• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 1998

${\alpha}$상 영역에서의 Pd박막(두께 $180{\AA}$)의 수소흡수 동역학을 4극 전기비저항측정법을 이용하여 연구하였다. 기체상태의 수소를 Pd 박막에 흡수시켰다. ${\alpha}$상의 매우 낮은 농도영역에서 수소 반응율이 다음과 같이 나타내어졌다. $$v=k\frac{1}{1+KX{_H}}PH{_2}-k^{\prime}\frac{KX{_H}{^2}}{1+KX{_H}}$$ 이는 덩어리 시료의 경우와 같다. 정방향반응의 활성화에너지는 4.6kcal/mol H이고 역방향반응의 활성화에너지는 8.4kcal/mol H이다. 반응엔탈피는 25에서 $40^{\circ}C$영역에서 -3.8kcal/mol H 이다. 박막의 활성화에너지와 반응엔탈피값들은 덩어리의 경우에 비하여 조금 작았는데 이는 덩어리와 박막의 표면적의 차이에 의한것으로 추정된다.

• 대한화학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.413-418
• /
• 1989

치환 2-phenylethyl tosylate와 치환 피리딘을 아세토니트릴에서, 2-phenylethyl m-nitrobenzenesulfonate(2-PNS)와 치환 피리딘을 아세토니트릴과 메탄올 용매 중에서 각각 반응시켰다. 기질과 친핵체 다같이 전자를 미는 치환기는 반응속도를 증가시켰다. 이들 결과는 전이상태 변화를 예측하는 More O'Ferral과 양자역학적인 모델에서 결합 파괴가 결합형성보다 더 진전된 $S_N2$ 메카니즘으로 진행함을 보였다. 전이상태 변화는 양자 역학적인 모델의 예측이 실험치와 잘 일치하였고 이탈기에서는 More O'Ferral 도시가 잘 맞지 않았다. 2-PNS 와 피리딘류와의 반응에서는 아세토니트릴이 메탄올용매보다 반응이 빨랐다.

• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.290-297
• /
• 2014

본 연구에서는 활성탄을 사용하여 coomassi brilliant blue G (CBBG)염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계로 부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가하여 활성탄에 의한 CBBG의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Dubinin-Radushkevich 식으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속 도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산이 흡착공정의 지배단계임을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(406.12 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(1.66 kJ/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었다. 온도가 올라갈수록 자유에너지 값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 CBBG의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 광물과 암석
• /
• 제33권3호
• /
• pp.143-152
• /
• 2020

버네사이트(birnessite)는 약 7Å의 d-spacing을 가지는 대표적인 층상형 산화망간광물로 높은 양이온 교환능력을 가지기 때문에 지하수나 퇴적물 공극 유체의 화학조성을 결정짓는 중요한 역할을 한다. 버네사이트의 양이온 교환 반응 기작을 규명하기 위해서는 층간 내 양이온의 배위 환경과 결정구조에 대한 원자 수준의 이해가 매우 중요하다. 이번 연구에서는 원자 수준의 계산광물학 방법인 고전 분자동역학(classical molecular dynamics; MD) 시뮬레이션을 이용하여 기존 실험에서 보고된 화학조성을 가지는 삼사정계 Na-와 K-버네사이트의 결정구조, 층간 양이온의 배위 환경 및 적층 구조를 계산하였다. 계산 결과는 기존 X-선 실험에서 보고된 격자 상수와 층간 배위 환경을 잘 재현하여 시뮬레이션 방법의 신뢰성을 보여주었으며, X-선 실험만으로는 구분하기 어려운 층간의 양이온과 물 분자 위치를 구별한 원자 수준의 정보를 제공하였다. 망간 팔면체 층의 적층 순서는 동일하지만 층간 내 Na⁺와 K⁺의 위치가 서로 상이하고, 층간 양이온의 배위 환경과 결정구조 간의 상관관계를 보인다. 원자 수준의 분자동역학 시뮬레이션은 버네사이트의 양이온 교환 반응 기작 규명에 크게 기여할 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.291-299
• /
• 1981

용액중에서 화학반응을 설명하기 위하여 한개의 대표적인 입자의 반복적 충돌현상까지 고려한 동역학적인 이론을 경구모델을 사용하여 연구하였다. 반응성을 지닌 대표적인 입자의 상공간 밀도의 시간상관함수가 만족시키는 동역학방정식을 유도하였고 이로부터 비활성 용매 S중에서 일어나는 A + B ${\rightleftharpoons$ C + D 형태의 가역반응에 관계되는 반응속도 계수의 인자를 투영연산자방법으로 구하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.233-236
• /
• 2002

다양한 산업활동에 의하여 발생하는 6가 크롬 (Cr(Ⅵ))은 대표적인 토양 및 지하수 오염물질이다. Cr(Ⅵ)은 3가크롬(Cr(III))로의 환원에 의한 침전반응으로 이동성이 저하된다고 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 고형화/안정화 공정에 환원.분해 반응을 추가한 2가철 기반 분해성 고형화/안정화(Degradative Solidification/Stabilization)공정에 의한 Cr(Ⅵ) 처리 특성을 고찰하였다. 회분식 실험결과 cemen/Fe(II) system내에 Cr(Ⅵ)은 환원반응 뿐만 아니라 cement에 의한 침전에 의해서도 제거됨이 밝혀졌다. Cr(Ⅵ)의 제거속도는 Fe(II)의 반응당량에 비례하는 것으로 보여진 반면, cement/solution ratio에 따른 Cr(Ⅵ) 제거동역학의 차이는 그다지 크지 않았다

• 한국진공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.81-89
• /
• 2008

분자동역학을 이용하여 이온빔 스퍼터링 과정에서 원자의 거동을 연구하였다. Ar이온이 Au와 Pd(001) 표면에 다양한 에너지와 입사각도로 충돌할 때, 표면원자들 중 일부는 공간으로 떨어져 나갔으며, 반응 후 일부 원자들은 초기 표면보다 위쪽에 재증착 되는 현상이 관찰되었다. 재증착 원자의 수율은 스퍼터된 원자보다 Au의 경우 약 5배, Pd의 경우 약 3배 많이 입사 에너지와 입사 각도에 상관없이 발생됨을 확인하였다. 연속된 입사계산을 통해, 스퍼터링 과정에 발생되는 다양한 표면 패턴 형성 메커니즘을 식각만으로 설명하고 있는 종래의 개념과는 달리, 이온빔으로 인해 끊임없이 발생되는 재증착 원자들이 표면의 구조를 형성하는데 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권5호
• /
• pp.679-686
• /
• 2019

수용액으로부터 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착 평형, 동역학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 아닐린 블루의 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 통해 해석하였다. Langmuir 모델이 다른 모델들 보다 등온 데이터에 더 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L=0.036{\sim}0.068$)는 활성탄에 의한 아닐린 블루의 흡착 공정이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 나타냈다. 흡착속도상수는 유사일차속도 모델, 유사이차속도 모델 및 입자내 확산 모델에 적용하여 구하였다. 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 따랐다. 흡착 메카니즘은 입자내 확산 모델에 의해 경막 확산과 입자내 확산의 두 단계로 평가되었다. 흡착공정에 대한 깁스 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피 변화와 같은 열역학 파라미터들이 평가되었다. 엔탈피 변화(48.49 kJ/mol)은 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알려주었다. 깁스 자유 에너지는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 더 높아졌다. 등량흡착열은 흡착제 표면의 에너지 불균일성 때문에 흡착제와 흡착질 사이에 상호작용이 있음을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권8호
• /
• pp.462-469
• /
• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제11권6호
• /
• pp.83-91
• /
• 2006

회분식 반응조에서 마이크로(mZVI) 및 나노(nZVI) 크기의 영가 철을 환원물질로 이용하여 고폭화약물질 3종에 대한 환원동역학을 측정하였다. 각 화약류를 이용하여 어미물질에 대한 nZVI와 mZVI의 비표면적 환원상수 $k_{SA}$과 비중량 환원상수 $k_{M}$을 측정한 후, 중간산물의 거동을 비교하였다. 그 결과 두 상수를 사용해서는 nZVI 반응조내 어미 물질과 중간환원산물들의 거동을 완전히 설명할 수 없었다. 화약물질을 mZVI로 처리한 반응조에서는 초기 환원물질인 nitroso-RDXs, nitroso-HMXs 및 hydroxylamino-TNT가 주로 축적되었으나, nZVI로 처리한 반응조에서는 동일한 겉보기 반응속도임에도 불구하고 환원말기물질인 극성중간산물들과 TAT가 축적되었다. 그러므로 중간산물들의 환원까지 고려하는 새로운 매계변수의 개발이 필요한 것으로 판단된다.