About US +
For Contributors +
- Instruction For Authors
- Ethics Guideline
Journal Search +

Journal Search Engine

ISSN : 1226-0088(Print)
ISSN : 2288-7253(Online)

Membrane Journal Vol.28 No.1 pp.21-30
DOI : https://doi.org/10.14579/MEMBRANE_JOURNAL.2018.28.1.21

Fabrication and Characterization of Alumina Hollow Fiber Ultrafiltration Membrane

Yeo-Jin Kim^*,**, Seong-Joong Kim^*,***, Jeong-Kim^*, Young-Hoon Cho^*, Hosik Park^*, Pyung-Soo Lee^*, You-In Park^*, Ho-Bum Park^**, and Seung-Eun Nam^*,†

^*Membrane Research Center, Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT)
^**Department of Energy Engineering, Hanyang University
^***University of Science & Technology (UST)

^†Corresponding author e-mail: senam@krict.re.kr

Received December 15, 2017 ; Review January 18, 2018 ; Accepted January 26, 2018

Abstract

In this study, homogeneous and defect-free ceramic ultrafiltration membranes were fabricated by using the sol-gel method. A boehmite sol was synthesized and coated onto the surface of alumina hollow fiber microfiltration membranes. The effect of sol viscosity and surface tension on the coating layer homogeneity and thickness was investigated. The optimum coating repetition using pristine sol was determined to be 3 times, as the samples coated more than 4 times showed delamination. Fixing the coating repetition to 3 times, the effect of sintering temperature was also studied in this work. The samples sintered at 1000°C exhibited the highest pure water permeability with the molecular weight cut-off (MWCO) of approximately 51 kDa (10 nm dextran), and the samples sintered at 600, 800°C displayed the MWCO of 12 kDa (5 nm dextran). The ultrafiltration membranes prepared in this work showed competitive performance compared to the reported ceramic ultrafiltration membranes.

Key Words : ceramic , ultrafiltration , sol-gel , dip coating

알루미나 중공사 한외여과막 제조 및 특성평가

김여진^*,**, 김성중^*,***, 김 정^*, 조영훈^*, 박호식^*, 이평수^*, 박유인^*, 박호범^**, 남승은^*,†

^*한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터,^** 한양대학교 에너지공학과, ^***과학기술연합대학원대학교

초록

본 연구에서는 sol-gel법을 이용하여 균일하고 결함을 최소화한 세라믹 한외여과막을 제조하였다. 알루미나 중공 사 정밀여과막 지지체의 기공 크기를 줄이기 위해, 합성된 boehmite sol과 sol-ethanol 혼합 용액을 사용하여 dip coating법으 로 지지체 표면 위에 γ-알루미나 활성층을 형성시켰다. pristine sol을 이용하여 4회 이상 코팅했을 경우 박막층의 두께가 상 당히 증가하여 균열 및 박리현상을 야기시키고, 3회 코팅을 진행하였을 경우 표면 결함이 최소화된 최적의 시료를 얻을 수 있었다. 또한, 소결 온도가 γ-알루미나 활성층의 기공 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 소결 온도가 1000°C일 때 가장 높 은 순수 투과도 값을 보였으며, 10 nm 크기의 dextran 분획분자량(molecular weight cut-off (MWCO) : 51 kDa)이 관찰되었 다. 600, 800°C에서 소결한 막의 경우, 12 kDa MWCO (dextran 5 nm)를 갖는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 코팅 용액의 조성은 박막층의 두께에 큰 영향을 주었고, 소결 온도에 따라 분획분자량이 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

키워드 :

This article has been cited by 0 article in crossref

Cited-By

Funding:

Korea Research Institute of Chemical Technology
KK1702-B20

1. 서 론

IUPAC 명명법[1]에 따르면 한외여과막(ultrafiltration, UF)은 2-50 nm 크기의 미세기공을 갖는 다공성 분리막 으로, 제조가 용이하고 가격경쟁력이 높은 고분자 한외 여과막이 주로 응용되고 있다. 하지만 고분자 분리막의 단점인 낮은 내구성을 극복하기 위해, 세라믹 소재를 이용한 한외여과막 연구가 활발히 진행되고 있다. 세라 믹 분리막의 우수한 열적/화학적 안정성과 높은 기계적 강도 특성 때문에 고분자 분리막의 적용이 어려운 석유 화학 공정과 산업 폐수 처리 등에 적용할 수 있다[2].

세라믹 한외여과막을 제조하는 방법으로 sol-gel법이 널리 알려져 있는데, 다음과 같이 sol-gel법은 크게 두 가지로 분류할 수 있다 : (1) 물을 용매로 사용하여 금 속 alkoxide의 가수분해를 통해 콜로이드를 제조하는 콜 로이드 sol-gel법과 (2) 유기용매를 사용하여 metal-organic sol을 합성하는 sol-gel법이다. 콜로이드 sol-gel법 을 이용하면 물을 용매로 사용하기 때문에 유기용매를 사용하는 공정에 비해 친환경적이고, 콜로이드의 크기, 소결 온도 등의 조건 변화를 통해 다양한 기공 크기를 갖는 한외여과막을 제조할 수 있어 유용하다. 이를 이 용한 세라믹 한외여과막은 알루미나, 실리카, 타이타니 아, 지르코니아 등의 콜로이드 sol을 합성한 후, dip coating, spray coating, spin coating 등 다양한 코팅법 을 통해 미세기공층을 형성하여 제조한다. 특히, dip coating의 경우 지지체 내에 충분히 졸이 침투할 수 있 기 때문에, 미세기공층의 결함을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 코팅 횟수에 따라 박막층의 두께를 조절할 수 있고, 지지체의 형태 및 크기에 영향 을 받지 않는 것으로 알려져 있다[2,3]. 그러나 sol이 gelation되는 속도를 조절해야 하고, 코팅 용액인 sol의 안정성 및 점도가 박막층 형성에 크게 영향을 주기 때 문에 한외여과막 제조 시 재현성을 확보할 수 있어야 한다[4].

알루미나 중공사막을 한외여과막으로 사용하기 위해 서는 균일한 박막층이 형성되어야 하기 때문에 박막층 의 균열이 발생하지 않도록 주의해야 하고, 결함의 유 무를 확인하는 것이 중요하다. 최근 발표된 균일한 박 막층을 형성시키는 방법으로[5,6], 코팅 용액 내 polyvinyl alcohol (PVA) 및 hydroxyethyl cellulose (HEC) 를 첨가하여 점도를 높인 후 한외여과막을 제조하였고, 결함을 최소화하기 위한 박막층 형성 방법으로[7], layer by layer 방식을 이용하여 코팅 후 한외여과막을 제조 하였다. 본 연구에서는 첨가제를 추가하지 않고 균일한 막을 제조하는 방법에 대해 알아보고자, sol 코팅 용액 의 점도 및 표면장력이 박막층을 형성시키는데 끼치는 영향을 분석하였다. 또한, 코팅 횟수 조절을 통해 dip coating법을 이용하여 결함을 최소화한 박막층 제조에 관해 연구하고자 하였으며, 제조된 세라믹 한외여과막 투과 성능 평가를 수행하였다.

2. 실험방법

2.1. 재료

알루미나 중공사막 지지체 제조를 위해서 알루미나 분 말(particle size : 1 μm, alpha phase, Sumitomo, 99.9%) 과 용매로 n-methyl-2-pyrrolidone (NMP, 삼전순약공업, 99%), 바인더로 Polysulfone (BASF, Ultrason S6010), 기공형성제로 polyethylene glycol (PEG, MW : 200, 삼 전순약공업), 소결보조제로 Mg(OH)2 (삼전순약공업, 99.9%)), 분산제로 Disperbyk-190 (BYK)를 사용하였다. Boehmite sol을 합성하기 위해서 DI (deionized) water와 aluminum tri-sec butoxide (ACROS ORGANICS), Nitric acid 60% (JUNSEI)를 사용하였고, sol-ethanol 혼합용 액 제조 시 ethanol (삼전순약공업, 99.5%)을 사용하였 다. MWCO 측정을 위해 dextran (MW : 10, 70, 500 kDa, PHARMACOSMOS)를 사용하였다.

2.2. 지지체 제조

한외여과막의 지지체로서 알루미나 중공사 정밀여과 막을 상전이-압출 방식으로 제조하였다. 제조 용액은 NMP (20 wt%) : Al2O3 (70 wt%) : PSf (6 wt%) : PEG (2 wt%) : BYK (1.5 wt%) : Mg(OH)2 (0.5 wt%) 비율로 72시간 동안 80°C에서 교반하였다. 제조 용액 을 압출 장비(Kneading Vacuum Extrusion Molding Machine, FM-P20, Miyazaki Iron Works Co., Ltd.)와 노즐(OD : 3.2 mm, ID : 2.2 mm)을 이용하여 내부 응 고액(DI water, 15 mL/min) 주입과 함께, 20 g/min의 토 출 속도로 알루미나 제조 용액을 방사하였다. 제조된 알 루미나 중공사막을 24시간 동안 세척하고 건조시켜, 1450°C에서 1시간 동안 소결하여 지지체를 제조하였다.

2.3. Sol 합성

Boehmite sol을 합성하기 위해서 DI water와 aluminum tri-sec butoxide (ATB, ACROS ORGANICS), Nitric acid 60% (JUNSEI)를 사용하였다. 합성 순서는 먼저 DI water (74.8 wt%)에 ATB (19.45 wt%)를 넣고 85°C 에서 1시간 동안 교반한 후, DI water (5.2 wt%)와 HNO3 (0.55 wt%) 혼합용액을 첨가하여 18시간 동안 동일한 온도에서 교반시켜 sol을 제조하였다[8-10].

2.4. 한외여과막 제조

알루미나 중공사막 지지체는 에탄올에 세척하여 불 순물을 제거한 후, pristine sol과 sol : EtOH (1 : 1) 혼 합용액을 사용하여 dip coating법에 의해 지지체 표면에 γ-알루미나 활성층을 형성시켰고, 코팅 용액의 조성 및 침지 시간 등 다양한 변수들을 Table 1에 정리하였 다. 코팅 횟수가 2회 이상인 시료들은 코팅 후 1시간 동안 평균 23°C, 습도 50% 이하의 조건에서 건조한 후 재 코팅하였다. 일정한 두께 확보 및 결함을 최소화하 기 위해 코팅 용액의 조성을 조절하였고, 코팅 횟수에 따른 차이를 분석하고자 하였다. 또한, 코팅 후 소결 온 도에 따른 알루미나 박막층 기공 변화를 확인하고자 하 였으며 소결 온도 조건은 Table 2에 나타내었다.

2.5. 특성평가

코팅 용액의 점도를 측정하기 위해서 회전식 점도계 (DV-Ⅱ+, Brookfield, USA, 25°C, spindle : SC4-21, RPM : 50)를 이용하였고, 코팅 용액 sol (단일)과 sol : EtOH (1 : 1) 혼합용액의 점도를 측정하여 비교하였다. SEM (Scanning Electron Microscope, HITACHI, TM-3000, Japan)을 통해 알루미나 박막층의 두께 및 표면 morphology를 확인하였다. 제조된 한외여과막의 수투과도는 cross flow 모드와 out-in 방식으로 pure water permeability (PWP)를 3회 이상 반복 측정하여 평균값을 계산하였다. MWCO를 측정하기 위해서 Dextran 용액(4 g/L, DI water, MW : 10, 70, 500 kDa)을 제조 하여 분리막(area : 0.0004 m²)에 투과시킨 후, 투과액 과 농축액을 GPC (1260 Infinity, Agilent, mobile phase : NaN3 (0.01 g/L)/NaCl (0.1 g/L), mobile phase flow rate: 0.8 mL/min, column : PL aquagel-OH 8 μm Guard, PL aquagel-OH 60 8 μm, PL aquagel-OH MIXED-H 8 μm)로 분석하였다[2,11,12]. Dextran의 분 자량을 식 (1)의 M에 대입하여 입자 크기로 환산하고 배제율 결과에 나타냈다[13]. 세라믹 한외여과막 제조 에 관하여 발표된 문헌들과 기공 크기를 비교하기 위해 서, 제조된 한외여과막의 MWCO 측정 결과 90% 이상 제거된 dextran의 입자 크기를 기공 크기로 나타내었다.

r = 0.0282 \times M^{0.47752}

(1)

3. 결과 및 토의

3.1. 코팅 용액 및 코팅 횟수에 따른 영향

알루미나 중공사막 지지체 표면에 균일한 γ-알루미 나 층을 형성하기 위해서, 코팅 용액의 조성 및 코팅 횟수를 조절한 후 1000°C에서 3시간 동안 소결하여 그 에 따른 영향을 분석하였다. 먼저, 합성된 pristine sol을 사용하여 1-6회 코팅하고, 형성된 알루미나 층의 표면 과 단면을 SEM으로 확인하였다(Fig. 1). 1회 코팅된 분 리막에서는 알루미나 층이 거의 형성되지 않았고, 4회 이상 코팅된 분리막에서는 균열이 생겨 박막층이 박리 되는 것을 확인할 수 있다. 이는 4회 코팅을 진행하였 을 때, 박막층의 두께가 상당히 증가하여 박막층이 소결 과정에서 수축되면서 표면으로부터 박리되는 것으로 판 단된다(Fig. 2). 특히, 코팅 횟수를 6회까지 증가시킨 경 우, 박막층이 거의 남아있지 않고 대부분 박리되어 지지 체 표면이 드러나는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 pristine sol을 사용할 경우, 균일한 박막층 형성을 위해 서는 코팅 횟수를 3회 이하로 제한하여 한외여과막을 제조하고 특성을 분석해야 할 것으로 판단하였다.

코팅 용액을 sol과 에탄올 1 : 1 비율로 희석하여 준 비하고, 이를 이용해 코팅 횟수를 1-6회 진행하여 그에 따른 알루미나 층 형성에 대한 연구를 진행하였다. 앞 서 pristine sol을 코팅 용액으로 한 경우와 달리, 4회 이상 코팅된 분리막에서도 알루미나 층이 박리되지 않 았다. Pristine sol을 이용하여 4회 코팅된 알루미나 층 두께가 6 μm이었던 반면, sol-EtOH 혼합용액으로 6회 코팅된 알루미나 층의 두께는 3.8 μm로 비교적 얇게 형성되어 소결 과정에서 수축에 대한 영향이 적었을 것 으로 판단된다(Figs. 1, 2). 이러한 결과는 sol 농도가 상대적으로 감소했기 때문에 boehmite 콜로이드의 양 이 적은 알루미나 층이 형성되어 두께 감소에 영향을 주었을 것이다.

코팅 용액과 횟수에 따라 한외여과막 제조에 영향을 끼칠 수 있는 다른 요인으로 코팅 용액의 점도와 표면 장력을 고려하여 분석하였다. 두 가지 코팅 용액의 점 도를 비교하면, pristine sol의 경우 7.40 cP, sol : EtOH (1 : 1)의 경우 6.56 cP로 크게 차이 나지 않는다. 반면, pristine sol의 표면 장력(72 dyne/cm)에 비해 sol과 에탄 올을 1 : 1 비율로 섞은 혼합용액의 표면장력값(27.96 dyne/cm)이 작아, 코팅 용액 내에 지지체가 침지된 시간 동안 용액이 지지체 기공으로 충분히 침투할 수 있어, 박막층의 박리현상을 줄이는 것으로 보여진다[14,15]. 따라서 서로 다른 코팅 용액을 사용하여 동일하게 제조 된 한외여과막의 차이를 확인하기 위해서, 각각 1, 2, 3 회 코팅된 시료를 제조하여 성능을 확인하였다.

Fig. 3은 코팅 용액과 코팅 횟수에 따른 알루미나 중 공사막의 순수 투과도 및 dextran 배제율 측정 결과이 다. 순수 투과도 결과에서, sol : EtOH (1 : 1) 용액을 사용하여 코팅된 시료들이 pristine sol을 사용하여 코팅 된 시료보다 높은 투과 성능을 보였고, 전체적으로 코 팅 횟수 증가와 함께 순수 투과도가 감소하였다. 특히 pristine sol을 사용했을 때, 더 두꺼운 박막층이 형성되 었기 때문에 투과도가 크게 감소한 것으로 보여진다. 또한, dextran 배제율 측정 결과에서, 에탄올이 섞인 코 팅 용액을 사용하여 3회 코팅한 시료와, pristine sol을 사용하여 2, 3회 코팅한 시료는 10 nm 크기의 dextran 90% 이상의 제거율이 관찰되었다. 이는 코팅 횟수를 증가시킬수록 박막층의 두께가 증가하고, 그에 따라 결 함이 감소되어 균일한 한외여과막이 제조되는 것으로 판단된다.

3.2. 코팅 용액 및 소결 온도에 따른 영향

3.1.의 결과를 토대로 코팅 횟수는 3회로 고정하고 두 가지 용액을 사용하여 알루미나 층을 형성한 후 600, 800, 1000°C에서 소결시켜 온도에 따른 영향을 비 교하였다.

SEM으로 제조된 시료의 표면에 결함의 여부를 관찰 하였고, 코팅 용액으로 pristine sol을 사용했을 때 더 두꺼운 박막층을 갖는 것을 확인하였다(Fig. 4). 제조된 한외여과막의 순수 투과도 결과에서, 600°C에서 소결 한 시료의 투과도가 가장 낮게 측정되었고, 소결 온도 가 증가할수록 투과도는 증가하였다(Fig. 5 (a)). 그리고 MWCO 분석 결과, 1000°C에서 소결한 막은 코팅 용액 의 조성에 상관없이 5 nm 크기의 dextran 배제율이 낮 게 측정되었으며 600°C와 800°C에서 소결한 알루미나 분리막의 경우 5 nm 크기의 dextran 배제율이 90% 이 상이었다(Fig. 5 (b)). 이러한 특성 결과는 기공 크기와 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.

세라믹 결정의 크기는 기공 크기에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 특히 상이 변하는 온도에서 결정 의 크기가 매우 커지게 된다[16,17]. 알루미나 상 변화 관련 문헌[18]에 따르면, X-Ray Diffraction (XRD)과 infrared spectroscopy (IR) 분석을 통해 600°C에서 소 결되었을 때 γ-알루미나로 존재하고, 850-1020°C에서 는 α-알루미나의 IR band가 나타나는 것을 확인하여 상 변화가 크게 일어난다고 보고하였다. 본 연구에서의 소결 온도인 600, 800, 1000°C에서 제조된 막의 기공 크기는 소결 온도가 증가할수록 박막층에 있는 결정(γ- 알루미나)의 크기가 증가하고, 이에 따라 기공 크기가 증가하여 순수 투과도가 증가한 것으로 판단된다. 또한 1000°C에서 소결한 막의 순수 투과도가 가장 높은 이 유는 박막층의 알루미나 상이 γ에서 α로 변하면서 박 막층의 결정 크기가 증가하였고, 그에 따라 기공 크기 가 증가하여 MWCO는 51 kDa (10 nm 크기의 dextran) 으로 확인되었다[19]. Fig. 6

본 연구에서 제조된 한외여과막의 기공 크기에 따른 성능을 비교하기 위해, 최근 20년간 세라믹 한외여과막 제조에 관하여 발표된 문헌들을 조사하여 Table 3에 정 리하였다. 순수 투과도 특성과 기공 크기 결과를 토대 로 본 연구 결과와 함께 Fig. 7에 나타내었고, 기공 크 기는 dextran 배제율 결과에서 90% 이상 제거된 dextran의 크기로 표시하였다. 기공 크기가 5 nm인 경우 본 연구에서 제조된 알루미나 중공사 한외여과막의 순 수 투과도 값이 더 크게 측정되었고, 10 nm의 기공 크 기를 갖는 알루미나 중공사막의 경우 23.9 nm의 기공 크기를 갖는 참고문헌의 분리막에 비해 높은 순수 투과 도 값을 보이는 것으로 확인되었다. 따라서 제조된 5-15 nm의 기공 크기의 알루미나 중공사 한외여과막의 성능은 기존 연구 결과에 비해 높은 순수 투과도 값을 나타냄으로써, 세라믹 한외여과막 응용 분야에 유용하 게 적용 가능할 것으로 판단된다.

4. 결 론

세라믹 한외여과막을 제조하기 위해서 sol을 합성하 고 알루미나 중공사 정밀여과막을 지지체로 사용하였 다. 두 가지 조성의 코팅 용액으로 dip coating하여 복 합막 형태의 알루미나 중공사 한외여과막을 제조하였 고, 각각의 조성 및 코팅 횟수를 변화시키면서 알루미 나 분리막을 제조한 후 특성을 평가하였다. 코팅 횟수 가 증가할수록 박막층의 두께가 증가하여 수투과도가 감소하였으며, pristine sol을 코팅 용액으로 사용했을 때 4회 이상 코팅한 경우 지지체로부터 박막층이 박리 되는 것을 확인하였다. 또한, 1, 2회 코팅했을 때와 달 리 3회 코팅한 경우, 10 nm 크기의 dextran이 90% 이 상 제거되었으며, 따라서 3회 코팅하여 제조된 한외여 과막에서 결함이 최소화된 것으로 판단된다. 코팅 횟수 를 3회로 고정하고 600, 800, 1000°C에서 소결한 후 시 료들의 특성을 확인하여 소결 온도에 대한 영향을 분석 하였다. 1000°C에서 소결된 박막층의 알루미나 상이 γ에서 α로 변하면서, 기공 크기가 증가하여 600, 800°C에서 소결한 시료보다 높은 수투과도를 보였다. 그리고 600, 800, 1000°C에서 소결된 시료는 각각 5, 5, 10 nm의 dextran MWCO (12, 12, 51 kDa)를 갖는 것 으로 관찰되었다. 결론적으로, 본 연구에서는 얇고 균일 한 알루미나 층을 형성시키고 결함을 최소화하여, 문헌 들에 비해 높은 순수 투과도를 가지고, dextran 10 nm 이하의 MWCO (51 kDa)를 갖는 세라믹 한외여과막을 제조할 수 있었다. 추가적으로, 본 연구에서 제조한 한 외여과막의 기공 크기를 측정하여, 기공 크기와 투과도 및 dextran의 배제율 결과와의 상관관계를 분석하는 연 구를 계획하고 있다.

감 사

본 연구는 한국화학연구원 기관 고유 사업(KK1702- B20)에서 지원을 받아 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

Figures

Fig. 1.

SEM images of ceramic membranes coated with pristine sol and sol-EtOH (1 : 1) solution with increasing coating times.

Fig. 2.

(a) γ-alumina layer thickness with increasing coating times, (b) Characteristics of sol and sol-EtOH (1 : 1) solution.

Fig. 3.

Characterization of ceramic membranes with increasing coating times, sintered at 1000°C. (a) Pure water permeability, (b) Dextran rejection analyzed by GPC.

Fig. 4.

Surface and cross-section SEM images of ceramic membranes coated 3 times, sintered at 600, 800, 1000°C.

Fig. 5.

Characterization of ceramic ultrafiltration membranes coated 3 times. (a) Pure water permeability, (b) Dextran rejection analyzed by GPC.

Fig. 6.

Schematic illustration of (a) Effect of γ-alumina sintering temperature on membrane pore size, (b) Effect of γ → α phase transition on membrane pore size.

Fig. 7.

Performance comparison between this work and published literatures.

Tables

Table 1.

Summary of Sol-coating Procedure

Table 2.

Preparation of Ceramic UF Membrane at Different Sintering Temperature

Table 3.

Summary of Published Ceramic UF Membranes

References

R. Nisticò, D. Scalarone, and G. Magnacca, “Sol-gel chemistry, templating and spin-coating deposition: A combined approach to control in a simple way the porosity of inorganic thin films/ coatings”, Microporous and Mesoporous Materials, 248, 18 (2017).
X. Da, X. Chen, B. Sun, J. Wen, M. Qiu, and Y. Fan, “Preparation of zirconia nanofiltration membranes through an aqueous sol-gel process modified by glycerol for the treatment of wastewater with high salinity”, Journal of Membrane Science, 504, 29 (2016).
X. Chen, W. Zhang, Y. Lin, Y. Cai, M. Qiu, and Y. Fan, “Preparation of high-flux γ-alumina nanofiltration membranes by using a modified sol-gel method”, Microporous and Mesoporous Materials, 214, 195 (2015).
F. Jiang, H. Li, Z. Di, S. Sui, Q. Yu, and J. Zhang, “Silica ultrafiltration membrane with tunable pore size for macromolecule separation”, J. Membr. Sci., 441, 25 (2013).
M. Qiu, S. Fan, Y. Cai, Y. Fan, and N. Xu, “Co-sintering synthesis of bi-layer titania ultrafiltration membranes with intermediate layer of sol-coated nanofibers”, J. Membr. Sci., 365, 225 (2010).
K. A. Manjumol, P. Shajesh, K. V. Baiju, and K. G. K. Warrier, “An ‘Eco-friendly’ all aqueous sol gel process for multi functional ultrafiltration membrane on porous tubular alumina substrate”, J. Membr. Sci., 375, 134 (2011).
D. Saeki and H. Matsuyama, “Ultrathin and ordered stacking of silica nanoparticles via spin-assisted layer-by-layer assembly under dehydrated conditions for the fabrication of ultrafiltration membranes”, J. Membr. Sci., 523, 60 (2017).
B. E. Yoldas, “Alumina gels that form porous transparent Al2O3”, J. Mater. Sci., 10, 1856 (1975).
C. H. Chang, R. Gopalan, and Y. S. Lin, “A co mparativestudy on thermal and hydrothermal stability of alumina, titania and zirconia membranes”, J. Membr. Sci., 91, 27 (1994).
J. Livage, “Sol-gel synthesis of heterogeneous catalysts from aqueous solutions”, Catalysis Today, 41, 3 (1998).
M. Bakhshayeshi, A. Teella, H. Zhou, C. Olsen, W. Yuan, and A. L. Zydney, “Development of an optimized dextran retention test for large pore size hollow fiber ultrafiltration membranes”, J. Membr. Sci., 421-422, 32 (2012).
J. I. Calvo, R. I. Peinador, V. Thom, T. Schleuss, K. ToVinh, P. Prádanos, and A. Hernández, “Comparison of pore size distributions from dextran retention tests and liquid-liquid displacement porosimetry”, Microporous and Mesoporous Materials, 250, 170 (2017).
M. Bakhshayeshi, H. Zhou, C. Olsen, W. Yuan, and A. L. Zydney, “Understanding dextran retention data for hollow fiber ultrafiltration membranes”, J. Membr. Sci., 385-386, 243 (2011).
G. Vazquez, E. Alvarez, and J. M. Navaza, “Surface tension of alcohol water+ water from 20 to 50. degree. C”, Journal of chemical and engineering data, 40, 611 (1995).
R. J. R. Uhlhorn, M. H. B. J. H. I. t. Veld, K. Keizer, and A. J. Burggraaf, “Synthesis of ceramic membranes”, J. Mater. Sci., 27, 527 (1992).
H. P. Hsieh, “Inorganic Membranes for Separation and Reaction”, Elsevier Science, 58 (1996).
A. F. M. Leenaars, K. Keizer, and A. J. Burggraaf, “The preparation and characterization of alumina membranes with ultra-fine pores”, J. Mater. Sci., 19, 1077 (1984).
A. Boumaza, L. Favaro, J. Lédion, G. Sattonnay, J. B. Brubach, P. Berthet, A. M. Huntz, P. Roy, and R. Tétot, “Transition alumina phases induced by heat treatment of boehmite: An X-ray diffraction and infrared spectroscopy study”, Journal of Solid State Chemistry, 182, 1171 (2009).
Y. S. Lin, K. J. de Vries, and A. J. Burggraaf, “Thermal stability and its improvement of the alumina membrane top-layers prepared by sol-gel methods”, J. Mater. Sci., 26, 715 (1991).
Z. Dong, W. Jing, and W. Xing, “Triblock polymer template assisted sol-gel process for fabrication of multi-channel TiO2/ZrO2 ultrafiltration membrane”, J. Membr. Sci., 373, 167 (2011).
K. König, V. Boffa, B. Buchbjerg, A. Farsi, M. L. Christensen, G. Magnacca, and Y. Yue, “One-step deposition of ultrafiltration SiC membranes on macroporous SiC supports”, J. Membr. Sci., 472, 232 (2014).
Z. Wang, Y.-M. Wei, Z.-L. Xu, Y. Cao, Z.-Q. Dong, and X.-L. Shi, “Preparation, characterization and solvent resistance of γ-Al2O3/α-Al2O3 inorganic hollow fiber nanofiltration membrane”, J. Membr. Sci., 503, 69 (2016).
X. Ju, P. Huang, N. Xu, and J. Shi, “Influences of sol and phase stability on the structure and performance of mesoporous zirconia membranes”, J. Membr. Sci., 166, 41 (2000).