• 제목/요약/키워드: $Li^+$ diffusion

검색결과 262건 처리시간 0.031초

Experimental investigation of blocking mechanism for grouting in water-filled karst conduits

  • Zehua Bu;Zhenhao Xu;Dongdong Pan;Haiyan Li;Jie Liu;Zhaofeng Li
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.155-171
    • /
    • 2023
  • Aiming at the grouting treatment of water inflow in karst conduits, a visualized experiment system for conduit-type grouting blocking was developed. Through the improved water supply system and grouting system, and the optimized multisource information monitoring system, the real-time observation of diffusion and deposition of slurry, and the data acquisition of pressure and velocity during the whole process of grouting were realized, which breaks through the problem that the monitoring element is easy to fail due to slurry adhesion in conventional test system. Based on the grouting experiments in static and flowing water, the diffusion and deposition behavior of the quick-setting slurry under different working conditions were analyzed. The temporal and spatial variation behavior of the pressure and velocity were studied, and the blocking mechanism of the grouting were further revealed. The results showed that: (1) Under the flowing water condition, the counter-flow diffusion distance of slurry was negatively correlated with the flow water velocity and the volume ratio of cement and sodium silicate (C-S ratio), and positively correlated with the grouting volume. The slurry deposition thickness was negatively correlated with the flowing water velocity, and positively correlated with the grouting volume and C-S ratio. (2) The pressure increased slowly before blocking of the flowing water and rapidly after blocking in karst conduits. (3) With the continuous progress of grouting, the flowing water velocity decreased slowly first, then significantly, and finally tended to be stable. According to the research results, some engineering recommendations were put forward for the grouting treatment of the conduit-type water inflow disaster, which has been successfully applied in the treatment project of the China Resources Cement (Pingnan) Limestone Mine. This study provided some guidance and reference for the parameter optimization of grouting for the treatment projects of water inflow in karst conduits.

Poly(L-glutamic acid)/PVA 블렌드막의 대이온 선택적인 구조전이와 이온투과 특성 (Counterion Specific Conformational Transition and ion Selective Transport of a Poly(L-glutamic acid)/PVA Blend Membrane)

  • 허양일
    • 폴리머
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.802-809
    • /
    • 2000
  • Poly(L-glutamic acid) (PLGA)와 PVA 블렌드막을 제조한 후, ethanol 수용액중에서 막증의 polypeptide 사슬의 2차구조 전이거동에 미치는 용매조성 및 대이온종의 영향과 알칼리 금속 이온 (Li, na, K, Cs)에 대한 투과특성을 조사하였다. 막중 PLG 알칼리 금속염의 helix 형성거동에 있어 대이온 선택성은 Li>Na>K>Cs의 순으로 관찰되었고, 이와 같은 특이성은 탈용매화 에너지와 정전에너지의 감소에 따른 고분자 하전기와 대이온과의 contact ion-pair 형성에 의한 것으로 설명하였다. 또한 PLGA/PVA 블렌드막의 ethanol 수용액 중에서의 알칼리 금속이온의 투과거동을 살펴보면, ethanol 농도가 점차 증가함에 따라 K, Cs의 경우는 투고도가 증가한, Li, Na의 경우에는 감소하였다. K, Cs 이온의 경우 대이온과 염소이온간의 ion-pair (M$^{+}{\cdot}$Cl$^{-}$)형성에 의한 Donnan배제효과의 감소와 중성염 형태로의 분배량 증가때문인 것으로, Li, Na 이온의 경우 막중의 coil-helix 구조전이에 따른 자유체적의 감소와 고분자 하전기와의 상호작용이 증가하여 확산성이 크게 감소하였기 때문인 것으로 생각된다.

  • PDF

LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 전극을 이용한 사마륨 이온의 전기화학적 거동에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Behaviors of Samarium Ions in the Molten LiCl-KCl Eutectic Using Optically Transparent Electrode)

  • 이애리;박병기
    • 방사성폐기물학회지
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.313-320
    • /
    • 2017
  • LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 텅스텐 망으로 제작된 작업전극에 대해 사마륨의 전기화학적 거동을 Cyclic voltammetry와 Potential step chronoabsorptometry의 전기화학적 및 분광전기화학적 방법으로 조사하였다. Cyclic voltammogram으로 결정된 $Sm^{3+}/Sm^{2+}$의 산화환원 반응의 가역성을 기반으로 형식전위와 확산계수를 계산하여 각각 -1.99 V vs. $Cl_2/Cl^-$$2.53{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$를 얻었다. 작업 전극에 -1.5 V vs. Ag/AgCl (wt%)로 전압을 인가하여 측정한 Chronoabsorptometry를 통해 사마륨 이온의 특성 파장으로 $Sm^{3+}$에 대해 408.08 nm, $Sm^{2+}$에 대해 545.62 nm를 확인하였다. Voltammogram에서 얻은 환원 피크 전압과 산화 피크 전압을 이용하여 Potential step chronoabsorptometry를 수행하였다. 545.63 nm의 흡광피크 값을 분석하여 $2.15{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$의 확산계수를 얻었으며 이 값은 동일한 온도에서 Cyclic voltammtry 분석으로 얻은 값과 큰 차이를 보이지 않았다. 실험결과로부터 고온 용융염에서 광학적으로 투명한 작업전극을 이용한 분광전기화학적 방법이 용융염에 용해된 이온의 종류를 확인하며 전기화학적 거동을 조사하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

In-pile tritium release behavior and the post-irradiation experiments of Li4SiO4 fabricated by melting process

  • Linjie Zhao;Mao Yang;Chengjian Xiao;Yu Gong;Guangming Ran;Xiaojun Chen;Jiamao Li;Lei Yue;Chao Chen;Jingwei Hou;Heyi Wang;Xinggui Long;Shuming Peng
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제56권1호
    • /
    • pp.106-113
    • /
    • 2024
  • Understanding the tritium release and retention behavior of candidate tritium breeder materials is crucial for breeder blanket design. Recently, a melt spraying process was developed to prepare Li4SiO4 pebbles, which were subsequently subjected to the in-pile tritium production and extraction platform in China Mianyang Research Reactor (CMRR) to investigate their in-situ tritium release behavior and irradiation performance. The results demonstrate that HT is the main tritium release form, and adding hydrogen to the purge gas reduces tritium retention while increasing the HT percent in the purge gas. Post-irradiation experiments reveal that the irradiated pebbles darken in color and their grains swell, but the mechanical properties remain largely unchanged. It is concluded that the tritium residence time of Li4SiO4 made by melt spraying method at 467 ℃ is approximately 23.34 h. High-density Li4SiO4 pebbles exhibit tritium release at relatively low temperatures (<600 ℃) that is mainly controlled by bulk diffusion. The diffusion coefficient at 525 ℃ and 550 ℃ is 1.19 × 10-11 cm2/s and 5.34 × 10-11 cm2/s, respectively, with corresponding tritium residence times of 21.3 hours and 4.7 hours.

Determination of Acceptor Concentration by Use of Recording Dynamics of Photorefractive Holograms Under Low-Intensity Condition in LiNbO3

  • Rhee, Bum-Ku;Kim, Bong-Gi;Shin, Seung-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.197-201
    • /
    • 2003
  • We investigated recording dynamics of a holographic grating in the photorefractive LiNbO$_3$ crystal under the low-intensity condition of recording beams. New expressions for the space-charge field and the recording time constant were obtained by solving the Kukhtarev equations under the global space -charge field, which is induced in the previous process of recording and erasing. Their validity can be confirmed by considering the limit that the period of the grating goes to infinity both theoretically and experimentally. It was found that the new expression for the recording time constant allows us to determine acceptor concentration to be $1.2${\times}$10^{21}m^{-3}$ for pure LiNbO$_3$ crystal and 2.5${\times}$$10^{21}m^{-3}$ for the 0.1 mol% iron doped LiNbO$_3$ crystal from the measured ratio of the recording time constant under the extremely large grating condition, in which the diffusion effect can be neglected, to that under the small grating condition.

필터와 레죠네이터 응용을 위한 $La_3Ga_5SiO_{14}$ 의 결정화학 및 성장 (Crystal chemistry and growth of$La_3Ga_5SiO_{14}$ for the applications of filter and resonator)

  • 정일형;주경;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.74-79
    • /
    • 1999
  • Langasite($La_3Ga_5SiO_14$)는 acoustic 특성에서 quartz, $LiTaO_3$$LiNbO_3$에 비교되는 새로운 압전재료이다. 본 연구에서는 새로운 Langasite 계열의 물질을 공기 중에서 고상반응법에 의해 합성하였고, 합성공정에서의 주요 확산종 을 조사하였다. 이때 합성된 물질의 소결체를 제조하여 각각의 유전적 성질을 비교평가하였다. 또한, Langasite 단결정 을 자체제작한 Czochralski 시스댐을 사용하여 성장시키는데 성공하였고, 성장된 결정의 물성을 평가하였다

  • PDF

Synthesis of TiO2 nanoparticles induced by electron beam irradiation and their electrochemical performance as anode materials for Li-ion batteries

  • Ahn, Ja-Hwa;Eom, Ji-Yong;Kim, Jong-Huy;Kim, Hye Won;Lee, Byung Cheol;Kim, Sung-Soo
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.75-80
    • /
    • 2015
  • We introduce a new synthesis method to prepare small TiO2 nanoparticles with a narrow particle size distribution, which is achieved by electron beam (E-beam) irradiation. The effects of E-beam irradiation on the synthesis of TiO2 nanoparticles and the electrochemical performance of TiO2 nanoparticles as alternative anode materials for Li-ion batteries are investigated. The TiO2 nanoparticles induced by E-beam irradiation present better cycling performance and rate capability than the TiO2 nanoparticles synthesized by normal hydrolysis reaction. The better electrochemical performance is attributed to small particle size and narrow particle size distribution, resulting in the large surface area that provides innumerable reaction sites and short diffusion length for Li+ through TiO2 nanoparticles.

열분석법에 의한 Al-2.1Li-2.9Cu합금의 석출현상(I) - 석출순서 - (The Precipitation Phenomena of Al-2.1Li-2.9Cu alloy by Differential Scanning Calorimetry(I) - Precipitation sequence -)

  • 박태원
    • 열처리공학회지
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.252-260
    • /
    • 1996
  • A study was conducted to examine the precipitation phenomena of Al-2.1Li-2.9Cu alloy by differential scanning calorimetry and transmission electron microscopy. DSC curves were measured over the temperature range of $25{\sim}550^{\circ}C$ at a heating rate of $2{\sim}20^{\circ}C$/min.. Three heat evolution peaks and three heat absorption peaks were observed in the DSC curve for the as-quenched specimen. From DSC results and TEM analysis, it was proved that the precipitation sequence in the as-quenched specimen is supersaturated solid solution ${\rightarrow}$ GP zone ${\rightarrow}{\delta}^{\prime}{\rightarrow}T_1{\rightarrow}T_2$ and ${\theta}^{\prime}$ was detected in the peak aged specimen at $160^{\circ}C$. The major phase formed at peak hardeness in the aging at $160^{\circ}C$ was ${\delta}^{\prime}$ phase. The activation energies for the formation of ${\delta}^{\prime}$ and $T_1$ phases were 22.3kcal/mole and 24.3kcal/mole, respectively. These lower activation energies than those for diffusion of Cu and Li in Al are ascribed to the quenched-in excess vacancies.

  • PDF

MgO와 $Fe_2O$가 첨가된$ LiNbO_3$ 단결정에서 제 2 고조파 발생을 이용한 공간전하장의 직접 측정 (Direct measurement of Space-charge field in a $LiNbO_3$ crystal doped with MgO and $Fe_2O$ using second harmonic generation)

  • 김봉기;홍미연;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
    • /
    • pp.284-285
    • /
    • 2000
  • 광굴절률 현상은 optical signal processing과 홀로그램 기억소자로 널리 응용 될 수 있기 때문에 지금까지 광범위하게 연구되어져 왔다. 광굴절률 현상에서 중요한 변수는 빛이 있는 동안 drift, diffusion 과 photovoltaic current와 같은 전하 운반 메카니즘을 통해서 local charge의 재분포에 따른 공간전하장(Space-charge field, $E_{sc}$ )이다. 지금까지 single beam에 의한 공간전하장을 측정하는 방법으로 birefringenc $e^{1.2}$ 와 interference metho $d^{3}$을 이용하여 굴절률 변화를 측정함으로써 얻을 수 있었다. 그러나 이런 방법들은 공간전하장의 변화를 측정하기위해서 전기광학계수를 측정하여 얻는 간접적인 방법이고 또한 실험방법도 다소 복잡하다. 따라서 본 투고에서는 이미 발표된 광굴절률 현상시 제 2 고조파 세기(SHG)의 변화로부터 공간전하장을 간단하게 측정하는 방법을 이용하여 congruent, MgO가 4mole%, F $e_2$O가 0.1mole% 첨가된 LiNb $O_3$ 단결정의 공간전하장에 대해서 연구를 하였다. 이 방법은 전기광학물질인 LiNb $O_3$에서 SHG 위상정합조건이 dc 전기장에 의존하는 성질을 이용한 것이다. 그리고 온도가 일정할 경우 전기장의 변화에 따라 SHG의 크기가 변함을 이용하였다. (중략)

  • PDF

$LiNbo_3$의 음향광학효과와 음향파 장벽을 이용한 편광모드 변환형, 파장가변 광 필터에 관한 연구 (A study of polarized mode convertible, wavelength tunable optical filter utilizing acoustic barrier and acouxto-optic effect in $LiNbo_3$)

  • 임경훈;정홍식
    • 한국광학회지
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.193-197
    • /
    • 2000
  • 음향파 장벽 구조와 음향광학효과를 이용한 편광모드 변환형 파장가변 광 필터를 LiNbo3와 Ti 이중 확산 공정 기술을 이용하여 제작하였다. 1552.6nm 파장의 TE, TM 입사 편광모드에 대해서 173.07MHz, 173.05MHz의 Rf 주파수에서 81% 이상의 변환효율과 ∼200kHz(∼1.83nm)의 통과대역폭을 얻어Tdmaum 구동파워는 10.97mW로서 음향파 장벽이 없는 광 필터 파워의 10%에 불과 하였다. 파장 변화율과 부 모드 레벨리 각각 8.2nm/MHz와 -4dB로 측정하였다.

  • PDF