KR20170115697A - 정삼투막 - Google Patents

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Abstract

정삼투막이 제공된다. 상기 정삼투막은 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성된 지지체를 포함한다.
정삼투막은 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성되어 친수성을 가질 수 있고, 이에 의해 향상된 수투과 성능을 가질 수 있다. 상기 정삼투막은 플라즈마 처리 등과 같은 별도의 과정 없이 자유 라디칼 중합을 통해 간단한 공정으로 제조될 수 있다.

Description

정삼투막{MEMBRANE FOR FORWARD OSMOSIS}
본 발명은 정삼투막에 관한 것이다.
생태계 파괴로 인해 세계적으로 물 부족 문제가 커지고 있으며, 이를 해결하기 위해 해수담수화가 이용되고 있다. 바닷물에서 염분과 용해 물질을 제거하여 식수 및 생활용수, 공업용수 등을 만드는 가장 쉬운 방법은 바닷물을 가열하고 증발시켜 담수를 얻는 증류법이다. 그러나 증류법은 담수를 얻기까지 많은 에너지가 소모되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 역삼투 공정이 이용되었다. 역삼투 공정은 분리막을 이용하는 기술로, 바닷물에 삼투압 이상의 압력을 가하여 염분을 제거하고 담수를 얻는 기술이다. 역삼투 공정은 기존의 증류법에 비해 에너지 소모량이 적지만, 고압 운전으로 인해 에너지 소모량이 많은 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 정삼투 공정이 제안되고 있다. 정삼투 공정은 염분이 지나가지 못하는 막을 사이에 두고 바닷물보다 농도가 짙은 유도 용액을 넣으면 용액의 농도차에 의해 바닷물에서 물이 유도 용액으로 이동하는 원리를 이용한 기술이다. 정삼투 공정은 에너지 소모량이 적고, 역삼투 공정에서 제기된 막 파쇄 현상이 적은 장점을 가지고 있다. 그러나 정삼투 공정은 내부 농도 분극으로 인해 수투과도가 감소하는 문제점을 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 성능이 우수한 정삼투막을 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 정삼투막은 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성된 지지체를 포함한다.
상기 폴리술폰계 고분자는 다이알릴폴리술폰(Diallyl polysulfone, APSf) 및 이의 유도체 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 친수성 화합물은 하기 화학식 1로 표현되며,
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, R2는 하기 화학식 2 또는 화학식 3일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서, m은 1 내지 20의 정수임)
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 친수성 화합물은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
(상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서, R1는 수소 원자 또는 메틸기이고, R3와 R5는 C1 내지 C20의 알킬기이고, R4는 양이온성을 갖고, R6은 음이온성을 가지며, m은 1 내지 20의 정수임)
상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서 R4는 질소 원자, 이미다졸륨(Imidazolium), 트리아졸륨(Triazolium), 피리디늄(Pyridinium), 모폴리늄(Morpholinium), 옥사졸리디늄(Oxazolidinium), 피라지늄(Pyrazinium), 피리다지늄(Pyridazinium), 피리미디늄(Pyrimidinium), 피페라지늄(Piperazinium), 또는 피롤리디늄(Pyrrolidinium)을 포함하고, R6은 COO-, SO3 -, O-, 또는 N-를 포함할 수 있다.
상기 친수성 화합물은 하기 화학식 6 내지 하기 화학식 9중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
[화학식 9]
Figure pat00009
상기 친수성 화합물은 양쪽성 이온을 갖고, 하기 화학식들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
상기 폴리술폰계 고분자는 측쇄에 이중 결합을 갖고, 상기 친수성 화합물은 상기 폴리술폰계 고분자의 이중 결합과 반응하는 이중 결합을 가지며, 상기 반응은 자유 라디칼 중합 반응일 수 있다.
상기 정삼투막은 폴리아미드계 화합물로 형성되며, 상기 지지체 상에 적층된 활성층을 더 포함할 수 있다.
상기 활성층은 계면 중합 반응에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 정삼투막은 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성되어 친수성을 가질 수 있고, 이에 의해 향상된 수투과 성능을 가질 수 있다. 상기 정삼투막은 플라즈마 처리 등과 같은 별도의 과정 없이 자유 라디칼 중합을 통해 간단한 공정으로 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리술폰계 고분자인 다이알릴폴리술폰의 제조 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체의 제조 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들의 푸리에 변환 적외 분광법 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들과 그 비교예의 접촉각을 그래프로 도시한 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들과 그 비교예의 제타 전위값을 그래프로 도시한 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막들과 그 비교예들을 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막과 그 비교예의 수투과도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막의 염투과도를 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
< 정삼투막 >
본 발명의 실시예들에 따른 정삼투막은 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성된 지지체를 포함할 수 있다. 상기 지지체는 플라즈마 처리 등과 같은 별도의 과정 없이 자유 라디칼 중합을 통해 간단하고 안정적으로 결합될 수 있으며, 상기 폴리술폰계 고분자와 상기 친수성 화합물의 반응에 의해 형성되어 친수성을 가질 수 있다. 즉 상기 지지체는 향상된 수투과 성능을 가질 수 있다.
상기 폴리술폰계 고분자는 다이알릴폴리술폰(Diallyl polysulfone, APSf) 및 이의 유도체 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 친수성 화합물은 친수성 작용기를 가질 수 있으며, 상기 친수성 화합물은 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00015
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, R2는 하기 화학식 2 또는 화학식 3일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00016
(상기 화학식 2에서, m은 1 내지 20의 정수임)
[화학식 3]
Figure pat00017
상기 친수성 화합물은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00018
[화학식 5]
Figure pat00019
(상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서, R1는 수소 원자 또는 메틸기이고, R3와 R5는 C1 내지 C20의 알킬기이고, R4는 양이온성을 갖고, R6는 음이온성을 가지며, m은 1 내지 20의 정수임)
상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서, R4는 질소 원자, 이미다졸륨(Imidazolium), 트리아졸륨(Triazolium), 피리디늄(Pyridinium), 모폴리늄(Morpholinium), 옥사졸리디늄(Oxazolidinium), 피라지늄(Pyrazinium), 피리다지늄(Pyridazinium), 피리미디늄(Pyrimidinium), 피페라지늄(Piperazinium), 또는 피롤리디늄(Pyrrolidinium)을 포함할 수 있고, R6은 COO-, SO3 -, O-, 또는 N-를 포함할 수 있다.
상기 친수성 화합물은 하기 화학식 6 내지 하기 화학식 9중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00020
[화학식 7]
Figure pat00021
[화학식 8]
Figure pat00022
[화학식 9]
Figure pat00023
상기 친수성 화합물은 양쪽성 이온을 가질 수 있다. 상기 친수성 화합물은 상기 양쪽성 이온을 가져, 전기적으로 양성과 음성을 모두 가질 수 있다. 상기 친수성 화합물은 하기 화학식들 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
상기 폴리술폰계 고분자는 측쇄에 이중 결합을 갖고, 상기 친수성 화합물은 상기 폴리술폰계 고분자의 이중 결합과 반응하는 이중 결합을 가질 수 있다. 상기 이중결합은 라디칼 개시제(Radical initiators)에 의해 활성화될 수 있으며, 상기 폴리술폰계 고분자와 상기 친수성 화합물의 이중 결합이 활성화되어 자유 라디칼 중합 반응을 할 수 있다.
상기 정삼투막은 상기 지지체 상에 적층된 활성층을 더 포함할 수 있다. 상기 활성층은 폴리아미드계 화합물로 형성될 수 있으며, 계면 중합 반응을 통해 형성되어 상기 지지체 상에 적층될 수 있다.
폴리술폰계 고분자 제조예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리술폰계 고분자인 다이알릴폴리술폰의 제조 방법을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 폴리술폰계 고분자인 다이알릴폴리술폰(Diallyl polysulfone, APSf)은 디플루오로디페닐술폰(4,4'-Difluorodiphenyl sulfone)과 다이알릴비스페놀A(Diallyl bisphenol A)의 반응에 의해 형성될 수 있다. 상기 디플루오로디페닐술폰과 상기 다이알릴비스페놀A의 반응에 탄산칼륨(Potassium carbonate)이 사용될 수 있다.
정삼투막 지지체 제조예
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체의 제조 과정을 개략적으로 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체를 나타낸다.
도 2와 도 3을 참조하면, 정삼투막 지지체는 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 가지 달린 1구 구형 플라스크에 다이알릴폴리술폰과 N,N-디메틸아미노에틸메타크리레이트(N-N-dimethylaminoethyl methacrylate, DMAEMA)를 넣고, N-메틸피롤리돈(N-Methylpyrrolidone, NMP), 아조비스이소부티로니트릴(Azobisisobutyronitrile, AIBN), 및 적당량의 폴리술폰(Polysulfone, PSf)을 넣어 녹였다. 상기 다이알릴폴리술폰, 상기 N,N-디메틸아미노에틸메타크리레이트, 상기 N-메틸피롤리돈, 상기 아조비스이소부티로니트릴, 및 상기 폴리술폰의 투입량은 하기 표 1과 같다.
DMAEMA(g) APSf(g) PSf(g) AIBN(g) NMP(g) 처리용액
PSf - - 1 - 7 -
AD 0.8 1 1 0.1 7 -
AC 0.8 1 1 0.1 7 CH3I
AZ 0.8 1 1 0.1 7 1,3-propane sultone
표 1을 참조하면, 상기 다이알릴폴리술폰과 상기 N,N-디메틸아미노에틸메타크리레이트의 반응에 의해 형성된 상기 정삼투막 지지체를 AD로 표현하였고, 상기 AD에 양이온성이 부여된 것을 AC로 표현하였으며, 상기 AD에 양쪽이온성이 부여된 것을 AZ로 표현하였다.
상기 플라스크에 자성교반자를 넣고, 초음파 발생기를 이용한 탈기 과정을 통해 산소를 제거했다. 산소를 제거한 후, 60℃에서 3시간 반응시켜, 정삼투막 지지체를 제조했다. 상기 정삼투막 지지체를 제조한 후, 상온에서 2시간 동안 탈기하고, 유리판에 부착시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 재질의 부직포 위에 약 100μm 두께로 도포했다. 도포한 후 24시간 동안 증류수 수조에 침지하여, 최종적으로 상기 정삼투막 지지체를 얻었다. 이후, 10중량% 아이오딘화메틸(Methyl iodide)을 메탄올(Methanol)에 녹여 제조한 제1 용액에 상기 AD를 24시간 동안 추가적으로 침지하여 양이온성이 부여된 상기 AC를 얻었고, 5중량% 1,3-프로판술톤(1,3-Propane sultone)을 메탄올에 녹여 제조한 제2 용액에 상기 AD를 24시간 동안 추가적으로 침지하여 양쪽이온성을 부여된 상기 AZ를 얻었다.
상기 정삼투막 지지체는 단일단계 공정으로 제조될 수 있다. 이중 결합을 갖는 폴리술폰계 고분자와 이중 결합을 갖는 친수성 화합물에 라디칼 개시제를 넣으면 자유 라디칼 중합 반응이 발생하여, 상기 폴리술폰계 고분자와 상기 친수성 화합물이 중합될 수 있다. 상기 자유 라디칼 중합 반응에 의해, 상기 정삼투용 지지체는 그라프트-가교 구조를 가질 수 있으며, 상기 친수성 화합물이 상기 폴리술폰계 고분자의 측쇄에 결합될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들의 푸리에 변환 적외분광법 결과를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 정삼투막 지지체들의 피크를 통해 그 구조를 확인할 수 있다. 1580cm-1 부근에 존재하는 피크는 폴리술폰의 주쇄를 나타낼 수 있다. 1720cm-1 부근에 존재하는 피크는 DMAEMA의 C=O 작용기를 나타낼 수 있다. 1480cm-1 부근에 존재하는 피크는 제 4급 암모늄 염(Quaternary ammonium salt)과 결합한 메틸렌(Methylene)기를 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들과 그 비교예의 접촉각을 그래프로 도시한 결과를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 정삼투막 지지체들과 그 비교예를 물에 침지한 후, 공기 방울과의 접촉을 통해 접촉각을 측정한 결과를 통해, 상기 정삼투막 지지체들의 접촉각이 상기 비교예의 접촉각보다 작은 것을 확인할 수 있다. 즉, 폴리술폰계 고분자와 결합한 친수성 화합물을 통해, 상기 폴리술폰계 고분자의 소수성이 개선된 것을 확인할 수 있다. 또, 정삼투막 지지체들은 서로 비슷한 친수성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 상기 비교예는 폴리술폰으로 제조한 정삼투막일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막 지지체들과 그 비교예의 제타 전위값을 그래프로 도시한 결과를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 정삼투막들은 양(+)값의 제타 전위값(Zeta potential)을 가질 수 있다. 상기 정삼투막들은 다이알릴폴리술폰과 결합한 N,N-디메틸아미노에틸메타크리레이트를 통해 0보다 큰 제타 전위값을 가질 수 있으며, 이는 상기 N,N-디메틸아미노에틸메타크리레이트에 포함된 아민에 의한 결과일 수 있다. 또, 양이온성이 부여된 상기 AC의 경우 높은 양(+)값의 제타 전위값을 가질 수 있으며, 양쪽이온성이 부여된 상기 AZ의 경우 0에 가까운 제타 전위값을 가질 수 있다. 즉, 상기 AC와 상기 AZ를 통해, 이온성에 따라 제타 전위값의 차이가 발생할 수 있음을 확인할 수 있다. 상기 비교예는 폴리술폰으로 제조한 정삼투막일 수 있으며, 음(-)값의 제타 전위값을 가질 수 있다.
활성층을 갖는 정삼투막
활성층을 갖는 정삼투막은 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 5중량% m-페닐렌디아민(m-Phenylenediamine, MPD)을 증류수에 녹여 제조한 제3 용액에 상기 정삼투막 지지체를 일정 시간 침지한 후, 잔여 MPD를 제거했다. 그 위에 0.1중량% 트리메조일클로라이드(Trimesoyl chloride, TMC)를 n-헥산(n-Hexane)에 녹여 제조한 제4 용액을 접촉시켜 활성층을 제조하였으며, 제조된 상기 활성층을 100℃에서 30초 열처리하여 최종적으로 활성층을 갖는 정삼투막을 얻었다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막들과 그 비교예들을 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과이다.
도 7을 참조하면, 상기 AZ에 활성층이 도입된 정삼투막을 TFC-AZ(Thin Film Composite-AZ)라 표현하였으며, 상기 PSF에 활성층이 도입된 정삼투막을 TFC-PSf(Thin Film Composite-PSf)라 표현하였다. 상기 정삼투막들과 그 비교예들은 100μm 부근의 두께로 형성될 수 있다. 상기 정삼투막은 지상(Finger-like) 형상의 기공을 가질 수 있다. 상기 지상 형상의 기공 구조를 통해 상기 정삼투막들은 높은 기공도를 가져 높은 수투과도를 가질 수 있다. 또, 상기 정삼투막들은 폴리아미드계 화합물로 형성된 활성층을 갖는 것을 확인할 수 있으며, Rigid-and-valley 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막과 그 비교예의 수투과도를 나타낸 그래프이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정삼투막의 염투과도를 나타낸 그래프이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 정삼투막은 그 비교예에 비해 높은 정삼투 성능을 갖는 것을 확인할 수 있다. 상기 정삼투막과 그 비교예의 정삼투 성능은 데드앤드(Dead-end) 방법을 통해 측정하였다. 제조한 정삼투막과 그 비교예를 사이에 두고 한쪽에는 유입액을 다른 한쪽에는 유도용액을 넣어, 시간에 따른 수투과도를 통해 정삼투 성능을 측정하였다. 상기 유입액과 상기 유도용액은 자성 교반자로 교반했으며, 상기 유입액으로 증류수를 사용했고, 상기 유도용액으로 염화나트륨 수용액(Sodium chloride aqueous solution)을 사용했다. 수투과도(Water flux)는 하기 수학식 1을 통해 계산하였으며, 염투과도(Reverse salt flux,RSF)는 상기 유도용액에서 상기 유입액으로 투과되는 염의 양을 상기 유입액의 전도도를 통해 계산하였다.
[수학식 1]
Figure pat00029
상기 TFC-AZ는 상기 TFC-PSF에 비해 높은 수투과도를 갖는 것을 확인할 수 있다. 특히 염화나트륨 수용액의 농도가 높아질수록 상기 TFC-AZ의 경우, 정삼투막의 친수성으로 인해 내부 농도 분극이 감소하여 수투과도 증가폭이 커지는 반면, TFC-PSF의 경우, 내부 농도 분극이 증가하여 수투과도 증가폭이 작아지는 것을 확인할 수 있다. 또, 상기 TFC-AZ는 상기 TFC-PSF에 비해 낮은 염투과도를 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 폴리아미드계 화합물로 형성된 활성층의 작은 공극 크기로 인한 결과일 수 있다. 즉, 상기 정삼투막은 기존에 비해 높은 수투과도를 가질 뿐 아니라 낮은 염투과도를 갖는 것을 확인할 수 있으며, 이는, 유도용질의 손실 없이 유입액을 처리할 수 있음을 나타낼 수 있다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 폴리술폰계 고분자와 친수성 화합물의 반응에 의해 형성된 지지체를 포함하는 정삼투막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리술폰계 고분자는,
    다이알릴폴리술폰(Diallyl polysulfone, APSf) 및 이의 유도체 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투막.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 친수성 화합물은 하기 화학식 1로 표현되며,
    [화학식 1]
    Figure pat00030

    상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, R2는 하기 화학식 2 또는 화학식 3인 것을 특징으로 하는 정삼투막.
    [화학식 2]
    Figure pat00031

    (상기 화학식 2에서, m은 1 내지 20의 정수임)
    [화학식 3]
    Figure pat00032
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 친수성 화합물은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5인 것을 특징으로 하는 정삼투막.
    [화학식 4]
    Figure pat00033

    [화학식 5]
    Figure pat00034

    (상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서, R1는 수소 원자 또는 메틸기이고, R3와 R5는 C1 내지 C20의 알킬기이고, R4는 양이온성을 갖고, R6은 음이온성을 가지며, m은 1 내지 20의 정수임)
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화학식 4 및 상기 화학식 5에서, R4는 질소 원자, 이미다졸륨(Imidazolium), 트리아졸륨(Triazolium), 피리디늄(Pyridinium), 모폴리늄(Morpholinium), 옥사졸리디늄(Oxazolidinium), 피라지늄(Pyrazinium), 피리다지늄(Pyridazinium), 피리미디늄(Pyrimidinium), 피페라지늄(Piperazinium), 또는 피롤리디늄(Pyrrolidinium)을 포함하고, R6은 COO-, SO3 -, O-, 또는 N-를 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투막.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 친수성 화합물은 하기 화학식 6 내지 하기 화학식 9중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투막.
    [화학식 6]
    Figure pat00035

    [화학식 7]
    Figure pat00036

    [화학식 8]
    Figure pat00037

    [화학식 9]
    Figure pat00038
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 친수성 화합물은 양쪽성 이온을 갖고, 하기 화학식들 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투막.
    Figure pat00039

    Figure pat00040

    Figure pat00041

    Figure pat00042

    Figure pat00043
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리술폰계 고분자는 측쇄에 이중 결합을 갖고,
    상기 친수성 화합물은 상기 폴리술폰계 고분자의 이중 결합과 반응하는 이중 결합을 가지며,
    상기 반응은 자유 라디칼 중합 반응인 것을 특징으로 하는 정삼투막.
  9. 제 1 항에 있어서,
    폴리아미드계 화합물로 형성되며, 상기 지지체 상에 적층된 활성층을 더 포함하는 정삼투막.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 활성층은 계면 중합 반응에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 정삼투막.
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