• 분석과학
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• 제13권4호
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• pp.433-439
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• 2000

무정형 알루미나를 흡착제로 사용하여 니켈(II) 이온의 흡착거동을 조사하였다. 흡착반응속도에 관하여 실험한 결과, 두 단계 흡착, 즉 한 시간 이내 빠르게 진행되는 흡착과 그 이후에는 느리게 진행되는 흡착으로 구분되었다. 흡착등은 실험에서는 Langmuir-Freundlich 흡착식을 만족하였으며 PH가 높을수록 최대흡착량이 증가함을 보였다. 이온강도의 변화에 따른 흡착량의 변화를 조사한 결과 어떤 뚜렷한 경향성을 보이지 않은 것으로 보아 니켈(II) 이온의 흡착은 정전기적 상호작용이라기 보다는 표면착물형성으로 이루어짐을 추정할 수 있었다. 일정한 이온강도에서 세 가지의 니켈(II) 이온 농도에서 pH를 변화시키면서 흡착량을 측정한 결과 니켈(II) 이온의 농도가 높을수록 흡착률은 감소했으며 흡착변곡점은 보다 높은 pH쪽으로 이동하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.2-57.2
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• 2012

산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.42-47
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• 2013

페로니켈 슬래그는 페로니켈 제조 공정의 부산물이다. 페로니켈 슬래그가 마그네슘 산화물 및 규소 산화물 등 유용 성분을 갖는데도 불구하고 대부분이 폐기되거나 골재로 사용된다. 이 연구는 $H_2SO_4$ 용액을 사용하여 Mg 이온을 추출하고, NaOH 용액을 사용하여 불순물 제거 및 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻으려고 하였다. $H_2SO_4$ 용액에 의해 Mg 이온은 Fe 이온 및 기타 페로니켈 슬래그 구성 성분과 함께 추출되었다. 불순물을 제거하고 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻기 위해서는 침출액의 pH 조절이 중요하다. 불순물은 가수분해에 의한 수산화물 침전으로 제거하였다. 이 과정 후, 여과액에 NaOH를 첨가하여 고순도의 $Mg(OH)_2$을 얻었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.55-63
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• 2020

묽은 염산용액에서 이온성액체에 의한 코발트(II)와 니켈(II)의 분리를 조사하기 위해 이온성액체의 종류와 농도 및 수상의 초기 pH를 변화시켜 추출실험을 수행했다. 본 논문에서는 유기인산(D2EHPA, PC88A, Cyanex 272, Cyanex 301)을 Aliquat 336과 반응시켜 제조한 이온성액체와 Aliquat 336의 염소이온을 SCN과 치환한 이온성액체를 사용했다. 세 종류의 이온성액체(ALi-D2, ALi-PC, ALi-CY272)에 코발트(II)가 니켈(II)보다 추출이 잘 되었으며 평형 pH가 초기 pH보다 높았다. ALi-CY301의 경우 코발트(II)와 니켈(II)의 선택도는 추출조건에 의존했다. 또한 상기 이온성액체에 TBP의 첨가가 두 금속의 추출에 미치는 영향도 조사했다. 추출제로 ALi-SCN를 사용하는 조건에서 코발트(II)가 선택적으로 추출되어 두 금속을 완전히 분리하는 것이 가능했다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권4호
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• pp.36-43
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• 2018

폐 니켈-카드뮴 전지의 재활용을 위하여 효율적으로 카드뮴과 니켈을 분리할 수 있도록 이온치환 반응을 이용하여 선택적으로 카드뮴을 분리하였다. 폐 니켈-카드뮴 전지 내의 전극을 분쇄하여 얻은 전극 분말을 황산에 침출시킨 니켈-카드뮴 용액에 황화나트륨을 첨가하여 CdS로 침전시켰다. 다양한 조건에서 이온치환실험을 실시하였으며, 최적조건으로는 상온에서 용액의 pH = -0.1, $Na_2S/Cd=2.3$일 때 용액 내 잔존하는 Cd은 약 100 ppm으로 대부분 CdS로 침전된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.115-123
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• 2007

본 논문은 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 인공위성용 전력계의 개념 설계에 대하여 기술한다. 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀과 비교할 때, 리튬이온 (Li-ion) 셀은 에너지 밀도, 무게 그리고 부피에서 큰 잇점을 갖고 있다. 니켈카드뮴 (NiCd) 셀의 평균 출력전압은 +1.2V이며, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 출력전압은 +3.6V이다. 그러나, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전에 있어서의 절차는 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀 보다는 어렵다. 따라서, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전 시에는 각각의 셀에 대하여 충전 전압과 방전 전압을 검침하고 제어를 해주어야 하므로 별도의 제어 회로가 요구된다. 따라서, 본 논문을 통하여 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 전력계의 설계 시 고려하여야 할 사항 및 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충방전 특성에 대한 연구 결과를 제시하고자 한다.

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.789-795
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• 2001

중금속 오염 폐수로부터 니켈 이온을 선택적으로 흡착 제거할 수 있는 섬유상 이온교환체를 합성하기 위하여 PAN계 섬유를 산과 알칼리로 가수분해하여 섬유 내에 1급, 2급 아민기 및 카르복시기(-COOH)를 도입한 섬유상 이온교환체를 합성하였다. PAN 섬유의 가수분해는 산성 용액내에서 잘 일어났으며 황산 용액 내의 $80^{\circ}C$에서 7시간 반응시킨 섬유상 이온교환체의 함수율은 최대 71.2%이었고 이 때, 이온교환용량은 1.95 meq/g이었다. 니켈 이온 흡착은 흡착 시간 50분에서 초기 흡착 평형이 1.44 meq/min이었으며, 최대 흡착 용량은 2.48 meq/g으로 나타났다. 본 연구에서 합성한 PAN계 섬유 이온교환체는 니켈 이온에 대한 흡착성이 우수한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.640-647
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• 2006

도금공장에서 발생하는 폐수에는 니켈 등 중금속이 고농도로 함유되어 있어 그 처리가 매우 어려운 편이며, 최근에는 공해물질의 발생을 사전에 예방하는 공정을 도입하거나, 발생된 폐수 및 폐기물을 적절히 처리하여 재활용하는 청정기술이 도입되는 추세이다. 본 연구에서는 니켈 도금 공정에서 발생되는 폐수를 대상으로 이온교환과 전기투석 공정을 이용하여 니켈의 회수가능성 및 효율을 평가하였다. 이온교환수지 5 종을 이용한 이온교환 실험결과 S 1467(gel-type 강산성 양이온 교환수지)의 교환용량이 가장 높았으며 재생실험결과 4 N HCl을 재생재로 사용한 경우에서 재생율 및 재생농도가 가장 높았다. 전류밀도, 전극액 농도, 농축액 및 전극액 유량을 변화시켜가며 운전한 전기투석 실험결과 최적의 운전조건은 전류밀도 $250A/m^2$, 전극액 농도 2 N $H_2SO_4$, 전극액 및 농축액 유량 30 mL/min였다. 이온교환수지 500 mL를 사용한 이온교환 scale-up 실험결과 S 1467 수지의 교환용량은 1.88 eq/L resin, 재생율은 93.7% 이었고 cell pair 수를 2개로 증가시킨 전기투석의 scale-up 실험결과, 농축 및 희석효율은 증가하였으나, 전류효율은 일정하였다.

• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.521-528
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• 1993

니켈-흑연 복합분말은 고온 고압하에서 수소개스를 사용하여 ammoniacal황산니켈염 수용액으로 부터 니켈이온을 흑연코어표면에 석출시켜 제조하였으며, SEM. X-선 회절분석, 입도 및 화학분석 등을 이용하여 환원속도 및 니켈코팅층의 특성에 미치는 코팅 촉매제 Anthraquinone$(C_6H_4COC_6H_4 CO)$ 의 영향을 조사하였다. 코팅촉매제의 입도 및 첨가량 변호에 따라 수소개스 주입 후 환원반응이 시작되기 까지 필요한 잠복기는 22~70분 정도 이었으며, 흑연코어 표면의 니켈코팅층은 포도송이 모양(botryoidal)인 미립의 니켈 nodule(2-4$\mu\textrm{m}$)로 형성되었다. 또한 코팅촉매제의 첨가량이 증가함에 따라 코팅용액중 니켈이온의 환원속도는 증가하여 0.2gr/$\ell$첨가시 4.5gr/$\ell$/min를 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권3호
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• pp.73-80
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• 2022

폐리튬이온전지를 고온에서 용융환원하면 금속혼합물을 얻을 수 있다. 금속혼합물을 황산이나 염산으로 침출한 다음 용매추출로 분리한 여액에는 니켈(II), 코발트(II), 망간(II)과 실리케이트(IV)가 함유되어 있다. 본 논문에서는 양이온교환수지인 Diphonix와 P204를 사용하여 황산과 염산 합성용액에 함유된 상기 이온들의 이온교환거동을 조사했다. 용액의 pH가 3인 황산용액에서 니켈(II), 코발트(II)와 망간(II)이 선택적으로 Diphonix에 흡착되었다. 용액의 pH가 6인 염산용액에서는 망간(II)이 P204수지에 선택적으로 흡착되어 분리가 가능했다. Diphonix와 P204에 흡착된 금속이온은 황산이나 염산용액으로 세출할 수 있었다.