KR20190094919A - Highly electrically conductive flat-type membrane using carbon-based nanomaterials, preparation method of thereof and operating methods of electro-oxidation reactor using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a membrane structure in a form of a pouch having an open top and a space therein, comprising a metal support and a carbon material. The metal support is formed of a metal plate of a mesh structure, has an open top, and has a pouch shape having a space therein. The carbon material is entangled to from a three-dimensional network structure. A part of the network structure is entangled with the mesh structure of the metal support.

Description

고 전도성 평판형 탄소기반 나노물질 막 구조체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기산화 반응조 운전방법{Highly electrically conductive flat-type membrane using carbon-based nanomaterials, preparation method of thereof and operating methods of electro-oxidation reactor using the same}Highly conductive conductive flat-type membrane using carbon-based nanomaterials, preparation method of honey and operating methods of electro-oxidation reactor using the same}

본 발명은 막 구조체, 이의 제조방법 및 이를 수처리에 이용하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수처리 과정에서 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 고안된 전도성 평판형 탄소기반 나노물질을 이용한 막 구조체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전기산화 반응조의 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane structure, a method for manufacturing the same, and a method of using the same for water treatment, and more particularly, a conductive plate designed to simultaneously perform a role of an electrode of an electrochemical oxidation process and a membrane of a membrane filtration process in a water treatment process. The present invention relates to a membrane structure using a carbon-based nanomaterial, a method for preparing the same, and a method of operating an electrooxidation reactor using the same.

최근 산업발달에 따른 난분해성 오염물질의 수계 내 유입으로 인해 기존 처리법으로 분해가 매우 어려운 문제점을 가지고 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 다양한 고도산화처리 공정이 개발되었다. 전기화학적 고도산화처리 공정은 산화전극과 환원전극으로 구성되며, 간편한 운영과 높은 제거효율의 장점으로 수중 미량오염물질의 처리법으로 주목받고 있다. Due to the recent inflow of hardly degradable pollutants into the water system, it is very difficult to decompose by conventional treatment. Therefore, various advanced oxidation processes have been developed to solve this problem. The electrochemical advanced oxidation treatment process consists of an anode and a cathode, and has attracted attention as a treatment method for micro-pollutants in water due to the advantages of simple operation and high removal efficiency.

전기화학적 고도산화처리 공정은 외부 전압차에 의해 산화전극 표면에서 오염물질이 산화되기 때문에 전극의 특성이 가장 중요하다. 현재까지는 전극물질로 주로 귀금속의 산화물이 연구되어 왔다. 하지만, 전기화학적인 안정성, 내구성 및 환경적인 측면을 고려할 때 대체물질의 필요성이 요구되고 있으며, 전극물질과 더불어 처리하고자 하는 수중 오염물이 전극표면으로 확산하는 속도가 느리기 때문에 시간에 따라 처리효율이 감소되고, 유입 원수와 처리수의 추가적인 분리공정이 필요하다는 근본적인 한계점이 해결해야 할 과제로 남아있다. In the electrochemical advanced oxidation process, the characteristics of the electrode are the most important because pollutants are oxidized on the surface of the anode by an external voltage difference. Until now, research has focused on oxides of precious metals as electrode materials. However, considering the electrochemical stability, durability, and environmental aspects, there is a need for a substitute material, and the treatment efficiency decreases with time because of the slow diffusion rate of water contaminants to be treated with the electrode material onto the electrode surface. In addition, the fundamental limitation of the need for additional separation of influent and treated water remains a challenge to be solved.

막 기반의 수처리 기술(막 여과기술)은 높은 처리 수질 및 저에너지 소비 등을 장점이 있어, 전기화학적 고도산화처리 공정과 더불어 현재 수처리 기술을 이끌고 있다. 막 여과는 선택적 투과성을 지닌 막(Membrane)을 이용하여 특정 오염물질을 흡착 또는 여과 등의 기작으로 제거하는 물리적인 제거 공정을 의미한다. Membrane-based water treatment technology (membrane filtration technology) has advantages such as high treatment water quality and low energy consumption, leading the current water treatment technology together with the electrochemical advanced oxidation treatment process. Membrane filtration refers to a physical removal process in which specific contaminants are removed by adsorption or filtration using a membrane having selective permeability.

하지만, 현재까지 막 여과 공정에 적용되는 막은 고분자의 특성으로 인해 적용범위와 막오염 세척방법이 제한된다는 점에서 한계점이 있으며, 고분자 기반의 막 공정의 에너지 효율이 임계점에 도달했다는 점에서 성능 및 에너지 효율을 혁신적으로 향상시키기 위한 새로운 수처리 막 개발에 대한 중요성이 최근 급격히 부각되고 있다.  However, membranes applied to the membrane filtration process up to now have limitations in terms of application range and membrane fouling cleaning method due to the characteristics of the polymer, and performance and energy in that the energy efficiency of the polymer-based membrane process has reached a critical point. The importance of developing new water treatment membranes to innovatively improve efficiency has recently been highlighted.

최근 이를 해결하기 위해 막의 수투과/염제거 성능 향상뿐만 아니라 내구성 및 기능성 향상을 위해 탄소 기반 소재를 접목한 복합막에 대한 연구가 활발하게 이루지고 있다. 그래핀 및 탄소나노튜브와 같은 탄소기반 나노물질은 우수한 비표면적, 높은 강도와 전기적 전도성을 유지함과 동시에 자체의 구조적 특성 및 물성이 보여주는 다기능성으로 인해 전극 소재뿐만 아니라 신개념 분리막 소재로서 그 가능성이 입증되었다. 특히, 그래핀과 탄소나노튜브 구조 내 공극을 통한 마찰 없는(frictionless) 물의 이동으로 인한 높은 수투과도와 더불어 높은 오염물 제거 및 막오염 방지(anti-fouling)의 장점을 보이고 있다. Recently, to solve this problem, studies on composite membranes incorporating carbon-based materials to improve the water permeation / salt removal performance as well as durability and functionality have been actively conducted. Carbon-based nanomaterials, such as graphene and carbon nanotubes, have proven their potential as a new concept membrane material as well as electrode materials due to their excellent specific surface area, high strength and electrical conductivity, and their versatility showing their structural and physical properties. It became. In particular, the high water permeability due to the movement of frictionless water through the pores in the graphene and carbon nanotube structure has shown the advantages of high contamination removal and anti-fouling.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기화학 산화공정의 산화전극 및 막 여과 공정의 분리막으로 동시에 사용할 수 있는 고 전도성의 막 구조체를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a highly conductive membrane structure that can be used simultaneously as the anode of the electrochemical oxidation process and the membrane of the membrane filtration process.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 막 구조체의 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for producing the membrane structure.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 막구조체를 포함하는 새로운 전기산화 반응조를 이용한 수처리 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a water treatment method using a new electrooxidation reactor including the membrane structure.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 금속 지지체 및 탄소 재료를 포함하는, 상부가 개방되고 내부에 공간을 갖는 파우치 형태의 막 구조체로서, In order to solve the above problems, the present invention is a pouch-type film structure having a top and open space therein, comprising a metal support and a carbon material,

상기 금속 지지체는 메쉬 구조의 금속 평판으로 구성되되, 상부가 개방되고, 내부에 공간을 갖는 파우치 형태이고, The metal support is composed of a metal plate of a mesh structure, the top is open, is in the form of a pouch having a space therein,

상기 탄소 재료는 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성하고, 상기 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽혀있는 것인, 막 구조체를 제공한다.The carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, and part of the network structure provides a membrane structure, which is intertwined with the mesh structure of the metal support.

본 발명에 의하면, 상기 수처리용 전도성 탄소 막 구조체는 수처리 과정에서 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행하는 것일 수 있다. According to the present invention, the conductive carbon membrane structure for water treatment may simultaneously perform the role of the anode of the electrochemical oxidation process and the membrane of the membrane filtration process in the water treatment process.

본 발명에 의하면, 상기 금속 지지체의 메쉬 구조의 기공 크기는 0.01 내지 1.5 mm인 것일 수 있다.According to the present invention, the pore size of the mesh structure of the metal support may be 0.01 to 1.5 mm.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 비표면적이 30 내지 500 m2/g인 것일 수 있다. According to the present invention, the membrane structure may have a specific surface area of 30 to 500 m 2 / g.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 다수 개의 1 내지 100 nm 크기의 기공을 갖는 것일 수 있다. According to the present invention, the membrane structure may have a plurality of pores having a size of 1 to 100 nm.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 다수개의 미세 기공 및 메조 기공을 포함하고, 미세 기공의 부피가 1.00×10-3 내지 50.00×10-3 cm3/g이고, 메조 기공의 부피가 0.01 내지 0.50 cm3/g인 것일 수 있다. According to the present invention, the membrane structure includes a plurality of micropores and mesopores, and the volume of the micropores is 1.00 × 10 −3 to 50.00 × 10 −3 cm 3 / g, and the volume of the meso pores is 0.01 to 0.50. cm 3 / g.

본 발명에 의하면, 상기 메쉬 구조의 금속 평판은 스테인레스, 구리, 니켈, 아연, 크롬, 지르코늄 및 철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성된 것일 수 있다. According to the present invention, the metal plate of the mesh structure may be composed of one or more selected from the group consisting of stainless steel, copper, nickel, zinc, chromium, zirconium and iron.

본 발명에 의하면, 상기 탄소 재료는 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. According to the present invention, the carbon material may be selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, carbon nanowires, and carbon fibers.

또한, 본 발명은 a) 메쉬 구조의 금속 평판을 가공하여 상부가 개방되고, 내부 공간을 갖는 파우치 형태의 금속 지지체를 제조하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of: a) processing the metal plate of the mesh structure to form a pouch-shaped metal support having an open top and an inner space;

b) 상기 금속 지지체의 내부 공간에 필름 형태의 가연성 물질을 삽입하는 단계;b) inserting a combustible material in the form of a film into the interior space of the metal support;

c) 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체에 탄소 재료가 분산된 용액을 처리하여, 탄소 재료가 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성시키면서, 형성된 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽히도록 하는, 탄소 재료를 금속 지지체에 점착시키는 단계; 및c) treating the solution in which the carbon material is dispersed in the metal support into which the combustible material is inserted, so that the carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, wherein a part of the formed network structure is entangled with the mesh structure of the metal support, Adhering the carbon material to the metal support; And

d) 열처리하여 가연성 물질을 제거하는 단계;를 포함하는, 제1항의 막 구조체를 제조하는 방법을 제공한다. and d) removing the combustible material by heat treatment.

본 발명에 의하면, 상기 c) 단계의 점착은 스핀 코팅, 딥 코팅 및 분무 코팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행되는 것일 수 있다. According to the present invention, the adhesion of step c) may be performed by one or more methods selected from spin coating, dip coating and spray coating.

본 발명에 의하면,상기 c) 단계는 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체를 탄소 재료가 분산된 용액에 침지하여, 금속 지지체에 탄소 재료를 점착하는 것일 수 있다. According to the present invention, the step c) may be to adhere the carbon material to the metal support by immersing the metal support in which the combustible material is inserted in a solution in which the carbon material is dispersed.

본 발명에 의하면, 상기 금속 지지체에 점착된 상기 탄소 재료의 두께를 증가시키기 위한 목적으로 상기 a) 내지 d) 단계를 순차적으로 1 내지 20회 반복 수행할 수 있다. According to the present invention, the steps a) to d) may be sequentially performed 1 to 20 times in order to increase the thickness of the carbon material adhered to the metal support.

본 발명에 의하면, 상기 금속 지지체의 메쉬 구조의 기공 크기는 0.01 내지 1.5 mm인 것일 수 있다.According to the present invention, the pore size of the mesh structure of the metal support may be 0.01 to 1.5 mm.

본 발명에 의하면, 상기 가연성 물질은 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. According to the present invention, the combustible material may be at least one member selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, and polymethyl methacrylate.

본 발명에 의하면, 상기 탄소 재료는 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.According to the present invention, the carbon material may be selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, carbon nanowires, and carbon fibers.

또한, 상기 탄소재료는 특정 목적(예를 들어, 반응성의 증대)을 달성하기 위해 금속 나노입자가 부착될 수 있다. 상기 금속 나노입자는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어, 이산화티타늄일 수 있다.In addition, the carbon material may be attached to the metal nanoparticles to achieve a specific purpose (for example, increased reactivity). The metal nanoparticles are not particularly limited and may be, for example, titanium dioxide.

본 발명에 의하면, 상기 열처리에 의해 상기 탄소구조체와 금속 지지체가 접합될 수 있다. According to the present invention, the carbon structure and the metal support may be bonded by the heat treatment.

또한, 본 발명은 상기한 막 구조체를 전기 화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막으로서 사용하는 새로운 전기산화 반응조 및 이를 이용한 수처리 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a novel electrooxidation tank using the membrane structure as an anode of an electrochemical oxidation process and a separation membrane of a membrane filtration process, and a water treatment method using the same.

본 발명에 따른 막 구조체는 높은 비표면적을 가지며, 메쉬 구조의 금속 지지체가 집전체 역할을 하고, 탄소 재료가 서로 얽혀 형성된 3차원 망상 구조물이 전도성을 나타내므로 수처리 과정에서 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 막 구조체는 상기한 구조적 특성으로 인해 집전체와 전기활성 물질 간의 저항을 최소화할 수 있다. 따라서 종래 기술에 따른 수처리막에 비해 확산에 의한 산화효율의 감소 문제가 개선되었으며, 오염수 내 유기물질이 본 발명의 막 구조체로 이동하는 속도가 향상되었으며, 수 투과 성능 및 염 제거 성능이 우수하고, 분리공정이 필요하지 않으며, 기계적 강도 및 전기적 특성이 우수하여 산업상 유리하다.The membrane structure according to the present invention has a high specific surface area, a metal support of a mesh structure serves as a current collector, and a three-dimensional network structure in which carbon materials are entangled with each other exhibits conductivity. And at the same time as the membrane of the membrane filtration process. In addition, the membrane structure of the present invention can minimize the resistance between the current collector and the electroactive material due to the above-described structural characteristics. Therefore, the problem of reduction of oxidation efficiency due to diffusion is improved compared to the water treatment membrane according to the prior art, the speed at which the organic material in the contaminated water moves to the membrane structure of the present invention is improved, and the water permeation performance and salt removal performance are excellent. There is no need for separation process, and it is industrially advantageous because of its excellent mechanical strength and electrical properties.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 막 구조체를 제조하는 방법을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 막 구조체의 구성도 및 주사전자현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 금속 지지체의 이미지이며, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 막 구조체이고, 도 3c는 종래 기술에 따른 평판형 탄소나노튜브 전극이다.
도 4는 본 발명의 일 비교예(전기화학적 산화공정) 및 일 실시예를 이용한 수처리 공정을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 비교예(전기화학적 산화공정) 및 일 실시예를 이용한 수중 오염물 처리 효율을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수처리용 전기산화 반응조를 도식화하여 나타낸 것이다.
1 is a schematic view showing a method of manufacturing a membrane structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a film structure according to an embodiment of the present invention and an image taken by a scanning electron microscope.
Figure 3a is an image of the metal support prepared in one embodiment of the present invention, Figure 3b is a membrane structure prepared in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 3c is a planar carbon nanotube electrode according to the prior art.
Figure 4 shows a schematic view of the water treatment process using a comparative example (electrochemical oxidation process) and one embodiment of the present invention.
5 is a result of confirming the treatment efficiency of water contaminants using a comparative example (electrochemical oxidation process) and one embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing an electrooxidation reactor for water treatment according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 탄소기반 나노물질의 높은 비표면적, 다공성 및 전기적 전도성과 같은 특성을 극대화하여 수처리 과정에서 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 고안된 막 구조체를 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다. The present invention provides a membrane structure designed to maximize the characteristics such as high specific surface area, porosity, and electrical conductivity of carbon-based nanomaterials to simultaneously serve as the anode of the electrochemical oxidation process and the membrane of the membrane filtration process. It was developed to complete the present invention.

본 발명에 따른 막 구조체는 종래의 전기산화 공정의 문제점인 확산에 의한 산화효율 감소의 문제를 해결하였다. 뿐만 아니라 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행할 수 있으므로 별도의 분리공정 없이 여과공정을 수행할 수 있고, 수투과 성능 및 염제거 성능을 개선하여 종래 기술에 비해 막 여과공정의 효율이 우수하다.The membrane structure according to the present invention solves the problem of reduction of oxidation efficiency by diffusion, which is a problem of the conventional electrooxidation process. In addition, it can perform the role of the anode of the electrochemical oxidation process and the membrane of the membrane filtration process at the same time, it is possible to perform the filtration process without a separate separation process, and improved water permeation performance and salt removal performance compared to the prior art The efficiency of the membrane filtration process is excellent.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 금속 지지체 및 탄소 재료를 포함하는, 상부가 개방되고 내부에 공간을 갖는 파우치 형태의 막 구조체로서, The present invention is a pouch-type membrane structure having a top and an interior therein, comprising a metal support and a carbon material,

상기 금속 지지체는 메쉬 구조의 금속 평판으로 구성되되, 상부가 개방되고, 내부에 공간을 갖는 파우치 형태이고, The metal support is composed of a metal plate of a mesh structure, the top is open, is in the form of a pouch having a space therein,

상기 탄소 재료는 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성하고, 상기 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽혀있는 것인, 막 구조체를 제공한다. The carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, and part of the network structure provides a membrane structure, which is intertwined with the mesh structure of the metal support.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 수처리 과정에서 전기화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막의 역할을 동시에 수행하는 것일 수 있다. According to the present invention, the membrane structure may simultaneously serve as an anode of the electrochemical oxidation process and a separator of the membrane filtration process in the water treatment process.

본 발명에 의하면, 금속 지지체의 메쉬 구조의 기공 크기는 0.01 내지 1.5 mm일 수 있다. 기공의 크기가 상기 범위 미만이면 막 여과 효율이 낮을 수 있으며, 상기 범위를 초과하면, 집전율이 떨어질 수 있으므로 상기 범위인 것이 바람직하다. According to the present invention, the pore size of the mesh structure of the metal support may be 0.01 to 1.5 mm. If the pore size is less than the above range, the membrane filtration efficiency may be low. If the pore size exceeds the above range, the current collecting rate may be lowered.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 비표면적이 30 내지 500 m2/g일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 50 내지 100 m2/g일 수 있다. 비표면적이 50 m2/g미만이면, 투과 성능이 저하될 수 있으며, 500 m2/g을 초과하는 경우 오염물의 제거 성능이 저하될 수 있다.According to the present invention, the film structure may have a specific surface area of 30 to 500 m 2 / g, but is not limited thereto, and may preferably be 50 to 100 m 2 / g. If the specific surface area is less than 50 m 2 / g, the permeation performance may be lowered, and if it exceeds 500 m 2 / g, the removal performance of the contaminants may be lowered.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 다수 개의 1 내지 100 nm 크기의 기공을 갖는 것일 수 있다. 기공의 크기가 상기 범위 미만이면 처리수의 이동속도가 느려 수처리 효율이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하면 오염물의 제거 성능이 저하될 수 있다. According to the present invention, the membrane structure may have a plurality of pores having a size of 1 to 100 nm. If the pore size is less than the above range, the movement speed of the treated water may be low, and the efficiency of water treatment may be lowered.

본 발명에 의하면, 상기 막 구조체는 다수개의 미세 기공 및 메조 기공을 포함하고, 미세 기공의 부피가 1.00×10-3 내지 50.00×10-3 cm3/g이고, 메조 기공의 부피가 0.01 내지 0.50 cm3/g일 수 있다. According to the present invention, the membrane structure includes a plurality of micropores and mesopores, and the volume of the micropores is 1.00 × 10 −3 to 50.00 × 10 −3 cm 3 / g, and the volume of the meso pores is 0.01 to 0.50. cm 3 / g.

본 발명에서는 오염수 내 유기물질이 막 구조체로 이동하는 속도를 향상시킬 수 있기 때문에, 종래 기술에 따른 막 구조체보다 작은 미세기공 및 메조기공을 통해 수처리 효율 및 성능을 향상시킬 수 있었다.In the present invention, since the organic material in the contaminated water can be improved to move to the membrane structure, the water treatment efficiency and performance can be improved through the micropores and mesopores smaller than the membrane structure according to the prior art.

본 발명에 의하면 상기 금속 지지체는 집전체의 역할을 할 수 있다. According to the present invention, the metal support may serve as a current collector.

본 발명에 의하면, 상기 메쉬 구조의 금속 평판은 스테인레스, 구리, 니켈, 아연, 크롬, 지르코늄 및 철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성된 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 집전체 효율을 극대화시킬 수 있는 것이면 어떤 것이든 사용이 가능하다.According to the present invention, the metal plate of the mesh structure may be composed of one or more selected from the group consisting of stainless steel, copper, nickel, zinc, chromium, zirconium and iron, but is not limited thereto. You can use whatever you can.

본 발명에 있어서, 상기 탄소 재료는 탄소기반 나노물질일 수 있으며, 예를 들어, 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 수처리 과정에서 사용되는 탄소 재료이면 이용이 가능하다. 또한, 상기 탄소 재료는 탄소에 특정한 목적 또는 반응성 증대를 위해 나노입자가 부착될 수 있다. 상기 나노입자는 예를 들어, 이산화티타늄일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 목적하는 바에 부합되는 것이면 어느 것이든 사용이 가능하다. In the present invention, the carbon material may be a carbon-based nanomaterial, for example, may be selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, carbon nanowires and carbon fibers, but is not limited thereto. In general, any carbon material used in water treatment can be used. In addition, the carbon material may be nanoparticles attached to the carbon for a specific purpose or to increase the reactivity. The nanoparticles may be, for example, titanium dioxide, but are not limited thereto, and any nanoparticles may be used as long as they meet the desired purpose.

상기 탄소 재료의 형태는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 튜브형, 가지형, 판상형 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 탄소 재료는 서로 얽혀 다공성의 3차원 망상 구조물을 형성하며, 금속 지지체의 매쉬 구조와도 서로 얽혀 일체화된 파우치 형태를 형성한다. The form of the carbon material is not particularly limited, and may be, for example, tubular, branched, plate-shaped, or a combination thereof. The carbon material is entangled with each other to form a porous three-dimensional network structure, and the mesh structure of the metal support is also entangled with each other to form an integrated pouch form.

상기 막 구조체는 금속 지지체가 집전체 역할을 하고, 전기 활성물질인 탄소 재료의 저항값이 최소화될 수 있는 구조이다. 상기와 같은 구조는 표면에서 오염물질을 산화시키고, 공극을 통해 물을 여과하기 때문에 오염물질이 막 구조체로 빠르게 이동할 수 있어서 오염물의 처리 효율 및 처리 속도를 향상시킬 수 있다.The membrane structure is a structure in which a metal support serves as a current collector and a resistance value of a carbon material, which is an electroactive material, can be minimized. Such a structure can oxidize the contaminants on the surface and filter the water through the pores, so that the contaminants can quickly move to the membrane structure, thereby improving the treatment efficiency and processing speed of the contaminants.

한편, 본 발명은 On the other hand, the present invention

a) 메쉬 구조의 금속 평판을 가공하여 상부가 개방되고, 내부 공간을 갖는 파우치 형태의 금속 지지체를 제조하는 단계;a) processing a metal plate of a mesh structure to produce a pouch-shaped metal support having an open top and having an inner space;

b) 상기 금속 지지체의 내부 공간에 필름 형태의 가연성 물질을 삽입하는 단계;b) inserting a combustible material in the form of a film into the interior space of the metal support;

c) 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체에 탄소 재료가 분산된 용액을 처리하여, 탄소 재료가 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성시키면서, 형성된 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽히도록 하는, 탄소 재료를 금속 지지체에 점착시키는 단계; 및c) treating the solution in which the carbon material is dispersed in the metal support into which the combustible material is inserted, so that the carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, wherein a part of the formed network structure is entangled with the mesh structure of the metal support, Adhering the carbon material to the metal support; And

d) 열처리하여 가연성 물질을 제거하는 단계;를 포함하는, 막 구조체의 제조방법을 제공한다. and d) removing the combustible material by heat treatment.

본 발명에 의하면 상기 a) 단계의 파우치 형태의 금속 지지체는 예를 들어 봉투와 같은, 내부에 구조물을 삽입할 수 있는 형태일 수 있고, 바람직하게는 필름 형태의 구조물을 삽입할 수 있도록 고안된 형태일 수 있다. According to the present invention, the pouch-shaped metal support of step a) may be a form into which a structure can be inserted, such as, for example, an envelope, and preferably a form designed to insert a structure into a film form. Can be.

상기 금속 지지체에 삽입되는 필름 형태의 가연성 물질은 금속 지지체의 내부에 용이하게 삽입되는 것일 수 있고, 바람직하게는 금속 지지체의 내부 공간의 부피보다 작거나 내부 공간 부피의 1/3 이상일 수 있으며, 목적하는 막 구조체의 두께에 따라 상기 가연성 물질의 두께를 조절할 수 있다. 가연성 물질의 두께가 상기 범위를 초과하는 경우, 금속 지지체의 내부에 삽입될 수 없으며, 금속 지지체의 매쉬 구조에 탄소 재료가 접합되기 어려워, '금속 지지체-탄소 재료'가 일체화된 막구조물이 생성되기 어렵다. The combustible material in the form of a film to be inserted into the metal support may be easily inserted into the inside of the metal support, preferably less than the volume of the internal space of the metal support or 1/3 or more of the internal space volume, The thickness of the combustible material may be adjusted according to the thickness of the membrane structure. If the thickness of the combustible material exceeds the above range, it cannot be inserted into the metal support, and it is difficult to bond the carbon material to the mesh structure of the metal support, resulting in a film structure in which the 'metal support-carbon material' is integrated. it's difficult.

본 발명에 의하면 상기 b) 단계의 가연성 물질은 열처리를 통해 쉽게 제거되는 성질의 것일 수 있으며, 바람직하게는 가연성 고분자일 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. According to the present invention, the combustible material of step b) may be of a property that is easily removed through heat treatment, preferably a combustible polymer, and more preferably polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene and polymethylmethacrylate. It may be one or more selected from the group consisting of.

본 발명에 의하면, 상기 c) 단계에서 탄소 재료는 유기용매 또는 수성용매에 분산될 수 있다. 상기 유기용매는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 탄소 재료를 분산시키는 데에 사용하는 것이면 특별히 제한은 없으며, 바람직하게는 이소프로필아세테이트 또는 N-메틸-2-피롤리돈이 사용될 수 있다. According to the present invention, the carbon material in step c) may be dispersed in an organic solvent or an aqueous solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it is used to disperse the carbon material in the technical field to which the present invention belongs, and preferably isopropyl acetate or N-methyl-2-pyrrolidone may be used.

본 발명에 의하면, 상기 c) 단계에서 상기 탄소 재료의 분산성을 향상시키고, 금속 지지체에 용이하게 점착될 수 있도록 바인더를 더 추가할 수 있다. 상기 바인더는 바람직하게는 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐부티랄이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. According to the present invention, a binder may be further added in step c) to improve the dispersibility of the carbon material and to easily adhere to the metal support. The binder may be preferably polyvinyl alcohol or polyvinyl butyral, but is not limited thereto.

본 발명에 의하면, 상기 c) 단계의 점착은 스핀 코팅, 딥 코팅 및 분무 코팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 딥코팅일 수 있으며, 구체적으로, 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체를 탄소 재료가 분산된 용액에 침지하여, 금속 지지체에 탄소 재료를 점착하는 것일 수 있다.According to the present invention, the adhesion of step c) may be performed by one or more methods selected from spin coating, dip coating, and spray coating, and preferably, may be dip coating, and specifically, a flammable material may be inserted. The metal support may be immersed in a solution in which the carbon material is dispersed, thereby adhering the carbon material to the metal support.

본 발명에 의하면, 상기 금속 지지체에 점착된 상기 탄소 재료의 두께를 증가시키기 위한 목적으로 상기 a) 내지 d) 단계를 순차적으로 수행하여 1 내지 20회 반복 수행할 수 있다. 상기 반복 수행 과정에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to the present invention, for the purpose of increasing the thickness of the carbon material adhered to the metal support, the steps a) to d) may be sequentially performed 1 to 20 times. It may further comprise the step of drying in the repeating process.

다음으로, 열처리하여 선택적으로 가연성 물질을 제거한다. Next, heat treatment is performed to selectively remove the combustible material.

상기 과정을 통해서 상부가 개방되고, 균일한 두께의 내부 공간을 갖는 파우치 형태의 막 구조체가 형성된다. Through the above process, the upper part is opened and a pouch-shaped film structure having an inner space of uniform thickness is formed.

상기 막 구조체는 앞에서 설명한 바와 같은 구조 및 특성을 갖는다.The membrane structure has the structure and properties as described above.

또한, 본 발명은 상기 막 구조체를 전기 화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막으로서 사용하는 수처리용 전기산화 반응조 운전방법을 제공한다.The present invention also provides a method for operating an electrooxidation reactor for water treatment using the membrane structure as an anode of an electrochemical oxidation process and a separator of a membrane filtration process.

본 발명에 따른 수처리용 전기산화 반응조는 용기; 산화전극 및 환원전극으로 구성된다. Electrochemical reaction tank for water treatment according to the present invention is a container; It consists of an anode and a cathode.

상기 산화전극과 환원전극 마주보는 위치에 있거나, 또는 환원전극이 산화전극을 감싸는 형태일 수 있다. 이때, 환원전극과 산화전극은 접촉하지 않아야 하며, 상기 환원전극과 산화전극의 사이는 특별히 제한은 없다. 본 발명에 따른 분리막을 산화전극으로 사용하는 경우 환원전극과의 거리를 2 mm 내로 줄일 수 있으며, 편의에 따라 그 이상일 수 있다. The anode may be in a position facing the cathode, or the cathode may be shaped to surround the anode. At this time, the cathode and the anode should not be in contact, and there is no particular limitation between the cathode and the anode. When the separator according to the present invention is used as an anode, the distance to the cathode can be reduced to within 2 mm, and may be more than that for convenience.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해할 수 있도록 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the following examples are provided to illustrate the present invention more easily, and the content of the present invention is not limited to the examples.

제조예 1. 산화전극의 제조Preparation Example 1 Fabrication of Anode

스테인레스 재질의 메쉬 구조의 평판(Woven Wire Mesh SUS, 200 mesh, 기공크기 0.077 mm)를 가공하여 상부가 개방된 파우치 형태로 가공하여 금속 지지체를 제조하였다. 금속 지지체 내부에 가연성 고분자 필름을 삽입한 뒤, 탄소나노튜브가 분산된 용액(MWCNTs: PVB: NMP = 2: 1: 17 (중량%))에 담지하여 금속 지지체에 탄소 재료를 점착시켰다. 열처리하여 가연성 고분자를 선택적으로 제거하여 전도성 탄소 막 구조체를 완성하였다. A metal support was manufactured by processing a stainless steel mesh plate (Woven Wire Mesh SUS, 200 mesh, pore size 0.077 mm) in the form of an open pouch. After inserting the flammable polymer film into the metal support, the carbon material was adhered to the metal support by supporting the carbon nanotube dispersed solution (MWCNTs: PVB: NMP = 2: 1: 17 (wt%)). The conductive carbon film structure was completed by heat treatment to selectively remove the combustible polymer.

제조된 탄소 막 구조체는 비표면적이 77.81 m2/g이고, 메조 기공의 부피가 0.22 cm3/g이고, 미세 기공의 부피가 14.03 × 10-3 cm3/g이고, 공극 크기가 13.76 nm로 측정되었다.The prepared carbon membrane structure has a specific surface area of 77.81 m 2 / g, a volume of mesopores of 0.22 cm 3 / g, a volume of fine pores of 14.03 × 10 -3 cm 3 / g, and a pore size of 13.76 nm. Was measured.

제조예 2. 수처리용 전기산화 반응조의 제조Preparation Example 2 Preparation of Electrooxidation Reactor for Water Treatment

제조된 전도성 탄소 막 구조체를 산화전극으로 이용하여, 산화전극 및 환원전극을 기반의 수처리용 전기산화 반응조를 제조하였으며, 이를 하기 도 4에 나타내었다. Using the prepared carbon film structure as an anode, an electrooxidation tank for water treatment based on the anode and the cathode was prepared, as shown in FIG. 4.

구체적으로, 아크릴 소재의 원통형 용기 내부에 길이 10 cm의 원통형의 구멍 뚫린 스테인리스 재질의 환원전극을 배치하고, 환원 전극의 원통형 내부 공간에 제조예 1의 산화전극(4.75 cm2)을 장착하였다. 이때, 산화전극과 환원전극 사이의 거리는 3 mm이다. Specifically, a cylindrical electrode made of cylindrical perforated stainless steel having a length of 10 cm was disposed in a cylindrical container made of acrylic material, and an anode (4.75 cm 2 ) of Preparation Example 1 was mounted in a cylindrical inner space of the reduction electrode. At this time, the distance between the anode and the cathode is 3 mm.

제조예 3. 수처리용 전기산화 반응조의 제조 2Preparation Example 3 Preparation of Electrooxidation Reactor for Water Treatment 2

제조된 전도성 탄소막 구조체를 산화전극으로 이용하고, 환원전극과 함께 수처리용 전기산화 반응조를 제조하였으며, 이를 하기 도 5에 나타내었다. The prepared conductive carbon film structure was used as an anode, and an electrooxidation tank for water treatment was prepared together with a cathode, which is shown in FIG. 5.

실시예 1.Example 1.

10 mM NaNO3 전해질 용액 (pH=7)에 오염물인 비스페놀 A를 1 mg/L 농도로 제조한 다음, 주사기 펌프를 이용하여 수처리용 전기산화 반응조 외부에서 12.4 mL/h의 속도로 흘려주었다. 전해질을 반응조 내부에 지속적으로 흘려줌으로써 내부 압력이 발생하게 되고, 그로 인해 제조예 1에 따라 제조된 탄소 막 구조체 내부로 물이 이동하여 외부에서 수집되었다. 산화전극과 환원전극을 연결하여 전력 공급기를 이용하여 전류밀도 4 mA/cm2 조건에서 30분 동안 실험을 수행하였다. Bisphenol A, a contaminant, was prepared in a 10 mM NaNO 3 electrolyte solution (pH = 7) at a concentration of 1 mg / L, and then flowed at a rate of 12.4 mL / h outside the electrochemical reactor for water treatment using a syringe pump. The internal pressure is generated by continuously flowing the electrolyte into the reaction tank, whereby water moves to the carbon membrane structure prepared according to Preparation Example 1 and collected from the outside. The experiment was performed for 30 minutes under a current density of 4 mA / cm 2 using a power supply by connecting the anode and the cathode.

비교예 Comparative example

비교예로 사용된 산화전극은 본 발명에서 제조한 탄소나노튜브가 분산된 용액을 캐스팅 머신을 이용하여 15 μm 두께로 준비한 뒤, 제조예 1에서와 동일한 방법으로 열처리하여 제조하였다. 비교예의 산화전극을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1에서 사용한 장치와 동일한 장치와 동일한 장치를 사용하여 주사기 펌프의 이용을 제외한 동일한 운영방식으로 배치 형태의 실험을 수행하였다. The anode used in Comparative Example was prepared by dispersing the carbon nanotube solution prepared in the present invention to a thickness of 15 μm using a casting machine, followed by heat treatment in the same manner as in Preparation Example 1. Except for using the anode of the comparative example, the experiment in the form of batch was carried out in the same operation except for the use of a syringe pump using the same device and the same device as used in Example 1.

시험예 1. 효율 비교Test Example 1 Efficiency Comparison

실시예 1 및 비교예에 따른 수처리용 전기산화 반응조를 이용한 수처리 효율을 비교하였으며, 하기 도 6에 나타내었다. Water treatment efficiency using the electrooxidation reactor for water treatment according to Example 1 and Comparative Example was compared, shown in Figure 6 below.

가동 후 실시예 1과 비교예는 모두 0, 1, 2, 5, 10, 20, 30 분의 반응시간에서 샘플링하였으며, 샘플은 질량 분광광도계(Mass spectrophotometer) 및 Shim-pack GISH HP C18 (2.1×100, 3 μm) 컬럼을 사용하고, 이동상 용매로 물 및 메탄올(용매A: 물, 용매B: 메탄올, 용매C: 50% 물 + 50% 메탄올)을 사용하는 액체크로마토그래피-질량분석기를 사용하여 분석하였다(LCMS-2020, Shimadzu, Japan).After operation, both Example 1 and Comparative Example were sampled at reaction times of 0, 1, 2, 5, 10, 20, 30 minutes, and the samples were mass spectrophotometer and Shim-pack GISH HP C18 (2.1 ×). 100, 3 μm) column and liquid chromatography-mass spectrometer using water and methanol (solvent A: water, solvent B: methanol, solvent C: 50% water + 50% methanol) as the mobile phase solvent Analyzes (LCMS-2020, Shimadzu, Japan).

실시예 1에서는 오염물질이 분리막으로 빠른 속도로 이동하기 때문에 약 2분 이내에 대부분의 오염물이 처리되었으나, 비교예에서는 처리 30분 경과에도 오염물질이 절반 이하로 처리되었다. In Example 1, most of the contaminants were treated within about 2 minutes because the contaminants were rapidly moved to the separator, but in the comparative example, less than half of the contaminants were treated even after 30 minutes of treatment.

30분 처리 결과, 비교예에서는 약 35.4 %가 처리된 반면 실시예 1에서는 오염물이 100% 처리되었다.As a result of 30 minutes of treatment, about 35.4% was treated in the comparative example, while in Example 1, 100% of the contaminants were treated.

Claims (15)

금속 지지체 및 탄소 재료를 포함하는, 상부가 개방되고 내부에 공간을 갖는 파우치 형태의 막 구조체로서,
상기 금속 지지체는 메쉬 구조의 금속 평판으로 구성되되, 상부가 개방되고, 내부에 공간을 갖는 파우치 형태이고,
상기 탄소 재료는 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성하고, 상기 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽혀있는 것인 막 구조체.
A pouch-shaped film structure comprising a metal support and a carbon material, the top of which is open and has a space therein,
The metal support is composed of a metal plate of a mesh structure, the top is open, is in the form of a pouch having a space therein,
Wherein the carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, and a portion of the network structure is entangled with the mesh structure of the metal support.
제1항에 있어서,
상기 금속 지지체의 메쉬 구조의 기공 크기는 0.01 내지 1.5 mm인 막 구조체
The method of claim 1,
The pore size of the mesh structure of the metal support is 0.01 to 1.5 mm
제1항에 있어서,
상기 막 구조체는 비표면적이 30 내지 500 m2/g인 막 구조체.
The method of claim 1,
The membrane structure has a specific surface area of 30 to 500 m 2 / g.
제1항에 있어서,
상기 막 구조체는 다수 개의 1 내지 100 nm 크기의 기공을 갖는 것인 막 구조체.
The method of claim 1,
The membrane structure is a membrane structure having a plurality of pores of 1 to 100 nm size.
제1항에 있어서,
상기 막 구조체는 다수개의 미세 기공 및 메조 기공을 포함하고,
미세 기공의 부피가 1.00×10-3 내지 50.00×10-3 cm3/g이고,
메조 기공의 부피가 0.01 내지 0.50 cm3/g인 막 구조체.
The method of claim 1,
The membrane structure includes a plurality of micropores and mesopores,
The volume of the micropores is from 1.00 × 10 −3 to 50.00 × 10 −3 cm 3 / g,
A membrane structure in which the volume of mesopores is 0.01 to 0.50 cm 3 / g.
제1항에 있어서,
상기 메쉬 구조의 금속 평판은 스테인레스, 구리, 니켈, 아연, 크롬, 지르코늄 및 철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성된 것인 막 구조체.
The method of claim 1,
The metal plate of the mesh structure is composed of one or more selected from the group consisting of stainless, copper, nickel, zinc, chromium, zirconium and iron.
제1항에 있어서,
상기 탄소 재료는 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 막 구조체.
The method of claim 1,
The carbon material is selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, carbon nanowires and carbon fibers.
a) 메쉬 구조의 금속 평판을 가공하여 상부가 개방되고, 내부 공간을 갖는 파우치 형태의 금속 지지체를 제조하는 단계;
b) 상기 금속 지지체의 내부 공간에 필름 형태의 가연성 물질을 삽입하는 단계;
c) 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체에 탄소 재료가 분산된 용액을 처리하여, 탄소 재료가 서로 얽혀 3차원 망상 구조물을 형성시키면서, 형성된 망상 구조물의 일부는 금속 지지체의 메쉬 구조와 서로 얽히도록 하는, 탄소 재료를 금속 지지체에 점착시키는 단계; 및
d) 열처리하여 가연성 물질을 제거하는 단계;를 포함하는, 제1항의 막 구조체를 제조하는 방법.
a) processing a metal plate of a mesh structure to produce a pouch-shaped metal support having an open top and having an inner space;
b) inserting a combustible material in the form of a film into the interior space of the metal support;
c) treating the solution in which the carbon material is dispersed in the metal support into which the combustible material is inserted, so that the carbon material is entangled with each other to form a three-dimensional network structure, wherein a part of the formed network structure is entangled with the mesh structure of the metal support, Adhering the carbon material to the metal support; And
and d) heat treating to remove the combustible material.
제8항에 있어서,
상기 c) 단계의 점착은 스핀 코팅, 딥 코팅 및 분무 코팅 중에서 선택되는 1종 이상의 방법으로 수행되는 것인 방법.
The method of claim 8,
Wherein the c) step of adhesion is performed by one or more methods selected from spin coating, dip coating and spray coating.
제8항에 있어서,
상기 c) 단계는 가연성 물질이 삽입된 금속 지지체를 탄소 재료가 분산된 용액에 침지하는 것인 방법.
The method of claim 8,
The step c) is to immerse the metal support into which the combustible material is inserted in a solution in which the carbon material is dispersed.
제8항에 있어서,
상기 금속 지지체에 점착된 상기 탄소 재료의 두께를 증가시키기 위한 목적으로 상기 a) 내지 d) 단계를 순차적으로 1 내지 20회 반복 수행하는 것인 방법.
The method of claim 8,
And repeating steps a) to d) one to twenty times in order to increase the thickness of the carbon material adhered to the metal support.
제8항에 있어서,
상기 금속 지지체의 메쉬 구조의 기공 크기는 0.01 내지 1.5 mm인 방법.
The method of claim 8,
The pore size of the mesh structure of the metal support is 0.01 to 1.5 mm.
제8항에 있어서,
상기 가연성 물질은 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 방법.
The method of claim 8,
The combustible material is at least one selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, and polymethylmethacrylate.
제8항에 있어서,
상기 탄소 재료는 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소나노와이어 및 탄소섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방법.
The method of claim 8,
The carbon material is selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, carbon nanowires and carbon fibers.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 막 구조체를 전기 화학적 산화공정의 산화전극 및 막 여과공정의 분리막으로서 사용하는 수처리 방법.The water treatment method using the membrane structure of any one of Claims 1-7 as an electrode of an electrochemical oxidation process, and a separator of a membrane filtration process.
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