• 제목/요약/키워드: 광화학적

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ZnO 수용액중에서 일산화탄소의 광화학적 거동 (Photochemical Behavior of Carbon Monoxide in Aqueous Suspension of ZnO)

  • 박철호;장우석;김용성;박형련
    • 대한화학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.213-219
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    • 2003
  • 일산화탄소가 포화된 수용액에 광촉매로서 산화아연을 용액 1 ml 당 0.4 mg의 양을 첨가한 다음, $25{\pm}0.1^{\circ}C$에서 253.7 nm의 자외선을 조사시켜 일산화탄소의 광화학적 변환반응을 연구하였다. 그 결과 일산화탄소가 포화된 수용액은 253.7 nm의 자외선에 의해 카르복실화반응과 카르보닐화반응이 진행되어 포름산, 옥살산, 글리옥실산, 포름알데하이드 및 글리옥살이 주로 생성되었다. 이들 화합물들의 생성은 용액의 pH값에 영향을 받았는데, 산성용액에서는 포름알데하이드와 글리옥살의 생성이 증가하였으나, 염기성용액에서는 오히려 감소하였다. 하지만 유기산의 경우에는 산성용액에서는 큰 변화가 없었으나, 포름산의 경우에는 11.5 이상의 pH에서 급격히 증가하였다. 반응의 결과 생성된 각 생성물들에 대한 초기양자수득율을 계산하였으며, 이들 결과로부터 산화아연이 포함된 일산화탄소 수용액의 광화학 반응에 대한 가능한 반응메카니즘을 제시하였다.

경북 옥산지역 열수동광상의 성인연구 (Genetic Environments of Hydrothermal Copper Deposits in Ogsan Mineralized Area, Gyeongsangbukdo Province)

  • 최선규;최상훈;윤성택;이재호;소칠섭
    • 자원환경지질
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    • 제25권3호
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    • pp.233-243
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    • 1992
  • 옥산지역에 위치하는 황학동광상은 초기백악기 퇴적암류내에 발달한 열극을 충진한 열수맥상 광상으로, 구조운동에 수반되어 3회에 걸쳐 생성된 석영 및 방해석맥으로 구성된다. 주된 금속광물로는 황철석, 자류철석, 황동석, 섬아연석, 방연석, 적철석 및 Ag-, Pb-, Bi-sulfosalts로, 이들의 침전은 주로 광화 제 1 기의 0.5~7.6 wt.% NaCl 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 $370^{\circ}C$ 에서 약 $200^{\circ}C$ 에 걸쳐 진행되었으며, 광화 작용시의 압력은 <180 bar, 섬도는 700~2,400 m 였다. 광상내에서 보여주는 광물공생관계에 의한 열역학적 고찰과 유체포유물 및 안정동위원소 연구결과 등으로 미루어 본 광상광화유체내 Cu는 주로 chloride complex 상으로 이동되었으며, 주로 광화유체의 냉각작용과 이에 의한 지화학적 환경요인들($fs_2$, $fo_2$, pH)의 변화에 기인하여 침전되었음을 알수 있다. 유황안정동위원소 연구결과, 주광화시기인 광화1기중 광화유체의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값이 초기 8.2‰ 에서 후기 4.7‰ 로 점차 감소함은 광화유체의 비등에 수반되어 수소이온농도와 함께 산소분압이 점진적으로 증가한 결과로 해석되며, 광화유체의 수소 및 산소동위원소 값으로부터 열수계에서 천수가 지배적인 역할을 하였음을 알수 있다.

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광화학적 반응을 이용한 편극 패턴된 강유전체 표면에 금속 나노입자의 증착에 관한 연구 (Growth of Metal Nano-Particles on Polarity Patterned Ferroelectrics by Photochemical Reaction)

  • 박영식;김정훈;양우철
    • 한국진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.300-306
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    • 2011
  • 본 연구는 편극 패턴된 강유전체 단결정 $LiNbO_3$ (0001) 기판에 광화학적 환원반응을 이용하여 금속(Au, Ag) 나노입자를 증착시키고, 금속 입자의 종류와 표면의 극성에 따른 나노입자의 표면 분포를 원자간력현미경(AFM)으로 조사하였다. 전극 인가에 의해 주기적으로 편극 패턴된 강유전체 단결정 $LiNbO_3$ (periodically polarity-patterned $LiNbO_3$: PPLN)을 기판으로 사용하였으며, PPLN의 각 영역의 편극 방향은 Piezoresponse force microscopy로 확인하였다. 금속(Ag, Au) 나노 입자는 금속이 포함된 수용액에 PPLN 기판을 넣고, 자외선 램프로 30초에서 3분간 노출시켜 광환원 반응으로 기판에 증착시켰다. 시료 성장후, 공기 중에서 AFM을 이용하여 나노입자의 형태, 크기, 및 표면분포를 조사하였다. Ag 입자의 경우, -Z 편극 영역보다 +Z 편극 영역에 크고 밀도가 높은 나노 입자가 증착되었으며, 특히 편극 경계 부분에 가장 큰 Ag 나노입자가 증착되어, 나노선 모양으로 성장됨이 확인되었다. 그러나 Au 입자의 경우는 편극 경계부분에 입자가 증착되는 경향이 없었다. 두 입자 모두 자외선 노출시간이 증가함에 따라, 증착된 나노입자의 크기는 증가하는 경향을 보였다. 이와 같이 증착된 금속 나노입자가 강유전체의 표면편극에 따라 다른 분포로 성장되는 것을 강유전체 표면 극성에 따른 표면 밴드구조 변화, 광전 효과 및 표면의 전기장의 불균일성에 의한 수용액 속의 금속 양이온과 자외선에 의해 생성된 전자와의 광화학적 반응에 대한 모델로 논의할 것이다.

한반도(韓半島) 무주(茂朱)-영암(靈岩)지역 백악기(白堊紀) 천열수(淺熱水) 금(金)-은(銀) 광화작용(鑛化作用) 연구(설천(雪川)지역 광화대(鑛化帶)) (Cretaceous Epithermal Au-Ag Mineralization in the Muju-Yeongam District (Sulcheon Mineralized Area), Republic of Korea)

  • 소칠섭;윤성택;최상훈;김세현;김문영
    • 자원환경지질
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    • 제25권2호
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    • pp.115-131
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    • 1992
  • 설천(雪川)지역 광화대내 월성(月城) 및 삼창(三倉)광산의 천열수성(淺熱水性) 금(金)-은(銀) 맥상(脈狀) 광화작용은 선캠브리아기 편마암류(片麻岩類)와 백악기(白堊紀)(102 Ma) 반상(班狀) 화강암 내에 발달하는 단층열극을 충진 배태한다. 광화작용은 구조적으로 크게 2회에 걸쳐 진행되었으며, 그 시기는 후기 백악기(白堊紀)(90.5 Ma)이다. 유체포유물(流體包有物) 및 광물학적 연구에 의하면, 광화 I기 중 석영-황화광물-에렉트럼-휘은석의 침전은 약 400~700 m의 천심(淺深)에서 0.2~6.6 wt. % NaCl 상당염농도(相當鹽濃度)의 유체로부터 초기 약 $340^{\circ}C$로부터 후기 약 $140^{\circ}C$에 이르는 비교적 넓은 온도 범위에서 진행되었다. 유체(流體)-유체(流體) 혼합에 대한 통계학적 모델 평가에 의하면, 심부원(深部源) 열수 유체와 천부(淺部) 순환 천수(天水) 사이의 혼합비는 광화작용의 진행과 더불어 점차 감소하였음을 지시한다. 금-은 광물의 침전은 순환 천수의 혼입에 따른 광화유체의 냉각 작용에 기인, $230{\pm}40^{\circ}C$의 좁은 온도 범위에서 진행되었다. 산소 및 수소 안정동위원소(安定同位元素) 분석연구에 의하면, 광화 유체는 일차적으로 순환 천수로부터 기원하였고, 그 동위원소 조성은 동위원소적으로 진화하지 않은 순환천수의 값에 매우 근접하였음을 나타낸다.

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현동 광산의 열수 안티모니 광화작용 : 지화학적 연구 (Hydrothermal Antimony Deposits of the Hyundong Mine : Geochemical Study)

  • Seong-Taek Yun
    • 자원환경지질
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    • 제32권5호
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    • pp.435-444
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    • 1999
  • 현동 안티모니 광상능 소백산 육괴의 북동부 지역에 위치하며, 선캠브리아기 변성암류(주로 화강암질 편마암)에 발달하는 단층 열극을 단층 열극을 충진한 석영+탄산염 광맥 및 망상맥으로 산츨된다. 광맥 인접부에는 견운모화 및 규화 작용으로 특징되는 열수 변질대가 발달된다. 변질대 견운모의 K-Ar 연령은 139.2$\pm$4.4 Ma로서 백악기초의 광화 시기를 나타내는데, 광화작용은 산성 암맥(주로 석영 반암)의 관입과 관련되었으리라 사료된다. 열수 광화작용은 5회에 걸쳐 진행되었다. 광화1기에는 옥수질 석영이 침전되었다. 광화 2기에는 천금속(base-metal) 황화 광물 및 휘안석을 수반한 석영맥이 형성되었다. 광화 3기에는 휘안석, 농홍은석, 버티어라이트, 자연 안티모드, 구드문다이트, 울마나이트 등 다양한 함안티모니 광물이 석영 및 탄산염 광물(방해석, 돌로마이트, 앵커나이트, 능망간석)에 수반되어 정출되었다. 광화 4기에는 휘안석을 수반한 방해석이, 그리고 광화 5기에는 barren한 방해석이 침전되었다. 안티모니느 광화 2기에소 4기에 걸쳐 주로 휘안석으로 산출되며, 산점상, 세맥상 및 조립질 자형 결정 등 다양한 형태를 갖는다. 유체 포유물 연구에 의하면, 열수 광화작용은 $\leq$ 5.3wt % NaCl 상당 염농도의 유체로부터 120~$330^{\circ}C$의 온도에서진행되었다. 광화 유체의 온도 및 염농도는 광화작용의 진행과 더불어 점진적으로 감소하였는데, 이는 열수계 내로 다량의 순환 강우가 유입되었음을 지시한다. 함안티모니 광물의 침전은 비교적 저온(<$250^{\circ}C$)에서 주로 유체의 냉각 및 휘석 작용에 의해 진행되었다. 광화 2기 초기에는 인지되는 유체의 비등현상에 의하여, 광화적용의 압력에 의하여, 광화작용의 압력은 비교적 낮았음(정수압 조건에서 약 350m의 심도에 해당하는 약 80 bar)을 알 수 있다. 광석광물의 조합에 대한 열역학적 고찰 결과, 안티모니 침전은 열수 유체의 온도 및 유황 분압의 감소에 기안하였다. 광화 유체의 활동위원소 조성($\delta^{34}S_{\Sigma s}$)은 5.4~7.8$\textperthousand$이었으며, 이는 화성 기원을 지시한다.

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발생 중인 쥐 절치의 생물학적 광화 소요 시간 (Estimated Time of Biomineralization in Developing Rat Incisors)

  • 박민경;민수영;송제선;이제호;정한성;김성오
    • 대한소아치과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.138-146
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 쥐의 하악 절치에서 생물학적 광화에 대한 발육 단계를 타임테이블로 수립하는데 있다. 맹출 길이가 측정되었고 조직학적 절편과 미세단층촬영기(microscopic computerized tomography) 단면으로 절치 발육의 4단계 (1) preodontoblast, (2) dentin matrix secretion, (3) enamel matrix secretion, 그리고 (4) enamel calcification을 확인하였다. 쥐의 하악 절치에서 총 맹출 속도는 $600{\pm}70{\mu}m/day$ ($mean{\pm}SD$; n = 12) 였다. 법랑질 분비 길이는 조직학적 절편에서 $4.59{\pm}0.75mm$, 방사선학적 단면에서 $3.64{\pm}0.63mm$였고 이를 각각 속도로 환산하면 $180.4{\pm}30.0hours$, $145{\pm}25hours$ 으로 나타났다(n = 24). 이러한 결과들은 쥐의 절치의 생물학적 광화가 일어나는 발육 4 단계가 단 며칠 만에 이루어진다는 것을 제시한다. 이번 동물 실험연구의 결과는 발육 중인 치배의 빠른 광물화 과정을 치아 발육 기간의 분석을 통해 이해할 수 있다는 것에 의의가 있다.

한국 백악기 주요 금속광상의 예측 탐사 : W-Mo 광화작용을 중심으로 (Predictive Exploration of the Cretaceous Major Mineral Deposits in Korea : Focusing on W-Mo Mineralization)

  • 최선규;강정극;이종현
    • 자원환경지질
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    • 제52권5호
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    • pp.323-336
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    • 2019
  • 한반도에서 중생대 화성활동은 주로 트라이아스기 후-충돌대형, 쥐라기 조산대형 그리고 후기 백악기 후-조산대형 화성활동으로 대표되며, 각 지질시대별 광화작용의 다양성은 마그마의 지화학적 특성과 함께 정치 심도의 차별성에서 유도된 서로 다른 지열수계로부터 발생하게 되었다. 백악기 금속광화작용은 후-조산대형 천부 화성활동과 관련된 약 115~45 Ma(주 광화기; 약 100~60 Ma)의 광범위한 기간에 걸쳐서 진행되었으며, 대부분 금속광상은 소규모 암주형 화강암체를 따라 집중되는 공간적 배태양상을 보인다. 경기육괴와 영남육괴에서 후기 백악기 금속광상은 전반적으로 공주-음성 단층계와 영동-광주 단층계 및 경상분지의 경계부를 따라 분포하며, 대부분 원지성 천열수~중열수 Au-Ag 맥상 광상 또는 점이성 중열수 Zn-Pb-Cu 맥상 광상으로 산출되고 있다. 반면에 태백산분지, 옥천대 및 경상분지에서는 스카른형, 탄산염교대형, 열수충진형 맥상, 반암형, 각력 파이프형, 칼린형 광상과 같은 다양한 광상 유형으로부터 상이한 금속종이 산출되고 있다. 후기 백악기 금속광화작용은 지역에 따라 광화유체의 유동성 차이뿐만 아니라, 관계 화강암의 근접성 차이에서 나타나는 침전 환경의 차별성으로부터 다양한 광상유형 및 광종이 유도되었다. 백악기 광상 유형의 다양성은 근본적으로 관계화성암의 분화도 및 산화도와 같은 지화학적 특성에 따라 좌우되지만, 광화유체는 전반적으로 중간황형~저황형(intermediate~low sulfidation) 열수의 진화 특성을 보인다.

$UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법에 의한 Citric Acid의 분해효율 비교 (Comparative Studies Of the $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$ and Photo-Fenton Oxidation for Degradation of Citric Acid)

  • 서민혜;조순행;하동윤
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.429-437
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    • 2006
  • 화학세정폐수에 함유되어 있는 citric acid의 효율적인 처리방안을 수립하기 위해 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용하여 각각 citric acid의 제거효율 및 그에 따른 전력소비량을 평가하였다. 그 결과 조사된 최적 처리조건에서 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용한 citric acid 농도에 근거한 TOC 제거효율은 각각 95.5%, 92.3%, 91.5%로 조사되었으며, 그에 따른 전력소비량은 $11.26kWh/m^3,\;3.85kWh/m^3,\;0.799kWh/m^3$으로 조사되었다. 이 결과에 의하면 세가지 광화학적 산화방법 모두 유기물질이 90% 이상 제거되어 citric acid의 분해에 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 처리에 소요되는 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 광화학적 산화방법의 운영비를 결정짓는데 중요한 요소인 전력소모량 측면에서도 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 우수한 것으로 조사되어 본 연구에서 비교하는 세가지 방법 중 citric acid 처리에는 Photo-Fenton 방법이 효율적인면과 경제성면에서 가장 적합한 처리기술로 결론지을 수 있었다.

두릅나무과 식물의 SOD 활성과 광계II의 광화학적 효율에 미치는 온도 스트레스와 Paraquat의 영향 (Effects of Temperature Stress and Paraquat on SOD Activity and Photochemical Efficiency of PSII in Leaves of Araliaceae Plants)

  • 오순자;고정군;김응식;오문유;고석찬
    • 환경생물
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    • 제17권2호
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    • pp.199-204
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    • 1999
  • 여름철 자연조건에서 자라는 두릅나무과 식물 잎의 SOD활성과 광계II의 광화학적 효율의 차이를 분석하고 온도 스트레스와 paraquat의 영향을 조사하였다. 그 결과, 두릅나무과 식물 6종의 잎으로부터 총 8개의 superoxide dismutase(SOD) isoenzyme이 구분되었다. 그 중, 섬오갈피나무 (Acanthopanax koreanum)에서는 두릅나무과 식물에 공통적인 2개의 isoenzyme (SOD 4와 SOD 6)이 높은 활성으로 검출되었고, 황칠나무(Dendropanax morbifera)에서는 두릅나무과 식물이 갖는 8개의 isoenzyme이 모두 검출되었다. 광계II의 광화학적 효율을 나타내는 Fv/Fm은 낙엽성 식물에서는 섬오갈피나무가 다른 종보다 높았으며, 상록성 식물에서는 음지에 위치해 있는 잎이 양지에 위치해 있는 잎보다 전반적으로 높게 나타났다. 섬오갈피나무 잎 disc의 Fv/Fm은 온도가 높아짐에 따라 감소하였지만 황칠나무 잎 disc에서는 35$^{\circ}C$에서 현저하게 감소하였다. 그리고 온도 스트레스와 함께 paraquat를 처리하였을 때 섬오갈피나무에서는 4$^{\circ}C$에서, 황칠나무에서는 35$^{\circ}C$에서 Fv/Fm이 억제되었다. 한편, SOD 활성은 섬오갈피나무 잎 disc에서는 4$^{\circ}C$와 28$^{\circ}C$에서 높았고 paraquat를 함께 처리하였을 매에는 모든 온도에서 활성이 높아졌다. .그러나, 황칠나무 잎 disc에서는 온도가 높아짐에 따라 SOD활성이 억제되었고 paraquat를 함께 처리하였을 때에는 더욱 억제되었다. 따라서, 섬오갈피나무는 황칠나무에 비하여 온도 스트레스나 산화적 스트레스에 효율적으로 대처하는 것으로 나타났다.

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광촉매 코팅한 모르타르를 이용한 대기 중 NOX의 광화학적 변환 (Photochemical Conversion of NOX in Atmosphere by Photocatalyst Coated Mortar)

  • 진현;윤경구;최하진;김교선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.240-246
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    • 2023
  • 친환경적인 태양에너지를 사용하여 대기오염물질인 NOx를 광화학적 반응으로 변환시키는 연구를 수행하였으며 광촉매를 모르타르 표면에 코팅한 시편을 제조하여 NOx의 광화학적 전환율을 분석하였다. TiO2 광촉매를 거푸집의 하부에 먼저 넣고 시멘트 모르타르를 넣은 후 시멘트 모르타르를 양생시켜 광촉매 코팅된 콘크리트를 제조하였다. 거푸집 바닥에 미리 grease를 도포함으로써 양생 후에 콘크리트가 쉽게 탈형될 수 있도록 하였다. TiO2 코팅 양, UV-A 광 세기, 전체 기체 유량, 상대 습도, 그리고 초기 NOx 농도와 같은 공정 변수를 체계적으로 변화시켜서 광촉매 반응에 의한 NOx의 전환율을 조사하였다. 제조된 광촉매 코팅된 콘크리트가 다양한 공기 중의 공정 변수 조건에서 NOx를 성공적으로 전환시키는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 NOx, SOx, VOCs 등의 대기오염물질을 효과적으로 제어하기 위한 건물, 터널, 또는 도로와 같은 인프라 시설의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.