나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 도시 환경 연구소 산하 "멤브레인 과학 및 기술 연구 그룹"의 장카이쑹(張凱松) 연구원 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 유기 용매 보조제를 이용하여 초음파 박리를 실행하는 방법으로 2차원 이황화 몰리브덴 나노 시트 재료를 개발하였는데 박리 후의 이황화 몰리브덴 시트 층수는 약 5개 층에 달하는 동시에 비교적 강한 전기 부하성과 친수성을 보유하고 있는 것으로 나타났음.

연구팀은 트리염화물(Trimesoyl chloride) 오일 패스 용액 속에서 피페라진 물 용액으로 하여금 폴리술폰 슈퍼 필터 베이스 멤브레인 상에서의 인터페이스 중합을 실행하도록 하여 이황화 몰리브덴 복합 나노 필터 멤브레인을 개발하였는데 멤브레인의 친수성과 전기 부하성은 어느 정도 증강된 것으로 나타났으며, 스캐너 전자 현미경 및 투과 전자 현미경을 통해 이황화 몰리브덴은 멤브레인 표면 및 폴리아미드 층 속에 균일하게 분포되며, 염 차단 비율에 영향을 끼치지 않는 상황에서 멤브레인의 침투성을 2.3배나 향상시킨다는 점을 발견하였음.

그 외, 연구팀은 Hummers를 통해 산화 그래핀을 제조하는 방법과 유사하게 산하 박리를 통해 산화 이황화 몰리브덴 나노 시트 층 재료를 개발하였으며, X-레이 광전자 에너지 스펙트럼과 적외선 광 스펙트럼을 통해 Mo-O 키와 S=O 키를 검출해 냈으며, Mo-O 키, S=O 키와 산화 이황화 몰리브덴 간의 합성을 성공적으로 실행하고, 친수성과 전기부하 특성을 한층 더 강화시킨다는 점을 입증하였음.

연구팀은 오일 패스 첨가 방식을 통해 산화 이황화 몰리브덴 복합 나노 필터 멤브레인을 개발하였으며, 산화 이황화 몰리브덴의 성공적인 로드를 통해 멤브레인에 더욱 우수한 친수성과 전기 부하 특성을 부여하였으며, 2,000ppm의 황산나트륨 차단 비율을 93.4% 수준에서 97.9% 수준으로 향상시킨 동시에 멤브레인의 침투 성능을 2.5배나 향상시켰음.

그 외, 연구팀은 이번 연구를 통해 멤브레인은 우수한 항(抗) 오염 성능을 보유하고 있으며, 장시간의 운행 과정에서 상대적인 안정성을 보유하고 있다는 점을 입증하였으며, 차세대 기능 소재로서 산화 이황화 몰리브덴은 미래 수 처리 및 기타 분야에서 효과적인 응용을 실현하게 될 것이라는 전망을 제시하였음.

본 연구 성과는 ‘Journal of Membrane Science’ ("Few-layers MoS2 nanosheets modified thin film composite nanofiltration membranes with improved separation performance")지에 게재됨.