• Title/Summary/Keyword: 몰 전도도

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비정상 몰분율 효과에 대한 동역학적 격자기반 대정준 Monte Carlo 모의실험 연구

  • 여혜진;황현석
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.102-107
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    • 2016
  • 본 연구에서는 동역학적 격자기반 대정준 Monte Carlo (Kinetic Lattice Grand Canonical Monte Carlo, KLGCMC) 모의실험 방법을 이용하여 비정상 몰분율 효과 (Anomalous mole fraction effect)에 대해서 알아보고자 하였다. 이를 위해 양이온 선택성을 가진 이온채널 모델에서 $NH_4{^+}$$Rb^+$의 혼합물에 대하여 몰분율의 변화에 따른 이온전도도를 KLGCMC 모의실험을 이용하여 계산하고, 이를 평균장 이론인 Poisson-Nernst-Planck (PNP)의 결과와 비교해 봄으로써 비정상 몰분율 효과에 대하여 심도 있게 이해하고자 하였다. 본 연구 결과로부터 비정상 몰분율 효과는 이온채널의 이온 선택성에 의해서 발생함을 확인할 수 있었다. 즉, 두 종류 이상의 이온들이 채널 내부로 이동할 때, 이온채널의 이온 선택성에 의해서 각 이온들과 채널 간에 서로 상이한 상호작용을 하게 되고, 이로 인해서 이온 혼합물 조성의 변화, 즉 몰분율의 변화에 대해서 이온 전류가 선형적이 아닌 비선형적으로 변하게 됨을 알 수 있었다.

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이온 몰 전도도가 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속 분리특성에 미치는 영향 (Effect of Ionic Molar Conductivity on Separation Characteristics of Heavy Metals by Nanofiltration Membranes in Waste Water)

  • 오정익
    • 토지주택연구
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    • 제4권1호
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    • pp.119-124
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    • 2013
  • 나노여과막은 일반적으로 하전막이며, 용질의 하전성, 막과의 상호작용에 의해서 특징 있는 분리특성을 보인다. 본 연구에서는 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속류의 제거에 미치는 하전특성을 조사했다. 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 비소(As), 주석(Sn), 납(Pb)을 각각 0.1mg/L 첨가한 모의폐수를 제조하여 나노여과막(a)와 나노여과막(b)를 이용하여 운전압력 0.24MPa, 온도 $25^{\circ}C$에서 여과실험을 수행하였다. 그 결과, 나노여과막(a)와 나노여과막(b)에 의한 염소 이온의 제거율은 12.8%, 3.5%였고, 황산이온의 제거율은 78%, 9.3%였고 TOC의 제거율은 70.4%, 26.2%이었다. 한편, 중금속의 제거율은 나노여과막(a)의 경우 크롬(Cr) 92.5%, 철(Fe) 90.9%, 구리(Cu) 93.1%, 아연(Zn) 92.6%, 비소(As) 74.6%, 주석(Sn) 97.3%, 납(Pb) 93.4%이었고, 나노여과막(b)의 경우는 크롬(Cr) 69.9%, 철(Fe) 84.6%, 구리(Cu) 87.0%, 아연(Zn) 73.3%, 비소(As) 15.2%, 주석(Sn) 80.1%, 납(Pb) 87.7%이었다. 여기서, 나노여과(a), 나노여과(b)의 경우 공통적으로 크롬, 철, 동, 아연, 주석, 납에 비하여 비소의 제거율은 상대적 낮았다. 상기 실험결과에서 폐수 중에 다량 함유되는 염소이온 및 황산이온에 대한 중금속류의 분리계수와 이온성분의 수중에서의 활동정도를 나타내는 인자인 이온 몰 전도도로 해석할 수 있었다. 그 결과, 몰 전도도 비가 큰 중금속 이온일수록, 나노여과막에 의한 중금속 이온의 제거율이 높아지는 경향을 알 수 있었다.

폴리머 블렌딩을 이용한 수소 전도성 가교형 막의 제조와 그 특성 (Preparation and Characterization of Proton Conducting Crosslinked Membranes Using Polymer Blends)

  • 김종학;이도경;최진규;서진아;노동규
    • 멤브레인
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    • 제17권4호
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    • pp.311-317
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    • 2007
  • Poly(vinyl alcohol-co-ethylene) (PVA-co-PE)와 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-co-PMA)을 고분자 블렌딩 방법으로 50 : 50의 무게비율로써 수소이온 전도성 가교형 전해질막을 제조하였다. PSSA와 PMA이 3 : 1과 1 : 1의 몰 구성비로 되이 있는 두 가지 종류의 PSSA-co-PMA 고분자를 수소이온 전도성 고분자로 사용하였으며, PVA-co-PE 고분자는 에틸렌의 함량이 0, 27 그리고 44 mol%인 고분자를 사용하였다. 전해질 막은 PVA의 히드록실 그룹과 PMA의 카르복시릭 그룹 사이의 에스테르화 반응을 통한 열가교를 통해 제조하였고, FT-IR을 통하여 이를 확인하였다. PSSA-co-PMA의 몰비율이 3 : 1로 구성되어 제조된 전해질막은 몰비율 1 : 1로 구성되어 제조된 막보다 더 낮은 이온교환용량과 더 높은 함수율, 수소이온 전도도를 나타내었다. 또한, 전해질막에서 PE의 함량이 증가할수록 이온교환용량, 함수율, 수소이온 전도도가 계속해서 감소하는 경향성을 보였다. 전해질막의 이러한 물성들은 술폰산기의 함량과 친수성, 막의 가교구조 사이의 경쟁적인 효과로써 설명하였다.

금속산화물을 포함한 변성폴리실록산/금속 복합체의 전기 전도성 연구 (Study on the Electrical Conductivity in Polysiloxane/Metal Composite Containing Metal Oxide)

  • 임현구;김주헌
    • 공업화학
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    • 제20권3호
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    • pp.307-312
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    • 2009
  • 폴리실록산/금속 복합체 내에서의 금속입자의 분산성에 영향을 파악하기 위하여 금속산화물을 배위결합으로 가지고 있는 불록공중합체 형태의 변성 폴리실록산을 합성하였다. 합성된 폴리실록산과 금속입자와의 복합체 제조를 통하여 금속입자의 고분자상 분산상태를 확인하였으며 그 결과 금속산화물의 도입이 복합체 내 금속입자의 분산성에 영향을 미침을 확인하였다. 입자의 분산성과 변성폴리실록산에 도입된 금속산화물의 양적 관계 해석을 위하여 다양한 몰분율을 가지는 변성폴리실록산을 합성하였으며 복합체를 제조하였으며, 몰분율 변화에 따른 복합체에서의 분산성 향상을 파악하기 위하여 복합체의 전기전도성을 측정하여 그 결과를 percolation threshold 이론에 따라 해석하였다. 그 결과 금속산화물의 도입된 양이 많을수록 전도성의 임계농도가 낮아짐을 확인할 수 있으며 이를 통해 변성실록산 내 금속산화물의 몰분율의 증가가 입자의 분산성에 미치는 영향을 해석하였다.

가소제 첨가에 따른 Nylon6,6/Polyaniline 전도성 복합체의 제조 및 전기적 성질 (Preparation of Nylon6,6/Polyaniline Conducting Composite and Their Electrical Properties with the Content of Plasticizer)

  • 이완진;김효용
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.979-984
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    • 1998
  • Nylon6,6를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polyaniline(PANI)과의 전도성 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. 블렌딩은 m-cresol를 용매로 사용하였으며 PANI는 camphorsulfonic acid(CSA) 혹은 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산으로 양성화시켰다. 또한, 비상용성인 두 고분자간의 혼화성을 개선시키기 위하여 가소제를 첨가하여 상분리를 최대한 억제시켰다. 제조된 전도성 복합체에 대하여 양성화제의 유무에 따라 또는 PANI의 함량에 따라 전기전도도 및 몰포로지 등을 측정 분석하였다. PANI 착체의 함량이 증가할수록 전기전도도는 증가하였고, 알킬 사슬의 길이가 긴 DBSA로 양성화된 PANI(25wt%)과 가소화된 nylon6,6의 전도성 복합체의 전기전도도는 1.02 S/cm까지 향상되었다.

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Polycarbonate/Polyaniline 전도성 복합체의 제조 및 전기적 성질 (Preparation of Polycarbonate/Polyaniline Conducting Composite and Their Electrical Properties)

  • 이완진;김용주
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.287-292
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    • 1999
  • Polycarbonate (PC)를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polyaniline (PANI)과의 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. 용매로는 chloroform을 사용하였으며 PANI는 전하수송을 가능하게 하고 유기용매에 잘 용해될 수 있도록 camphorsulfonic acid (CSA) 혹은 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산으로 양성화시켰다. 또한, 전도성 복합체의 전기전도성은 압축성형이 아닌 solution casting법에 의하여 향상시켰다. 아울러 양성화제 유무, PANI의 함량 또는 온도에 따라 전기전도도, 몰포로지 및 인장강도 등을 측정 분석하였다. PANI 착체의 함량이 많을수록 전기전도도는 증가하였으며 알킬사슬이 긴 DBSA로 양성화된 25 wt % PANI 착체의 전도성 복합체의 전기전도도는 3.18 S/cm까지 향상되었다.

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층상구조의 Na1.9Li0.1Ti3O7과 그 구리 혼입 유도체의 EPR 및 전기적 연구 (EPR and Electrical Studies in Layered Na1.9Li0.1Ti3O7 and its Copper Doped Derivatives)

  • Pal, D.;Chand, Prem;Tandon, R.P.;Shripal
    • 대한화학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.560-566
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    • 2005
  • 순수한 또는 미량의 구리(몰 퍼센트(0.0$Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_{3-X}Cu_XO_{7-X}$) 물질을 합성하였다. 상온에서 모든 구리 혼입 유도체와 다양한 낮은 온도에서 0.05몰 퍼센트 Cu 혼입 유도체의 EPR 특성을 조사하였다. 격자 안의 $Ti^{4+}$자리에 $Cu^{2+}$가 치환됨으로 인한 TiO6 팔면체의 찌그러짐이 나타났다. 또한, log(${\sigma}_{d.c.}T$) 대 1000/T 그래프를 통하여 세개의 특징적인 영역이 관찰되어진다. 가장 낮은 온도 영역은 모든 구리 혼입 유도체의 polaron 과 Li이 치환된 $Na_2Ti_3O_7$의 이온 전도도에 기인한다. 중간 온도영역의 전도 메커니즘은 관련된 층간의 이온 전도도에 기인하며 가장 높은 온도 영역에서는 변형된 층간 이온 전도도에 기인한다.

알카리 금속염으로부터 대전방지용 수분산 폴리우레탄 코팅용액 제조 (Preparation of Waterborne Polyurethane Coating Solutions with Antistatic Property from Alkali Metal Salts)

  • 홍민기;김병석;이용운;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.427-434
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    • 2012
  • Poly (carbonate diol)과 isophrone diisocyanate 그리고 dimethylol propionic acid로 부터 NCO/OH 몰 비를 0.8, 1.1, 1.3으로 각각 조절하여 수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane dispersion, PUD)을 합성하였다. 이 용액에 알카리 금속염인 $LiClO_4$, $NaClO_4$, $KClO_4$를 첨가하여 대전방지용 수분산 폴리우레탄 코팅 용액을 제조하였다. 이 과정에서 첨가되는 알카리 금속염의 첨가량과 종류가 코팅 도막의 표면저항에 미치는 영향을 살펴보았다. 알카리 금속염의 첨가량이 증가될수록 코팅 도막의 표면저항은 감소하였다. 그러나 PUD에 같은 양의 알카리 금속염이 첨가될 경우에는 $LiClO_4$ > $NaClO_4$ > $KClO_4$의 순서로 코팅 도막의 이온 전도도가 우수함을 알 수 있었다. 또한 PUD 내의 NCO/OH 몰 비가 증가함에 따라 코팅 도막의 표면저항이 증가하여 이온 전도도가 감소하였다.

Polycarbonate/Polypyrrole 전도성 복합체의 제조와 전기적 성질에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Polycarbonate/Polypyrrole Conducting Composite and Their Electrical Properties)

  • 김용주;김남인;이완진
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.923-928
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    • 1999
  • 침전중합에 의하여 polycarbonate(PC)/polypyrrole(PPy) 전도성 복합체를 제조하였다. 이때 산화제로서 $FeCl_3$를 단량체로서 pyrrole를 용매로서 chloroform을 사용하였다. PPy의 함량이 증가함에 따라 전기전도도는 증가하였으며 기계적 물성은 감소하였다. PPy의 함량이 25 wt %일때 전기전도도는 0.23 S/cm까지 향상되었다. 전도성 복합체의 대기중의 산화안정성, 전기전도도의 온도의존성, 몰포로지, 그리고 기계적 물성 등을 측정 분석하였다.

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Nylon6,6/Polypyrrole 전도성 복합체의 제조에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Nylon6,6/Polypyrrole Conducting Composite)

  • 이완진;김효용
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.281-286
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    • 1999
  • Nylon6,6를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polypyrrole (PPy)과의 전도성 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. PPy를 화학적으로 중합시키는데 있어서 $FeCl_3$를 산화제로 사용하였으며, dopant로서 camphorsulfonic acid (CSA)와 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산을 사용하였다. 제조된 전도성 복합체에 대하여 dopant의 종류에 따라 또는 PPy의 함량에 따라 전기전도도 및 몰포로지 그리고 기계적 물성 등을 측정 분석하였다. PPy 착체의 함량이 증가할수록 전기전도도는 증가하였으며, 알킬사슬의 길이가 긴 DBSA로 도핑된 25 wt % PPy 착체와 nylon6,6 복합체의 전기전도도는 0.64 S/cm까지 향상되었다.

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