본 기술은 친수성이 높은 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PEGDA)에 광개시제와 용제를 섞은 예비중합용액에 빛을 쬐어 다공성 지지체를 만들고, 그 위에 선택층을 형성해 정삼투(FO)용 박막 복합체 분리막을 제조하는 방법입니다.
정삼투용 상용 분리막인 셀룰로오스 트리아세테이트(CTA)막은 치밀한 단일막 구조여서 수투과도가 낮고 pH 변화에 약했습니다. 박막 복합체 분리막의 지지체로 쓰던 폴리설폰 등 고분자는 상전이법으로 만들어 기공도가 낮고 기공 구조를 조절하기 어려웠으며 친수성도 부족했습니다. 친수성 고분자를 덧씌우는 방법은 오히려 기공을 막고 공정이 복잡해져 경제성이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 250~400nm 자외선으로 PEGDA를 광중합해 간단한 공정만으로 친수성 다공성 지지체를 얻고, 계면중합, 딥코팅, 층상조립(LbL) 중 하나로 1nm~10μm 두께의 선택층을 붙이도록 구성됩니다. 필요하면 가교제나 TiO2·메조포러스 SiO2 같은 보강제를 더할 수 있습니다. 해수담수화와 하·폐수 정삼투 공정, 압력지연삼투(PRO) 염분차 발전, 식품·제약 분야의 유용물질 농축에 적용될 수 있어 지지체 내부농도분극을 줄여 투과 수량을 끌어올리고 친수성 표면 덕분에 막오염에도 강한 분리막을 만들 수 있습니다.
본 발명은 미래창조과학부의 FO 분리막용 분자층상조립기술 기반의 선박층 제조기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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