A membrane is selective barrier that some materials can penetrate through the pores and other materials can be blocked. Recently, for the efficient separation, many researches for assigning various functionality have been received great attention. In the whole study of this thesis, the novel vapor deposition method called iCVD process (initiated chemical vapor deposition) is introduced for simply and efficiently modifying wettability of porous substrates like membranes. Owing to the advantages of vapor phase deposition, delicate substrate easily damaged by solvents can be modified. Also, the polymer film can be conformally deposited on the pattern or porous substrate. Using this iCVD process, firstly, robust superhydrophobic polymer was deposited on porous substrate. This polymer film shows superhydrophobicity as well as good chemical and mechanical stability. Second, surface energy-controlled membrane was fabricated for separating microalgal lipids from wet biomass. Third, the Janus property was assigned which has both hydrophobicity and hydrophilicity. Simple etching process was applied to superhydrophobic polymer coated porous substrate. At last, the hydrophilic and underwater oleophobic polymer was deposited on porous membrane for efficient oil/water separation including oil/water emulsion.
분리막은 선택적으로 한 물질은 통과하고 다른 물질은 막아주는 역할을 한다. 최근 효율적인 분리를 위해 분리막 표면에 다양한 기능성 그룹을 부여하는 연구가 많이 진행되었다. 본 학위논문에서는 새로운 기상 증착 공정인 iCVD공정을 이용하여 쉽고 효율적으로 다공성 분리막의 표면을 개질 하여 표면 젖음성을 조절하였다. 기상 증착이라는 장점으로 인해 손상되기 쉬운 기판에도 증착 가능하고 다공성 기판에도 얇고 균일한 코팅을 가능케 하였다. 이런 기상 증착 공정을 이용해 먼저 고분자 박막을 적층하여 다공성 기판에 내구성 있는 초발수 코팅을 적용하였다. 이와 함께 만들어진 초발수 코팅을 분리막에 적용하여 물과 미세조류로부터 추출한 기름을 분리하는 연구를 진행하였다. 또한 초발수 코팅이 된 기판의 반대면에 간단한 에칭과정을 적용하여 친수성을 부여하는 연구를 진행하였다. 이렇게 다양한 기능성 고분자들을 기상 증착 공정을 통해 증착하여 다공성 구조를 가지는 여러 분리막의 표면 젖음성을 조절하였다.
