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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.17, No.3, 303-309, June, 2006
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요소(Urea) 및 이온의 선택적 분리를 위한 음이온교환막의 제조
Preparation of Anion-exchange Membrane for Selective Separation of Urea and Ion
김병식†, 김민1, 허광범, 홍주희, 나원재1, 김재훈1
  • 동국대학교 생명·화학공학과
  • 1동국대학교 안전환경시스템공학과
Byoung-Sik Kim†, Min Kim1, Kwang-Beom Heo, Joo-Hee Hong, Won-Jae Na1, and Jae-Hun Kim1
  • Department of Chemical & Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul 100-715, Korea
  • 1Department of Safety & Environmental System Engineering, Dongguk University, Gyeongsangbuk-do 780-714, Korea
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초록
본 연구에서는 음이온 및 요소의 투과유속이 강화된 복막투석용 기능성 음이온 교환막의 제조와 특성에 관한 연구를 수행하였다. 음이온 교환막은 UV와 방사선 그라프트 중합법에 의하여 제조되었다. UV 그라프트 중합법에 의해 제조된 분리막의 경우 HEMA와 VBTAC의 비율이 1:2일때 가장 높은 그라프트율을 보였으며 그 이상의 농도에서는 호모폴리머의 생성이 많아지면서 그에 의한 자외선 침투의 제약으로 그라프트율이 감소하였다. 광개시제의 경우에는 0.2 wt%인 경우에 가장 높은 그라프트율을 나타내었으며 그 이상의 농도에서는 다소 감소하는 경향을 나타냈다. 방사선 그라프트 중합법에 의해 제조된 분리막의 경우 VBTAC/HEMA막의 경우 6 h 반응시 96%, GMA막의 경우 반응시간 2 h에 100% 이상의 그라프트율을 나타내었다. 또한, 음이온 교환막을 제조하기 위해 그라프트율 113% 막을 사용하였으며, 음이온 교환기로는 DEA, TEA를 사용하였다. DEA막의 경우 반응시간 4 h에서 70%, TEA막의 경우 2 h 반응에서 30%의 전화율을 나타내었다. 또한, 두 방법에 의하여 제조된 음이온 교환막은 양이온은 배제시키고 음이온과 요소만을 투과하는 특성을 나타내었다.
In this study, functional anion-exchange membranes have been prepared and characterized to improve the permeation fluxes of the anion and urea for peritoneum dialysis. They were prepared by UV and radiation graft polymerization methods. The separation-membrane prepared by UV graft polymerization showed the highest grafting degree when HEMA and VBTAC were mixed by 1:2 ratio. However, the grafting degree decreased slightly at compositions above the 1:2 ratio because of the disruption of UV penetration caused by build-up of homopolymer. In the case of photo-initiator, the grafting degree increased up to 0.2 wt%, above which it decreased to a small extent. For the two membranes prepared by radiation graft polymerization, the VBTAC/HEMA membrane showed 96% grafting degree for 6 h reaction time and the GMA membrane showed over 100% grafting degree for 2 h reaction time. Anion-exchange membranes were prepared with 113% grafting degree and with DEA and TEA exchange groups. The DEA membrane showed the conversion degree of 70% in 4 h reaction time while the TEA membrane showed 30% in 2 h reaction time. The prepared anion-exchange membranes were permeable to only anions and urea, but not cations.
Keywords:graft polymerization;anion-exchange membrane;peritoneum dialysis;urea;radiation
  1. http://www.onreport.co.kr/data/272/F271431.html
  2. http://www.kidney2000.co.kr/menu/in3.htm
  3. Min KA, Thesis MPH, Chungnam National Univ., Korea (2004)
  4. Bang JS, Thesis MSN, Inje Univ., Korea (2004)
  5. O’Brien ME, Am. J. Kidney. Dis., 15, 209 (1990)
  6. Gurklis JA, Menke EM, Nursing Research, 37, 236 (1998)
  7. Ahn HW, Thesis MS, Chungnam National Univ., Korea (1989)
  8. Lee SJ, Dissertation MD, Yonsei Univ., Korea (1994)
  9. Chang HN, Hwang WH, Korean Chem. Eng. Res., 17, 273 (1979)
  10. Boen ST, History of peritoneal dialysis., Nolph KD(Ed). 2nd, Revised and Enlarged Edition, 1, Martinus Nijhoff Publishers, Netherlands (1985)
  11. Popovich RP, Moncrief JW, Decherd JF, Bomar JB, Pyle WK, Am. Soc. Artif. Intern. Organs, 64 (1976)
  12. Nakagawa D, Price C, Stinebraugh B, Suki W, Trans. Am. Soc. Artif Intern. Organs, 27, 55 (1981)
  13. Moncrief JW, Popovich RP, Broadric LJ, Perit. Dai. Int., 11, S180 (1991)
  14. Comstock TJ, Young LY, Applied therapeutics: The clinical use of drugs. 6th ed. Vancouver, WA. 31, 1 (1995)
  15. Kolff WJ, Kidney Int. Suppl., 7, 3 (1976)
  16. Jung KY, Thesis MS, Dongguk Univ. Korea (1999)
  17. Nam KD, Surfactant, Suseowon, Korea (1991)
  18. Kook YH, Colloid and surfactant, Daekwang Press. Korea (1995)