KR20140073166A - Monovalent ions and divalent ions selective nanofiltration membrane and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20140073166A
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구자영
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Abstract

The present invention relates to a mono- and di-valent ion selective nanofiltration membrane and a manufacturing method thereof, and, more specifically, to a high performance nanofiltration membrane capable of separating mono- and di-valent ions by selectively penetrating mono-valent ions by maintaining the exclusion rate of mono-valent ions low while improving the exclusion rate of di-valent ions. Accordingly, the mono- and di-valent ion selective nanofiltration membrane of the present invention is able to be effectively used in recycling mono-valent ions in dye wastewater generated in a dye process.

Description

1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막 및 그 제조방법{Monovalent ions and divalent ions selective nanofiltration membrane and manufacturing method thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion selective separating type nanofiltration membrane and a method for preparing the same,

본 발명은 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 2가 이온 제거율을 나타내는 동시에 1가 이온 제거율은 낮은 상태를 유지함으로써 선택성이 우수하여 염색폐수 내의 1가 이온 재활용에 이용할 수 있는 나노분리막에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a 1,2-ion selective-separation nano-separator and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a 1,2- Which can be used for ion recycling.

일반적으로 해리된 물질은 다양한 유형의 선택적 분리막을 이용하여 그 용매로부터 분리할 수 있다. 이러한 선택적 분리막을 기공 크기의 증가순서로 기재하면 역삼투 분리막(RO), 나노여과막(NF), 한외여과막(UF) 및 정밀여과막(MF)으로 분류된다. Generally, the dissociated material can be separated from the solvent using various types of selective membranes. These selective membranes are classified into reverse osmosis membrane (RO), nanofiltration membrane (NF), ultrafiltration membrane (UF), and microfiltration membrane (MF).

이 중에서 나노여과막(NF)은 구체적으로, 약 2nm보다 작은 입자와 고분자가 저지되는 압력구동의 막 분리 프로세스로써, 세공지름이 한외여과막(UF)과 역삼투 분리막(RO)의 중간 정도에 해당하며(세공지름 1~2nm, 분획분자량 200~1,000 정도), 막소재 표면에 하전을 가지고 있는 막을 가리킨다. 즉, 나노여과막의 경우는 세공에 의한 분리효과(체효과), 막표면 하전에 의한 정전기적인 분리효과, 수중물질의 막에 대한 친화성에 의한 분리효과 등이 복합되어 막 고유의 저지성능 및 투과성능을 나타낸다. 나노여과막은 1가 이온까지 제거 가능한 역삼투 분리막과는 달리 1가 이온은 자유로이 통과시키면서, 2가 이온에 대해서는 높은 배제율을 보이는 것이 특징이다.
Among them, the nanofiltration membrane (NF) is a pressure-driven membrane separation process in which particles smaller than about 2 nm and polymer are blocked, and the pore diameter corresponds to a midpoint between the ultrafiltration membrane UF and the reverse osmosis membrane RO (Having a pore diameter of 1 to 2 nm, a cut-off molecular weight of about 200 to 1,000), and a film having charge on the surface of the film material. That is, in the case of the nanofiltration membrane, the separation effect by the pore (sieve effect), the electrostatic separation effect by the membrane surface charging, and the separation effect by the affinity to the membrane of the water substance are combined, . Unlike the reverse osmosis membrane, which can remove monovalent ions, the nanofiltration membrane freely passes monovalent ions and has a high rejection rate for bivalent ions.

나노여과막의 재질에 따라 폴리아마이드계 분리막이나 폴리바이닐알콜계 분리막 등으로 구분될 수 있으나, 막의 분획분자량이 500~1,000 범위이면 재질에 구분 없이 사용될 수 있다. Depending on the material of the nanofiltration membrane, it can be classified into a polyamide-based membrane and a polyvinyl alcohol-based membrane. However, if the molecular weight of the membrane is in the range of 500 to 1,000,

일반적으로 폴리아마이드계 분리막은 미세 다공성 지지체상에서 피페라진이나 메타페닐렌디아민과 같은 다가 아민을 트리메조일클로라이드와 같은 다관능성 아실할라이드계 물질과 계면중합시켜 제조하며, 폴리바이닐알콜계 분리막은 미세 다공성 지지체상에 폴리바이닐알코올을 도포하고 가교하여 제조한다. 상기 미세 다공성 지지체라함은 마이크로포러스한 구조를 가지며, 투과수가 충분히 투과할 수 있는 공경을 가져야하고, 박막을 형성하는데 있어 지지체로서 역할을 할 수 있는 공경 크기를 가진다. 미세 다공성 지지체로는 폴리설폰, 폴리이서설폰, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리이써이미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리메틸메타크릴에이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리비닐리덴 플로라이드와 같은 다양한 할로게네이티드 고분자가 사용될 수 있다.
Generally, the polyamide-based separator is prepared by interfacial polymerization of a polyhydric amine such as piperazine or metaphenylenediamine on a microporous support with a polyfunctional acyl halide-based material such as trimesoyl chloride. The polyvinyl alcohol separator has a microporous Is prepared by coating polyvinyl alcohol on a support and crosslinking. The microporous support has a microporous structure and has a pore size sufficient for permeation of permeated water and has an pore size capable of serving as a support in forming a thin film. Examples of the microporous support include various halogenated compounds such as polysulfone, polyisocyanate, polyimide, polyamide, polyetherimide, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene and polyvinylidene fluoride Polymers may be used.

특히 최근에는 나노 분리막의 염배제율, 투과유량특성, 내오염성 및 내화학성 등의 막의 기본물성을 향상시키기 위하여 폴리아미드 복합막에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.Particularly, in recent years, various researches on polyamide composite membranes have been carried out in order to improve basic properties of membranes such as salt rejection rate, permeation flow rate characteristics, stain resistance and chemical resistance of nano separator.

그러나 종래 대부분의 폴리아마이드 나노복합막은 방향족 폴리아민 대신 피페라진 같은 사이클로 알킬 아민을 사용하여 제조되고 있으며, 이는 1,2가 이온을 분리하는데 한계가 있었다. 종래의 나노여과막은 1가 이온의 배제율은 낮출 수 있지만, 칼슘이온(Ca2+)과 같은 일부 2가 이온의 배제율을 일정 기준 이상 확보하는데 어려움이 있어 1,2가 이온 분리에 한계가 있었으며, 염색 폐수 내의 나트륨 이온(Na+) 및 염소이온(Cl-)와 같은 1가 이온 재활용을 위한 사용에 한계가 있는 문제점이 있었다.However, most conventional polyamide nanocomposite membranes are produced using cycloalkylamines such as piperazine instead of aromatic polyamines, which has limitations in separating 1,2-ion. Conventional nanofiltration membranes can lower the elimination rate of monovalent ions, but it is difficult to secure the exclusion rate of some divalent ions such as calcium ions (Ca 2+ ) to a certain level or more, (Na + ) and chlorine ion (Cl - ) in the dyeing wastewater.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 2가 이온의 배제율을 향상시키면서도 동시에 1가 이온의 배제율은 낮은 상태로 유지하여 1가 이온만을 선택적으로 투과시킴으로써 우수한 1,2가 이온 분리 성능을 나타내는 나노분리막 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.  Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a solid electrolyte, which is capable of improving the rejection rate of divalent ions while simultaneously maintaining a low rejection rate of monovalent ions, And a method for producing the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, In order to solve the above-described problems,

(1) 부직포층 상에 고분자 용액을 도핑하여 다공성 지지층을 형성하는 단계; (2) 상기 다공성 지지층을 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 폴리아미드층을 형성시키는 단계; 및 (3) 상기 폴리아미드층에 모노아민 화합물 함유용액을 반응시켜 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노 분리막의 제조방법을 제공한다.
(1) forming a porous support layer by doping a polymer solution on a nonwoven fabric layer; (2) immersing the porous support layer in an aqueous solution containing a polyfunctional amine, and then contacting the porous support layer with an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound to form a polyamide layer; And (3) reacting the polyamide layer with a solution containing a monoamine compound to form a coating layer for neutralizing the surface charge. The present invention also provides a method for preparing a 1,2-ion selective separation type nano separator.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1)단계의 고분자는 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the polymer of step (1) may be selected from the group consisting of a polysulfone polymer, a polyamide polymer, a polyimide polymer, a polyester polymer, an olefin polymer, polyvinylidene fluoride, And ronitril. ≪ RTI ID = 0.0 >

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (3)단계의 모노아민 화합물은 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the monoamine compound of the step (3) includes a primary amine and may have 1 to 6 carbon atoms.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine), 및 부틸아민(Butylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the monoamine compound may be any one or more selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine. have.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 모노아민 화합물 함유용액은 모노아민 화합물이 0.001 내지 10 중량% 포함될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the monoamine compound-containing solution may contain 0.001 to 10% by weight of a monoamine compound.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (3)단계는 모노아민 화합물 함유용액에 20초 내지 4분 동안 접촉시킬 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the step (3) may be carried out for 20 seconds to 4 minutes to the solution containing the monoamine compound.

또한, 본 발명은 다공성 지지층; 상기 다공성 지지층 일면에 형성된 폴리아미드층; 및 상기 폴리아미드층 표면에 모노아민 화합물이 결합하여 형성된 표면전하를 중성화시키는 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노 분리막을 제공한다.
The present invention also relates to a porous support layer; A polyamide layer formed on one surface of the porous support layer; And a coating layer for neutralizing a surface charge formed by bonding a monoamine compound to the surface of the polyamide layer.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 다공성 지지층은 부직포층 상에 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the porous support layer may be formed on the nonwoven fabric layer.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the porous support layer may be formed of a polysulfone-based polymer, a polyamide-based polymer, a polyimide-based polymer, a polyester-based polymer, an olefin-based polymer, polyvinylidene fluoride and polyacrylonitrile May be any one or more selected from the group consisting of

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 코팅층은 모노아민 화합물이 폴리아미드층 표면에 그라프트 가공(grafting)되어 형성될 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the coating layer may be formed by grafting a monoamine compound onto the surface of the polyamide layer.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 모노아민 화합물은 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the monoamine compound includes a primary amine and may have 1 to 6 carbon atoms.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine) 및 부틸아민(Butylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the monoamine compound may be at least one selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine. .

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 나노분리막은 폴리아미드층의 (-)표면전하가 30% 이상 중성화될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the (-) surface charge of the polyamide layer may be neutralized by 30% or more.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 1가 이온은 나트륨 이온(Na+), 염소 이온(Cl-)이며, 상기 2가 이온은 칼슘이온(Ca2+), 마그네슘이온(Mg2+) 및 황산이온(SO4 2-)일 수 있다.
According to a preferred embodiment still another embodiment of the present invention, the monovalent ion is sodium ion (Na +), chloride ion (Cl -), and the divalent ion is the calcium ion (Ca 2+), magnesium ion (Mg 2 +) and sulfate ions (SO 4 2-) may be.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 나노 분리막은 3,200ppm 염소이온(Cl-), 1,800ppm 나트륨이온(Na+), 400ppm 칼슘이온(Ca2+), 100ppm 마그네슘이온(Mg2+) 및 800ppm 황산이온(SO4 2-)이 혼합된 수용액을 25℃, 75psi 압력조건에서 교차흐름방식 (cross-flow mode)으로 투과시켰을 때의 이온별 배제율이, 염소이온(Cl-) 및 나트륨이온(Na+)은 33% 이하이며, 황산이온(SO4 2-)은 99%이상, 마그네슘이온(Mg2+)은 88%이상, 칼슘이온(Ca2+)은 69%이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the nanofiber separator comprises 3,200 ppm chlorine ion (Cl - ), 1,800 ppm sodium ion (Na + ), 400 ppm calcium ion (Ca 2+ ), 100 ppm magnesium ion (Mg 2+ ) and 800ppm of sulfuric acid ion (SO 4 2-) ion-specific rejection rate at which the mixed aqueous solution sikyeoteul transmitted by cross-flow manner (cross-flow mode) at 25 ℃, 75psi pressure conditions, a chlorine ion (Cl -) and sodium The ion (Na + ) is 33% or less, the sulfate ion (SO 4 2- ) is 99% or more, the magnesium ion (Mg 2+ ) is 88% or more and the calcium ion (Ca 2+ ) is 69% or more.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 지지층의 두께는 30 내지 300 μm, 상기 폴리아미드층의 두께는 0.1 내지 1μm 일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the porous support layer may have a thickness of 30 to 300 μm and the polyamide layer may have a thickness of 0.1 to 1 μm.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 나노분리막은 염색 폐수 내의 1가 이온 재활용 처리에 사용된다. In addition, the nanofiber separator according to one preferred embodiment of the present invention is used for monovalent ion recycling treatment in dyeing wastewater.

본 발명의 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막은 2가 이온의 배제율을 향상시키면서도 동시에 1가 이온의 배제율은 낮은 상태로 유지하여 1가 이온만을 선택적으로 투과시킴으로써 고성능의 1,2가 이온 분리가 가능할 수 있다. 따라서 본 발명의 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막은 염색 공정에서 발생하는 염색 폐수 내의 1가 이온 재활용에 효과적으로 이용될 수 있다.The 1,2-valent ion-selective separation type nanofiber separator of the present invention enhances the rejection rate of divalent ions while at the same time maintaining the rejection rate of the monovalent ions at a low level to selectively permeate only monovalent ions, Separation may be possible. Therefore, the 1,2-valent ion selective separation type nanocomposite membrane of the present invention can be effectively used for recycling monovalent ions in the dyeing wastewater generated in the dyeing process.

도1은 본 발명의 나노분리막 제조방법 공정도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 나노분리막의 단면도이다.
FIG. 1 is a flow chart of the method of manufacturing a nanofiber separator of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a nanofiber separator according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

상술한 바와 같이 종래의 나노분리막은, 1가 이온의 배제율은 낮출 수 있지만, 칼슘이온(Ca2+)과 같은 일부 2가 이온의 배제율을 일정 기준 이상 확보하는데 어려움이 있어 1,2가 이온 분리에 한계가 있는 문제점이 있었다.
As described above, the conventional nanofiber separator can lower the elimination rate of monovalent ions, but it is difficult to secure the exclusion rate of some divalent ions such as calcium ions (Ca 2+ ) There is a problem that ion separation is limited.

이에 본 발명에서는 (1) 부직포층 상에 고분자 용액을 도핑하여 다공성 지지층을 형성하는 단계; (2) 상기 다공성 지지층을 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 폴리아미드층을 형성시키는 단계; 및 (3) 상기 폴리아미드층에 모노아민 화합물 함유용액을 반응시켜 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노 분리막의 제조방법을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 2가 이온의 배제율을 향상시키면서도 동시에 1가 이온의 배제율은 낮은 상태로 유지하여 1가 이온만을 선택적으로 투과시킴으로써 고성능의 1,2가 이온 분리가 가능하고, 따라서 염색 공정에서 발생하는 염색 폐수 내의 1가 이온 재활용에 효과적으로 이용할 수 있다.
(1) forming a porous support layer by doping a polymer solution on a nonwoven fabric layer; (2) immersing the porous support layer in an aqueous solution containing a polyfunctional amine, and then contacting the porous support layer with an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound to form a polyamide layer; And (3) reacting the polyamide layer with a solution containing a monoamine compound to form a coating layer for neutralizing the surface charge, thereby providing a method for producing 1,2-ion selective separation type nano separator. I tried to solve it. As a result, the elimination rate of divalent ions is improved, and at the same time, the elimination rate of monovalent ions is maintained at a low level so that only a monovalent ion is selectively permeated, thereby enabling high-performance 1,2-ion separation. It can be effectively used for recycling monovalent ions in dyeing wastewater.

상기 (1)단계는 부직포층 상에 고분자 용액을 도핑하여 다공성 지지층을 형성한다.(S1) In the step (1), a polymer solution is doped on the nonwoven fabric layer to form a porous support layer. (S1)

상기 부직포층은 통상적으로 막의 지지체 역할을 수행하는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유; 또는 셀룰로오스계를 포함하는 천연섬유; 가 사용될 수 있으며, 이러한 부직포층은 소재의 기공율 및 친수성도 등에 따라 막의 물성을 조절할 수 있다. 상기 부직포층의 평균공경은 1 내지 100㎛이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 내지 50㎛를 만족할 수 있다. 본 발명의 부직포층의 두께는 20 내지 150 μm가 바람직하며, 이때, 20 μm 미만이면 전체 막의 강도와 지지역할에 미흡하고, 150 μm를 초과하면 유량 저하의 원인이 될 수 있다.
The nonwoven fabric layer is not particularly limited as long as it serves as a support of a membrane, but more preferably synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon and polyethylene; Or natural fibers including cellulosic fibers; And the nonwoven fabric layer can control the physical properties of the membrane according to porosity and hydrophilicity of the material. The average pore diameter of the nonwoven fabric layer is preferably 1 to 100 mu m, more preferably 1 to 50 mu m. The thickness of the nonwoven fabric layer of the present invention is preferably 20 to 150 占 퐉. If the thickness is less than 20 占 퐉, the strength and supportability of the entire membrane is insufficient, and if it exceeds 150 占 퐉, the flow rate may be decreased.

상기 고분자 용액을 형성하는 용매는 고분자를 침전물의 형성 없이 균일하게 용해할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 디메틸아세트아마이드(DMAc) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.The solvent for forming the polymer solution is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer uniformly without forming precipitates, but is more preferably selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) Dimethylsulfoxide (DMSO) or dimethylacetamide (DMAc), or the like.

상기 용매는 20 내지 90℃인 것이 바람직한데, 20℃ 미만일 경우 고분자의 용해가 이루어지지 않아 막의 제조가 불가능할 수 있으며, 90℃를 초과할 경우 고분자 용액의 점도가 너무 묽어져 막 제조가 어려울 수 있다.If the temperature is lower than 20 ° C, the polymer may not be dissolved and the membrane may not be produced. If the temperature is higher than 90 ° C, the viscosity of the polymer solution may become too thin, and thus the membrane may be difficult to produce .

상기 고분자 용액을 형성하는 고분자는 통상적으로 나노분리막을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 폴리술폰 또는 폴리에테르술폰을 포함하는 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 고분자, 폴리벤조이미다졸 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 또는 폴리아크릴로니트릴로 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.The polymer forming the polymer solution is not particularly limited as long as it is capable of forming a nanometer-separating membrane, but it is more preferably a polysulfone-based polymer including a polysulfone or polyethersulfone, a polyamide-based polymer, a polyimide-based polymer , A polyester-based polymer, an olefin-based polymer such as polypropylene, a polybenzimidazole polymer, polyvinylidene fluoride or polyacrylonitrile, and the like.

상기 고분자 용액은 바람직하게는 고분자가 7 내지 35중량%를 포함할 수 있다. 고분자 물질이 7중량% 미만일 경우 강도가 저하되고, 용액점도가 낮아 막 제조에 어려움이 있으며 문제가 있으며, 35중량%를 초과할 경우 고분자 용액의 농도가 지나치게 높아서 막 제조에 어려움이 있을 수 있다.
The polymer solution may preferably contain 7 to 35% by weight of the polymer. If the content of the polymeric substance is less than 7% by weight, the strength is lowered and the solution viscosity is low. Thus, the film is difficult to manufacture and has a problem. When it exceeds 35% by weight, the concentration of the polymer solution is too high.

상기 (2)단계는 상기 다공성 지지층을 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 폴리아미드층을 형성한다.(S2)In the step (2), the porous support layer is immersed in an aqueous solution containing a polyfunctional amine, and then contacted with an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound to form a polyamide layer. (S2)

구체적으로, 상기 다관능성 아민은 단량체 당 2~3개 아민 관능기를 갖는 물질로 1급 아민 또는 2급 아민을 포함하는 폴리아민일 수 있다. 이때, 다관능성 아민으로는 메타페닐렌디아민, 파라페닐렌디아민, 오르소페닐디아민 및 치환체로 방향족 1급 디아민이 사용될 수 있으며, 또 다른 예로 알리파틱 1급 디아민, 사이클로헥센디아민과 같은 사이클로알리파틱 1급 디아민, 피페라진과 같은 사이클로알리파틱 2급아민, 아로마틱 2급아민 등을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 다관능성 아민 중 아로마틱 1급 디아민인 메타페닐렌디아민 또는 사이클로알리파틱 2급 디아민인 피페라진을 사용할 수 있다.  Specifically, the polyfunctional amine may be a polyamine having two or three amine functional groups per monomer, and may include a primary amine or a secondary amine. As the polyfunctional amine, an aromatic primary diamine may be used as the metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, orthophenyldiamine and a substituent. As another example, aliphatic primary diamine, cyclic aliphatic diamine such as cyclohexenediamine, Cyclic aliphatic secondary amines such as piperazine, primary amines, piperazine, and aromatic secondary amines. More preferably, mephenylenediamine, which is an aromatic primary diamine among the above-mentioned polyfunctional amines, or piperazine, which is a cycloaliphatic secondary diamine, can be used.

다관능성 아민 수용액은 주로 0.1~20 중량%의 농도로 사용되는데, 더욱 바람직하게는 0.5~8 중량% 폴리아민 수용액이 사용될 수 있다. 다관능성 아민 수용액의 pH는 7~13의 영역을 가지며, 0.001~5 중량%의 산, 염기를 첨가함으로써 조절될 수 있다. 이러한 산, 염기의 예로는 하이드록사이드, 카르복실레이트, 카보네이트, 보레이트, 알킬금속의 포스포레이트, 트리알킬아민 등이 사용될 수 있다. 또한, 다관능성 아민 수용액에는 계면중합 시 발생되는 산(HCl)을 중화시킬 수 있는 염기성 산받게를 첨가하기도 하며, 또 다른 첨가제로 극성용매, 아민염, 다관능성 3급 아민 등을 첨가하여 사용할 수도 있다. The polyfunctional amine aqueous solution is used in a concentration of 0.1 to 20 wt%, more preferably 0.5 to 8 wt% of a polyamine aqueous solution. The pH of the polyfunctional amine aqueous solution ranges from 7 to 13, and can be adjusted by adding 0.001 to 5% by weight of an acid or base. Examples of such acids and bases include hydroxides, carboxylates, carbonates, borates, phosphates of alkyl metals, trialkylamines, and the like. In addition, a basic acid acceptor capable of neutralizing the acid (HCl) generated during interfacial polymerization may be added to the polyfunctional amine aqueous solution, and a polar solvent, an amine salt, or a polyfunctional tertiary amine may be added as another additive have.

본 발명의 폴리아미드층 형성 시, 다공성 지지체 상에 상기 다관능성 아민 함유수용액을 0.1 내지 10분간 도포하고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1분간 침지할 수 있다.
Upon forming the polyamide layer of the present invention, the polyfunctional amine-containing aqueous solution may be applied onto the porous support for 0.1 to 10 minutes, more preferably for 0.5 to 1 minute.

또한, 본 발명의 폴리아미드층 형성 시 사용되는 상기 다관능성 아민과 반응하는 물질은 다관능성 산할로겐 화합물 즉, 다관능성 아실할라이드, 다관능성 설포닐할라이드, 다관능성 이소시아네이트 등이다. 바람직하게는 트리메조일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드, 테레프탈로일클로라이드 등의 단독 또는 혼합형태로 사용할 수 있다. 이때, 혼합형태 사용이 염 제거율 측면에서 가장 바람직하다. 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 일반적으로 물과 섞이지 않는 유기용매에 0.005~5 중량%(더욱 바람직하게는 0.01~0.5 중량%)로 용해시켜 사용될 수 있다. 유기용매의 예로써는 프레온류와 같은 할로게네이티드 하이드로카본, 헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 탄소 수 8~12인 알칸 등을 사용할 수 있다.
The material that reacts with the polyfunctional amine used in forming the polyamide layer of the present invention is a polyfunctional acid halide, that is, a polyfunctional acyl halide, a polyfunctional sulfonyl halide, a polyfunctional isocyanate, and the like. Preferably, it may be used alone or in a mixed form of trimesoyl chloride, isophthaloyl chloride, terephthaloyl chloride, and the like. At this time, the use of the mixed form is most preferable in terms of the salt removal rate. The polyfunctional acid halide compound is generally used in an amount of 0.005 to 5% by weight (more preferably 0.01 to 0.5% by weight) in an organic solvent which is immiscible with water. Examples of the organic solvent include halogenated hydrocarbons such as Freon, hexane, cyclohexane, heptane, and alkanes having 8 to 12 carbon atoms.

상기 (3)단계는 폴리아미드층에 모노아민 화합물 함유용액을 반응시켜 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성한다.(S3) In the step (3), a solution containing a monoamine compound is reacted with the polyamide layer to form a coating layer for neutralizing the surface charge. (S3)

상기 (3)단계에서 형성되는 코팅층은 (-)전하를 띠는 폴리아미드층 표면에 모노아민 화합물을 결합시킴으로써 폴리아미드층 표면전하를 중성화시키고, 표면 기공 사이즈는 확대되도록 형성할 수 있다. 이와 같이 표면전하를 중성화시킨 코팅층이 형성된 나노분리막은 1가 이온의 배제율은 낮은 상태로 유지하면서도 2가 이온, 특히 종래에 배제율 향상에 한계가 있었던 칼슘이온(Ca2+) 등의 배제율을 현저히 향상시켜 고성능의 1,2가 이온 분리가 가능해질 수 있다. The coating layer formed in the step (3) may be formed such that the surface charge of the polyamide layer is neutralized and the surface pore size is enlarged by bonding a monoamine compound to the surface of the polyamide layer having a negative charge. The nano-separator having a coating layer formed by neutralizing the surface charge as described above has an excellent rejection rate of divalent ions, especially calcium ions (Ca 2+ ) Can be significantly improved and high-performance 1,2-ion separation can be made possible.

상기 표면전하를 중성화시키는 코팅층은, 폴리아미드층이 형성된 분리막을 모노아민 화합물 함유용액에 접촉시켜 폴리아미드층 표면에 모노아민 화합물을 결합시킴으로써 제조할 수 있다. 모노아민이란, 암모니아의 구성 요소인 수소를 탄화수소기로 치환한 화합물인 아민 가운데 질소 원자가 1개 있는 경우를 말한다.The coating layer for neutralizing the surface charge can be prepared by contacting a separation membrane having a polyamide layer formed thereon with a solution containing a monoamine compound to bond a monoamine compound to the surface of the polyamide layer. Monoamine refers to a compound having one nitrogen atom among amines which are compounds in which hydrogen, which is a component of ammonia, is substituted with a hydrocarbon group.

보다 바람직하게는 모노아민 화합물은 폴리아미드층 표면에 그라프트 가공(grafting)되어 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성할 수 있다. 그라프트 가공(grafting)이란, 하나의 선상 고분자에 다른 종류의 고분자를 가지 상태로 중합, 공중합시키는 것을 모두 포함한다. More preferably, the monoamine compound can be grafted to the surface of the polyamide layer to form a coating layer that neutralizes the surface charge. The grafting includes both polymerization and copolymerization of one kind of linear polymer and another kind of polymer.

폴리아미드층에 모노아민 화합물 함유용액을 25 내지 50℃의 온도조건에서 5초 내지 10분 동안, 더욱 바람직하게는 20초 내지 4분 동안 함침 또는 스프레이에 의해 접촉시켜 폴리아미드층 표면 상에 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성할 수 있다.The solution containing the monoamine compound in the polyamide layer is contacted by impregnation or spraying at a temperature of 25 to 50 DEG C for 5 seconds to 10 minutes, more preferably for 20 seconds to 4 minutes to form a surface charge A coating layer for neutralizing the coating layer can be formed.

이때, 상기 모노아민 화합물 함유용액은 모노아민 화합물이 0.001 내지 10중량% 포함될 수 있다. 모노아민 화합물이 0.001중량% 미만일 경우 모노아민화합물 코팅층이 폴리아미드층 표면에 형성되지 않는 단점이 있을 수 있으며, 10중량%를 초과할 경우 모노아민화합물의 농도가 높아 유량 확보가 어려운 단점이 있을 수 있다.
At this time, the solution containing the monoamine compound may contain 0.001 to 10% by weight of the monoamine compound. When the amount of the monoamine compound is less than 0.001% by weight, the monoamine compound coating layer may not be formed on the surface of the polyamide layer. If the amount of the monoamine compound is more than 10% by weight, have.

본 발명의 모노아민 화합물은 구체적으로, 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개일 수 있다. 상기 모노아민 화합물이 1급 아민 이외에 2급 아민을 포함할 경우 목표 제거율에 도달하지 못하는 단점이 있으며, 3급 내지 4급 아민을 포함할 경우 폴리아미드층과의 반응성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 탄소 수가 6개를 초과할 경우 강한 소수성으로 인하여 유량이 현저히 감소되는 문제가 있을 수 있다. The monoamine compound of the present invention specifically includes a primary amine and may have 1 to 6 carbon atoms. If the monoamine compound contains a secondary amine in addition to the primary amine, the target removal rate can not be attained. If the monoamine compound contains a tertiary to quaternary amine, the reactivity with the polyamide layer is deteriorated. If the number of carbon atoms is more than 6, there may be a problem that the flow rate is significantly reduced due to strong hydrophobicity.

보다 바람직하게는, 상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine) 또는 부틸아민(Butylamine) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
More preferably, the monoamine compound may be a single compound or a mixture of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine.

이와 같이 형성된 코팅층은 폴리아미드층의 (-)표면전하를 30%이상 중성화시켜 나트륨이온(Na+) 및 염소이온(Cl-)과 같은 1가 이온의 배제율은 33% 이하로 유지되면서도 2가 이온, 특히 종래에 배제율 향상에 한계가 있었던 칼슘이온(Ca2+)의 배제율을 69%이상으로 현저히 향상시켜 1,2가 이온의 효과적인 분리가 가능해질 수 있으며, 염색 폐수 내의 나트륨이온(Na+) 및 염소이온(Cl-) 재활용에 효과적으로 적용 가능하다.The coating layer thus formed is capable of neutralizing the (-) surface charge of the polyamide layer by 30% or more so that the elimination rate of monovalent ions such as sodium ion (Na + ) and chlorine ion (Cl - ) is maintained at 33% Ions, especially the excretion rate of calcium ions (Ca 2+ ), which has been conventionally limited in the improvement of excretion rate, can be remarkably improved to 69% or more, so that 1,2-ion can be effectively separated and sodium ions Na + ) and chlorine ion (Cl - ).

나아가, 종래에는 폴리아미드층의 게면 중합 반응 도중에 첨가제를 도입하여 최종적으로 제조된 분리막의 표면특성을 제어하는 것은 제한적이었으나, 본 발명은 계면 중합 과정 후에 모노아민 화합물을 용해시킨 용액에 폴리아미드층이 형성된 나노분리막을 반응시킴으로써 표면특성을 조절할 수 있는 장점이 있다.
Further, in the prior art, it is limited to control the surface characteristics of the finally prepared separator by introducing an additive into the polyamide layer during the overpolymerization of the polyamide layer. However, in the present invention, a polyamide layer The surface properties can be controlled by reacting the formed nano-separator.

또한, 상술한 바와 같이 제조된 본 발명은 다공성 지지층; 상기 다공성 지지층 일면에 형성된 폴리아미드층; 및 상기 폴리아미드층 표면에 모노아민 화합물이 결합하여 형성된 표면전하를 중성화시키는 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노 분리막을 제공한다.
In addition, the present invention manufactured as described above includes a porous support layer; A polyamide layer formed on one surface of the porous support layer; And a coating layer for neutralizing a surface charge formed by bonding a monoamine compound to the surface of the polyamide layer.

도2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 나노분리막의 단면도로서 이를 중심으로 설명하면, 본 발명의 일구현예에 따른 나노분리막(200)은 부직포층(210), 상기 부직포층 상에 형성되는 다공성 지지층(220), 상기 다공성 지지층(220) 상에 형성되는 폴리아미드층(230) 및 상기 폴리아미드층(230) 상에 형성되는 표면전하를 중성화시키는 코팅층(240)을 포함한다. 2 is a cross-sectional view of a nanofiber separator according to one preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the nanofiber separator 200 according to an embodiment of the present invention includes a nonwoven fabric layer 210, A polyamide layer 230 formed on the porous support layer 220 and a coating layer 240 formed on the polyamide layer 230 to neutralize surface charges formed on the porous support layer 220.

상기 부직포층(210)은 생략될 수 있으나, 막의 지지체 역할을 하고 강도를 확보하기 위하여 도2와 같이 부직포층(210)을 형성할 수 있다. 부직포층(210)은 통상적으로 막의 지지체 역할을 수행하는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유; 또는 셀룰로오스계를 포함하는 천연섬유; 가 사용될 수 있으며, 이러한 부직포층은 소재의 기공율 및 친수성도에 따라 막의 물성을 조절할 수 있다.The nonwoven fabric layer 210 may be omitted, but the nonwoven fabric layer 210 may be formed as shown in FIG. The nonwoven fabric layer 210 is not particularly limited as long as it serves as a support for the membrane, but more preferably synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon and polyethylene; Or natural fibers including cellulosic fibers; And the nonwoven fabric layer can control the physical properties of the membrane according to porosity and hydrophilicity of the material.

상기 부직포층(210)의 평균공경은 1 내지 100㎛이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 내지 50㎛를 만족할 수 있다. 또한, 본 발명의 부직포층(210)의 두께는 20 내지 150 μm가 바람직하며, 이때, 20 μm 미만이면 전체 막의 강도와 지지역할에 미흡하고, 150 μm를 초과하면 유량 저하의 원인이 될 수 있다.
The average pore size of the nonwoven fabric layer 210 is preferably 1 to 100 mu m, more preferably 1 to 50 mu m. The thickness of the nonwoven fabric layer 210 of the present invention is preferably in the range of 20 to 150 占 퐉. If the thickness is less than 20 占 퐉, the strength and support of the entire membrane are insufficient, and if it exceeds 150 占 퐉, .

상기 부직포층(210) 상에 형성될 수 있는 다공성 지지층(220)은 나노분리막을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 기계적 강도를 고려하기 위해 중량 평균 분자량이 65,000 내지 150,000범위인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 바람직한 일례로는 폴리술폰 또는 폴리에테르술폰을 포함하는 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 고분자, 폴리벤조이미다졸 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 또는 폴리아크릴로니트릴 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. The porous support layer 220 that can be formed on the nonwoven fabric layer 210 is not particularly limited as long as it can form a nanostructured membrane. However, in order to take mechanical strength into account, it is preferred to use a polymer having a weight average molecular weight in the range of 65,000 to 150,000 Preferable examples thereof include polysulfone-based polymers including polysulfone or polyethersulfone, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyester-based polymers, olefin-based polymers such as polypropylene, polybenzimidazole polymers, Polyvinylidene fluoride or polyacrylonitrile, or the like, alone or in combination.

상기 다공성 지지층(220)의 두께는 30 내지 300 μm일 수 있으며, 30 μm 미만일 경우 압밀화에 의한 유량 저하 및 내구성의 문제가 있을 수 있으며, 300 μm를 초과할 경우 유로가 길어짐에 따른 유량 저하의 문제가 있을 수 있다. 또한, 다공성 지지층(220)의 평균 공경은 10 내지 50 nm인 것이 바람직하다.
The thickness of the porous support layer 220 may be in the range of 30 to 300 μm. If the thickness is less than 30 μm, there may be a problem of reduction in flow rate and durability due to compaction. If the thickness is more than 300 μm, There may be a problem. The average pore diameter of the porous support layer 220 is preferably 10 to 50 nm.

다공성 지지층(220) 상에 형성되는 폴리아미드층(230)은 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 계면중합으로 형성될 수 있다. 상기 폴리아미드층(230)의 두께는 0.1 내지 1 μm일 수 있는데, 0.1 μm 미만일 경우 염 제거 능력이 저하되어 선택층으로서의 역할을 할 수 없고, 1 μm을 초과할 경우 선택층의 두께가 지나치게 두꺼워서 유량이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
The polyamide layer 230 formed on the porous support layer 220 may be formed by interfacial polymerization after being immersed in an aqueous solution containing a polyfunctional amine and then contacting an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound. The thickness of the polyamide layer 230 may range from 0.1 to 1 μm. If the thickness of the polyamide layer 230 is less than 0.1 μm, the salt removing ability is deteriorated to fail to serve as a selective layer. If the thickness is more than 1 μm, There is a problem that the flow rate is lowered.

상기 폴리아미드층(230) 표면에 모노아민 화합물이 결합하여 형성된 코팅층(240)은 (-)전하를 띠는 폴리아미드층(230) 표면에 모노아민 화합물이 결합되어 (-)표면전하를 중성화시키고, 표면 기공 사이즈는 확대되도록 형성할 수 있다. 상기 표면전하를 중성화시킨 코팅층(240)이 형성된 나노분리막은 1가 이온의 배제율은 낮은 상태로 유지하면서도 2가 이온 배제율을 현저히 향상시켜 고성능의 1,2가 이온 분리가 가능해질 수 있다. 본 발명의 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막으로 고성능의 분리가 가능한 보다 바람직한 1가 이온은 나트륨 이온(Na+) 및 염소 이온(Cl-)일 수 있으며, 상기 2가 이온은 칼슘이온(Ca2+), 마그네슘이온(Mg2+) 및 황산이온(SO4 2-)일 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 나노분리막(200)은, 종래에는 배제율 향상에 한계가 있었던 칼슘이온(Ca2+)의 배제율이 현저히 향상될 수 있다.
The coating layer 240 formed by bonding a monoamine compound to the surface of the polyamide layer 230 has a structure in which a monoamine compound is bonded to the surface of the polyamide layer 230 having a negative charge to neutralize the surface charge, , And the surface pore size can be enlarged. The nanofiber separator having the coating layer 240 formed by neutralizing the surface charge can remarkably improve the elimination rate of divalent ions while maintaining a low removal rate of monovalent ions, thereby enabling high performance 1,2-ion separation. More preferably, the monovalent ion capable of separating high performance as the 1,2-valent ion selective separation type nano separator of the present invention may be sodium ion (Na + ) and chlorine ion (Cl - ), 2+ ), magnesium ion (Mg 2+ ) and sulfate ion (SO 4 2- ). In particular, the rejection rate of calcium ions (Ca 2+ ), which has been conventionally limited in the improvement of the rejection rate, can be significantly improved in the nanofiber separation membrane 200 according to one preferred embodiment of the present invention.

상기 표면전하를 중성화시키는 코팅층(240)은 모노아민 화합물이 폴리아미드층(230) 표면에 그라프트 가공(grafting)되어 형성될 수 있다. 그라프트 가공(grafting)이란, 하나의 선상 고분자에 다른 종류의 고분자를 가지 상태로 중합, 공중합시키는 것을 모두 포함한다.The coating layer 240 for neutralizing the surface charge may be formed by grafting a monoamine compound onto the surface of the polyamide layer 230. The grafting includes both polymerization and copolymerization of one kind of linear polymer and another kind of polymer.

이와 같이 폴리아미드층(230)표면에 모노아민 화합물을 그라프트 가공(grafting)시켜 형성된 상기 코팅층(240)은 폴리아미드층(230)의 (-)표면전하를 30% 이상 중성화시킬 수 있으며, 보다 바람직하게는 30 내지 40% 중성화시킬 수 있다.
The coating layer 240 formed by grafting a monoamine compound onto the surface of the polyamide layer 230 may neutralize the surface charge of the polyamide layer 230 by 30% or more, Preferably 30 to 40%.

본 발명의 모노아민 화합물은 구체적으로, 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개일 수 있다. 상기 모노아민 화합물이 1급 아민 이외에 2급 아민을 포함할 경우 목표 제거율에 도달하지 못하는 단점이 있으며, 3급 내지 4급 아민을 포함할 경우 폴리아미드층과의 반응성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 탄소 수가 6개를 초과할 경우 강한 소수성으로 인하여 유량이 현저히 감소되는 문제가 있을 수 있다.The monoamine compound of the present invention specifically includes a primary amine and may have 1 to 6 carbon atoms. If the monoamine compound contains a secondary amine in addition to the primary amine, the target removal rate can not be attained. If the monoamine compound contains a tertiary to quaternary amine, the reactivity with the polyamide layer is deteriorated. If the number of carbon atoms is more than 6, there may be a problem that the flow rate is significantly reduced due to strong hydrophobicity.

보다 바람직하게는, 상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine) 또는 부틸아민(Butylamine) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
More preferably, the monoamine compound may be a single compound or a mixture of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine.

상기 나노 분리막(200)은 폴리아미드층의 (-)표면전하를 30 %이상 중성화시킴으로써, 3,200ppm 염소이온(Cl-), 1,800ppm 나트륨이온(Na+), 400ppm 칼슘이온(Ca2+), 100ppm 마그네슘이온(Mg2+) 및 800ppm 황산이온(SO4 2-)이 혼합된 수용액을 25℃, 75psi 압력조건에서 교차흐름방식 (cross-flow mode)으로 투과시켰을 때의 이온별 배제율이, 염소이온(Cl-) 및 나트륨이온(Na+)은 33% 이하이며, 황산이온(SO4 2-)은 99%이상, 마그네슘이온(Mg2+)은 88%이상, 칼슘이온(Ca2+)은 69%이상일 수 있다.The nano-separator 200 is formed by neutralizing at least 30% of the surface charge of the polyamide layer to 3,200 ppm of chlorine ions (Cl - ), 1,800 ppm of sodium ions (Na + ), 400 ppm of calcium ions (Ca 2+ ) The removal rate of ions when the aqueous solution containing 100 ppm magnesium ion (Mg 2+ ) and 800 ppm sulfate ion (SO 4 2- ) was permeated in a cross-flow mode at 25 ° C and 75 psi pressure, chloride ion (Cl -) and sodium ion (Na +) is less than 33% and a sulfate ion (SO 4 2-) of 99% or greater, magnesium ions (Mg 2+) is 88% or more, a calcium ion (Ca 2+ ) Can be more than 69%.

이와 같이 1가 이온의 배제율은 33% 이하로 유지되면서도 2가 이온, 특히 종래에 배제율 향상에 한계가 있었던 칼슘이온(Ca2+)의 배제율을 69%이상으로 현저히 향상시켜 1,2가 이온의 효과적인 분리가 가능해질 수 있으며, 염색 폐수 내의 1가 이온 재활용에 효과적으로 사용이 가능하다.
As described above, the rejection rate of the monovalent ions is maintained at 33% or less, and the rejection rate of the divalent ions, especially calcium ions (Ca 2+ ), which has been conventionally limited in improving the rejection rate, is remarkably improved to 69% It is possible to effectively separate the silver ions and effectively use the monovalent ions in the dyeing waste water.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예1>&Lt; Example 1 >

폴리에스테르 부직포 상에, 폴리술폰 18중량% 함유 디메틸포름아미드 용액을 두께가 약 125±10 μm가 되도록 캐스팅하고, 이후 즉시 25℃ 온도의 증류수에 침지하여 상변이 시킨 후, 부직포 보강 폴리술폰 다공성 기질을 충분히 수세하여 기질 중의 용매와 물을 치환하고 상온 하의 순수에 보관하였다. 이후 1.5 중량% 농도의 피페라진 함유 수용액에 40초간 침지한 후 압착방법으로 표면의 물층을 제거하였다. 상기 기질을 0.1 중량%의 트리메조일클로라이드가 함유된 유기용액에 1분간 침적하여 계면중합 시킨 직후 상온(25℃)에서 1분 30초간 자연건조시켜 폴리아미드층을 형성하였다.A dimethylformamide solution containing 18% by weight of polysulfone was cast on a polyester nonwoven fabric to a thickness of about 125 ± 10 μm, and then immediately immersed in distilled water at 25 ° C. to form a phase. Thereafter, a nonwoven reinforced polysulfone porous substrate Was sufficiently washed with water to replace the solvent and water in the substrate and stored in pure water at room temperature. Thereafter, the sample was immersed in an aqueous solution containing piperazine at a concentration of 1.5% by weight for 40 seconds, and then the surface water layer was removed by a pressing method. The substrate was immersed in an organic solution containing 0.1% by weight of trimesoyl chloride for 1 minute and subjected to interfacial polymerization, followed by natural drying at room temperature (25 DEG C) for 1 minute and 30 seconds to form a polyamide layer.

상기 폴리아미드층 형성 직후, 메틸아민(Methylamine)이 0.02 중량% 포함된 수용액에 30초간 침지한 후, 0.2중량%의 소듐카보네이트 용액에 2시간 동안 침지하여 미반응 잔여물들을 제거하고 표면전하를 30% 중성화시킨 코팅층이 형성된 폴리아미드 복합 나노여과막을 제조하였다.
Immediately after the formation of the polyamide layer, the substrate was immersed in an aqueous solution containing 0.02% by weight of methylamine for 30 seconds, then immersed in a 0.2% by weight sodium carbonate solution for 2 hours to remove unreacted residuals, % Polyamide composite nano filtration membrane having a neutralized coating layer was prepared.

<실시예2>&Lt; Example 2 >

폴리아미드층 형성 직후, 에틸아민(Ethylamine)이 0.02중량% 포함된 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide layer was immersed immediately after the formation of the polyamide layer in an aqueous solution containing 0.02 wt% of ethylamine.

<실시예3>&Lt; Example 3 >

폴리아미드층 형성 직후, 프로필아민(Propylamine)이 0.02중량% 포함된 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide layer was immersed in an aqueous solution containing 0.02 wt% of propylamine immediately after formation of the polyamide layer.

<실시예4><Example 4>

폴리아미드층 형성 직후, 부틸아민(Butylamine)이 0.02 중량% 포함된 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the polyamide layer was immersed immediately after the formation of the polyamide layer in an aqueous solution containing 0.02 wt% of butylamine.

<실시예5>&Lt; Example 5 >

폴리아미드층 형성 직후, 옥틸아민(Octylamine)이 0.02 중량% 포함된 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide layer was immersed in an aqueous solution containing 0.02 wt% of octylamine immediately after formation of the polyamide layer.

<실시예6>&Lt; Example 6 >

폴리아미드층 형성 직후, 디메틸아민(Dimethylamine)이 0.02 중량% 포함된 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide layer was immersed in an aqueous solution containing 0.02 wt% of dimethylamine immediately after formation of the polyamide layer.

<비교예1>&Lt; Comparative Example 1 &

폴리아미드층 형성 후 모노아민 수용액에 침지하여 표면전하를 조절하는 공정 없이 바로 미반응 잔여물들을 제거한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that unreacted residues were removed immediately after the formation of the polyamide layer and then immersing in a monoamine aqueous solution to control the surface charge.

<비교예2> &Lt; Comparative Example 2 &

폴리아미드층 형성 직후, 0.02 중량%의 디메틸아미노프로필아민 수용액에 침지한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamide layer was immersed in an aqueous solution of 0.02% by weight of dimethylaminopropylamine immediately after formation of the polyamide layer.

<실험예><Experimental Example>

실시예1 내지 9 및 비교예1 내지 2에 따라 제조된 나노복합막을 3,200ppm 염소이온(Cl-), 1,800ppm 나트륨이온(Na+), 400ppm 칼슘이온(Ca2+), 100ppm 마그네슘이온(Mg2+) 및 800ppm 황산이온(SO4 2-)이 혼합된 수용액을 이용하여 25℃, 75psi 압력 조건에서 교차흐름방식 (cross-flow mode)으로 투광유량과 염배제율을 측정하여 초기 기본물성을 확인하였다. 그 후 이온크로마토그래피로 이온별 배제율을 측정하였다.The nanocomposite membranes prepared according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 were immersed in a solution containing 3,200 ppm chloride ion (Cl - ), 1,800 ppm sodium ion (Na + ), 400 ppm calcium ion (Ca 2+ ), 100 ppm magnesium ion 2+ ) and 800ppm sulfate ion (SO 4 2- ) in a cross-flow mode at 25 ° C and 75psi pressure to determine initial permeability and salt rejection rate. Respectively. After that, ion rejection rate was measured by ion chromatography.

구분division 중성화(%)Neutralization (%) 유량(GFD)Flow rate (GFD) 염배제율(%)Salt exclusion rate (%) 실시예1Example 1 0.02 중량% 메틸아민 0.02 wt% methylamine 32.0332.03 17.517.5 40.0040.00 실시예2Example 2 0.02중량% 에틸아민0.02 wt% ethylamine 30.0030.00 19.919.9 30.4830.48 실시예3Example 3 0.02중량% 프로필아민0.02 wt% propylamine 35.5635.56 16.116.1 41.8541.85 실시예4Example 4 0.02 중량% 부틸아민 0.02 wt% butylamine 39.2239.22 15.915.9 40.3240.32 실시예5Example 5 0.02 중량% 옥틸아민0.02% by weight of octylamine 32.0332.03 9.09.0 32.7632.76 실시예6Example 6 0.02 중량% 디메틸아민0.02 wt% dimethylamine 29.4129.41 23.923.9 26.6326.63 비교예1Comparative Example 1 -- 00 16.0416.04 24.6424.64 비교예2Comparative Example 2 0.02 중량%
디메틸아미노프로필아민
0.02 wt%
Dimethylaminopropylamine
-17.65-17.65 20.120.1 31.2431.24

상기 표1에서 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 6의 유량은 비교예 1 대비 유사하거나 높은 수준이며, 염배제율 또한 높은 것을 확인할 수 있다. 위의 염배제율은 TDS(Total dissolved solids)를 측정한 것으로 이온 각각의 배제율을 아는 데에는 한계가 있어. 이온크로마토그래피로 이온별 배제율을 측정하였으며, 그 결과를 표2에 나타내었다.As can be seen from Table 1, the flow rates of Examples 1 to 6 are similar or higher than those of Comparative Example 1, and the salt rejection rate is also high. The salt exclusion rate of the above is measured by TDS (total dissolved solids), and there is a limit to know the exclusion rate of each ion. The rejection rates of the ions were measured by ion chromatography. The results are shown in Table 2.

코팅 아민화합물Coated amine compound 이온별 배제율(%)Ion removal rate (%) 염소이온
(Cl-)
Chlorine ion
(Cl -)
나트륨이온
(Na+)
Sodium ion
(Na + )
황산이온
(SO4 2-)
Sulfate ion
(SO 4 2- )
칼슘이온
(Ca2+)
Calcium ion
(Ca 2+ )
마그네슘이온
(Mg2+)
Magnesium ion
(Mg 2+ )
실시예1Example 1 0.02중량% 메틸아민0.02 wt% methylamine 30.2230.22 23.5223.52 99.7099.70 71.8271.82 91.2791.27 실시예2Example 2 0.02중량% 에틸아민0.02 wt% ethylamine 19.5319.53 15.2215.22 99.5699.56 65.6665.66 88.0388.03 실시예3Example 3 0.02중량% 프로필아민0.02 wt% propylamine 33.0333.03 27.3127.31 99.7199.71 69.1769.17 90.0090.00 실시예4Example 4 0.02중량% 부틸아민0.02 wt% butylamine 19.9519.95 10.4510.45 100.00100.00 70.5570.55 96.3596.35 실시예5Example 5 0.02 중량% 옥틸아민0.02% by weight of octylamine 22.5622.56 13.6213.62 100.00100.00 70.5070.50 95.5095.50 실시예6Example 6 0.02 중량% 디메틸아민0.02 wt% dimethylamine 14.6614.66 8.198.19 100.00100.00 65.6165.61 93.1293.12 비교예1Comparative Example 1 -- 12.0112.01 11.6311.63 97.9897.98 58.1158.11 74.2574.25 비교예2Comparative Example 2 0.02중량% 디메틸아미노프로필아민0.02 wt% dimethylaminopropylamine 11.7711.77 7.137.13 99.4599.45 60.7660.76 88.6888.68

상기 표2에서 알 수 있듯이, 비교예 1 내지 2 대비 실시예 1 내지 6의 경우가 1,2가 이온 분리 성능이 높은 것을 확인할 수 있다. As can be seen from the above Table 2, it can be confirmed that the 1,2-ion separation performance is high in Comparative Examples 1 to 2 and Examples 1 to 6.

구체적으로, 모노 1급 아민화합물을 사용한 실시예1 내지 4는 염소이온 및 나트륨 이온의 배제율은 33%이하로 낮았으며, 황산이온의 배제율은 99%이상, 마그네슘이온의 배제율은 88%이상으로 향상되었고, 특히 종래의 나노분리막에서 가장 낮은 배제율을 보이는 칼슘이온이 배제율이 69%이상으로 현저히 향상된 것을 알 수 있다. 따라서, 이는 염색폐수 내 존재하는 나트륨이온, 염소이온과 같은 1가 이온의 재활용에 충분히 이용 가능함을 확인하였다. Specifically, in Examples 1 to 4 using a mono primary amine compound, the rejection rate of chlorine ion and sodium ion was as low as 33% or less, the rejection rate of sulfate ion was 99% or more, the rejection rate of magnesium ion was 88% . In particular, it can be seen that the calcium ion having the lowest rejection ratio in the conventional nanofiber separator has a remarkably improved rejection rate of 69% or more. Therefore, it is confirmed that this is sufficiently usable for the recycling of monovalent ions such as sodium ions and chlorine ions present in the dyeing wastewater.

탄소 수가 6개를 초과하는 모노아민 화합물을 사용한 실시예5의 경우 유량 감소가 커 효율이 떨어졌으며, 2급 모노아민 화합물을 사용한 실시예6과 모노아민 화합물이 아닌 디아민 화합물을 사용한 비교예2는 칼슘이온의 배제율 향상의 효과가 미비하였으며, 반면 염소이온, 나트륨이온의 배제율은 실시예1 내지 4에 비하여 높아 염색폐수 내 1가 이온 재활용 이용에 적합하지 않음을 확인할 수 있다. In Example 5 using a monoamine compound having more than 6 carbon atoms, the flow rate was decreased and the efficiency was lowered. In Example 6 using a secondary monoamine compound and Comparative Example 2 using a diamine compound other than a monoamine compound The excretion rate of chlorine ion and sodium ion was higher than those of Examples 1 to 4, indicating that it is not suitable for use of monovalent ion recycling in dyeing wastewater.

Claims (17)

(1) 부직포층 상에 고분자 용액을 도핑하여 다공성 지지층을 형성하는 단계;
(2) 상기 다공성 지지층을 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 폴리아미드층을 형성시키는 단계; 및
(3) 상기 폴리아미드층에 모노아민 화합물 함유용액을 반응시켜 표면전하를 중성화시키는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
(1) forming a porous support layer by doping a polymer solution on a nonwoven fabric layer;
(2) immersing the porous support layer in an aqueous solution containing a polyfunctional amine, and then contacting the porous support layer with an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound to form a polyamide layer; And
(3) reacting the polyamide layer with a solution containing a monoamine compound to form a coating layer for neutralizing the surface charge.
제1항에 있어서,
상기 (1)단계의 고분자는 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
The polymer of step (1) may be any one selected from the group consisting of a polysulfone-based polymer, a polyamide-based polymer, a polyimide-based polymer, a polyester-based polymer, an olefin-based polymer, polyvinylidene fluoride, and polyacrylonitrile By weight based on the total weight of the nanoparticles.
제1항에 있어서,
상기 (3)단계의 모노아민 화합물은 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the monoamine compound in the step (3) comprises a primary amine and has 1 to 6 carbon atoms.
제3항에 있어서,
상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine) 및 부틸아민(Butylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the monoamine compound is at least one selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine. Gt;
제1항에 있어서,
상기 모노아민 화합물 함유용액은 모노아민 화합물이 0.001 내지 10 중량% 포함된 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solution containing the monoamine compound comprises 0.001 to 10% by weight of a monoamine compound.
제1항에 있어서,
상기 (3)단계는 모노아민 화합물 함유용액에 20초 내지 4분 동안 접촉시키는 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (3) comprises contacting the solution containing the monoamine compound for 20 seconds to 4 minutes.
다공성 지지층;
상기 다공성 지지층 일면에 형성된 폴리아미드층; 및
상기 폴리아미드층 표면에 모노아민 화합물이 결합하여 형성된 표면전하를 중성화시키는 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
A porous support layer;
A polyamide layer formed on one surface of the porous support layer; And
And a coating layer for neutralizing the surface charge formed by bonding the monoamine compound to the surface of the polyamide layer.
제7항에 있어서,
상기 다공성 지지층은 부직포층 상에 형성된 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the porous support layer is formed on the nonwoven fabric layer.
제7항에 있어서,
상기 다공성 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the porous support layer is at least one selected from the group consisting of a polysulfone-based polymer, a polyamide-based polymer, a polyimide-based polymer, a polyester-based polymer, an olefin-based polymer, polyvinylidene fluoride, and polyacrylonitrile Selective separable nanoparticles.
제7항에 있어서,
상기 코팅층은 모노아민 화합물이 폴리아미드층 표면에 그라프트 가공(grafting)되어 형성된 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the coating layer is formed by grafting a monoamine compound onto the surface of the polyamide layer.
제7항에 있어서,
상기 모노아민 화합물은 1급 아민을 포함하며, 탄소 수 1 내지 6개인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the monoamine compound comprises a primary amine and has 1 to 6 carbon atoms.
제7항에 있어서,
상기 모노아민 화합물은 메틸아민(Methylamine), 에틸아민(Ethylamine), 프로필아민(Propylamine) 및 부틸아민(Butylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the monoamine compound is at least one selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine.
제7항에 있어서,
상기 나노분리막은 폴리아미드층의 (-)표면전하가 30% 이상 중성화된 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the nano-separator is characterized in that the (-) surface charge of the polyamide layer is at least 30% neutralized.
제7항에 있어서,
상기 1가 이온은 나트륨 이온(Na+), 염소 이온(Cl-)이며, 상기 2가 이온은 칼슘이온(Ca2+), 마그네슘이온(Mg2+) 및 황산이온(SO4 2-)인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
The monovalent ion is sodium ion (Na +), chloride ion (Cl -), and the divalent ion is the calcium ion (Ca 2+), magnesium ion (Mg 2+) and a sulphate ion (SO 4 2-) of Wherein the first and second ion-selective separation type nanocomposite membranes are separated from each other.
제7항에 있어서,
상기 나노 분리막은 3,200ppm 염소이온(Cl-), 1,800ppm 나트륨이온(Na+), 400ppm 칼슘이온(Ca2+), 100ppm 마그네슘이온(Mg2+) 및 800ppm 황산이온(SO4 2-)이 혼합된 수용액을 25℃, 75psi 압력조건에서 교차흐름방식 (cross-flow mode)으로 투과시켰을 때의 이온별 배제율이, 염소이온(Cl-) 및 나트륨이온(Na+)은 33% 이하이며, 황산이온(SO4 2-)은 99%이상, 마그네슘이온(Mg2+)은 88%이상, 칼슘이온(Ca2+)은 69%이상인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
The nano-membrane 3,200ppm chlorine ion (Cl -), 1,800ppm sodium ion (Na +), 400ppm of calcium ions (Ca 2+), 100ppm of magnesium ion (Mg 2+), and 800ppm of sulfuric acid ion (SO 4 2-) is When the mixed aqueous solution was permeated in a cross-flow mode at a pressure of 75 psi at 25 ° C, the ion removal rate was 33% or less for chlorine ions (Cl - ) and sodium ions (Na + ), Wherein the sulfate ion (SO 4 2- ) is 99% or more, the magnesium ion (Mg 2+ ) is 88% or more, and the calcium ion (Ca 2+ ) is 69% or more.
제7항에 있어서,
상기 다공성 지지층의 두께는 30 내지 300 μm, 상기 폴리아미드층의 두께는 0.1 내지 1μm이고, 인 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.
8. The method of claim 7,
Wherein the porous support layer has a thickness of 30 to 300 占 퐉 and the polyamide layer has a thickness of 0.1 to 1 占 퐉.
제7항 내지 16항 중 어느 한 항의 나노분리막은 염색 폐수 내의 1가 이온 재활용 처리에 사용되는 것을 특징으로 하는 1,2가 이온 선택적 분리형 나노분리막.A 1,2-ion selective detachment type nanocomposite membrane according to any one of claims 7 to 16, characterized in that the nanocomposite membrane is used for monovalent ion recycling treatment in dyeing wastewater.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170015656A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 한국화학연구원 Method for recovering multivalent metal ion from leaching solution containing sulfuric acid in which metal ions are leached, and composite membrane therefor
KR20180038945A (en) * 2016-10-07 2018-04-17 도레이케미칼 주식회사 Sulfuric acid separating apparatus and method for separating and recovering sulfuric acid using separating apparatus
CN111072106A (en) * 2018-10-19 2020-04-28 日东电工株式会社 Water treatment system and water treatment method
KR20220163064A (en) * 2021-06-02 2022-12-09 도레이첨단소재 주식회사 Excellent removing nitrate polyamide reverse osmosis membrane, method of manufacturing the same and membrane module comprising the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170015656A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 한국화학연구원 Method for recovering multivalent metal ion from leaching solution containing sulfuric acid in which metal ions are leached, and composite membrane therefor
KR20180038945A (en) * 2016-10-07 2018-04-17 도레이케미칼 주식회사 Sulfuric acid separating apparatus and method for separating and recovering sulfuric acid using separating apparatus
CN111072106A (en) * 2018-10-19 2020-04-28 日东电工株式会社 Water treatment system and water treatment method
KR20220163064A (en) * 2021-06-02 2022-12-09 도레이첨단소재 주식회사 Excellent removing nitrate polyamide reverse osmosis membrane, method of manufacturing the same and membrane module comprising the same

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