음이온 교환막은 전기투석뿐만 아니라 역전기투석에 의한 전기생산과 축전 탈이온에 의한 정수 분야에 이용될 수 있다. 본 연구에서는 폴리비닐알콜 수용액 상에서 (vinylbenzyl)trimethylammonium chloride와 2-hydroxyethyl methacrylate를 중합한 후 글루타르산과의 에스테르화 반응, 그리고 글루타르알데히드와 가교반응을 통해서 음이온 교환막을 제조하였다. 실험 변수에 따라 음이온 교환막을 제조하고 이온교환막의 전기화학적 물성을 조사하였다. 중합반응에서 음이온 교환성 단량체 비율에 따라 이온교환량과 저항 값이 변하였으며, 에스테르화 반응에서는 글루타르산의 함량의 증가에 따라 함수율과 전도도가 감소하였다. 형성된 필름과 알데히드의 가교반응 시간 변화는 함수율, 전기저항, 이동수 값들에 영향을 미쳤다. 끝으로 제조된 이온 교환막의 chronopotentiometry와 한계전류밀도도 측정하였다.
Anion exchange membranes can be used for reverse electrodialysis for electric energy generation, and capacitive deionization for water purification, as well as electrodialysis for desalination. In this study, anion exchange membranes of poly((vinylbenzyl) trimethylammonium chloride-2-hydroxyethyl methacrylate)/poly(vinyl alcohol) were prepared through the polymerization of (vinylbenzyl)trimethylammonium chloride and 2-hydroxyethyl methacrylate in aqueous poly(vinyl alcohol) solutions, esterification with glutaric acid, and cross-linking reaction with glutaraldehyde. We investigated electrochemical properties for the anion exchange membranes prepared according to experimental conditions. Ion exchange capacity and electrical resistance for the membranes were changed with a variation in the monomer ratio in polymerization. Water uptake and conductivity for the membranes decreased with an increase in the content of glutaric acid in esterification. The change in the time of crosslinking reaction with the formed film and glutaraldehyde affected electrochemical properties such as water uptake, conductivity, or transport number for the membranes. Chronopotentiometry and limiting current density for the anion exchange membranes prepared were measured.
