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ISSN : 1226-0088(Print)
ISSN : 2288-7253(Online)
Membrane Journal Vol.25 No.2 pp.152-161

Controlling Water Splitting Characteristics of Anion-Exchange Membranes by Coating Imidazolium Polymer

Do-Hyeong Kim, Jin-Soo Park, Moon-Sung Kang
Department of Environmental Engineering, Sangmyung University, 300 Anseo-dong, Dongnam-gu, Cheonan-si, Chungnam 330-720, Republic of Korea
Corresponding author
April 1, 2015 April 13, 2015 April 16, 2015


In this study, novel pore-filled anion-exchange membranes (PFAEMs) with low electrical resistance, high permselectivity, and low water-splitting flux property under a concentration polarization condition have been developed for the enhancement in the efficiency of electrochemical water treatment processes. The base membranes have been prepared by filling a copolymer containing quaternary ammonium groups with an excellent ion-exchange capability into a porous polyolefin substrate, showing a high performance superior to that of a commercial membrane. In addition, it was confirmed that the electrochemical membrane performances are preserved while the water-splitting flux is effectively controlled by coating an imidazolium polymer onto the surface of the base membrane. The prepared PFAEMs revealed remarkably low electrical resistances of about 1/6∼1/8 compared to those of a commercial membrane, and simultaneously low water-splitting flux comparable with that of cation-exchange membranes under a concentration polarization condition.

이미다졸륨 고분자 코팅을 통한 음이온교환막의 물분해 특성 제어

김도형, 박진수, 강문성
상명대학교 환경공학과


본 연구에서는 이온교환막을 이용한 전기화학적 수처리 공정의 효율을 향상시키기 위해 낮은 전기적 저항, 높은 이온선택 투과성, 및 농도분극 조건에서 낮은 물분해 플럭스 특성을 갖는 새로운 세공충진 음이온 교환막을 개발하였다. 다공 성 폴리올레핀 기재에 이온교환능이 우수한 4급 암모늄기를 포함한 공중합 고분자를 충진하여 상용막 이상의 성능을 갖는 기 저 멤브레인을 제조하였다. 또한 기저 막 표면에 이미다졸륨 고분자를 코팅하여 전기화학적 성능을 유지하며 동시에 물분해 플럭스를 효과적으로 제어할 수 있음을 확인하였다. 제조된 세공충진 음이온 교환막은 상용막 대비 약 1/6∼1/8 수준의 매우 낮은 전기적 저항을 나타내었으며 동시에 농도분극 조건에서 양이온 교환막 수준의 낮은 물분해 플럭스를 나타내었다.