을 측정하고 비교하였다. HMDA 용액에 침적하여 표면 가교한 PPO 음이온 교환막을 축전식 탈염에 적용한 결과 그 탈염 성능은 가교하지 않은 막과 비교하여 흡착단계의 초기 부분을 제외하고 거의 차이가 없었다.

• 멤브레인
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• 제25권4호
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• pp.310-319
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• 2015

음이온 교환막의 치환체 특성을 파악하기 위하여 탄화수소의 분자구조가 다른 세 종류의 음이온 교환기를 vinyl benzyl chloride (VBC) base 막에 도입하였다. 지방족계로 trimethylamine (TMA), 고리형계로 N-methylpiperidine (MP), 방향족계로 pyridine (Py)은 아민화 반응을 통하여 도입되었다. 각각의 반응속도는 막저항(MER)과 이온교환능력(IEC) 변화의 관측으로부터 Py < MP < TMA의 순서로 반응하고 있음을 보여주었다. 한편 SEM image에서는 Py 치환체 막이 가장 균일하고 치밀한 구조를 보여주었으며, 전기화학적 특성에서도 Py이 상용막(AMX)과 비슷한 막저항($5.0{\Omega}{\cdot}cm^2$ >, in 0.5 mol/L NaCl)을 나타내었다. 이 모든 결과로부터 치환체의 공명구조는 균질한 이온교환막의 제조에 기여하고 있음을 알 수 있었다.