• 분석과학
• /
• 제8권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 1995

네 자리 Schiff base cobalt(II) 착물로서 $Co(II)_2-N$, N-bis(salicylidene)-m-phenylendiimine : [$Co(II)_2(SMPD)_2(H_2O)_4$] 및 $Co(II)_2-N$, N-bis(salicylidene)-p-phenylendiimine : [$Co(II)_2(SPPD)_2(H_2O)_4$]들을 합성하였다. Pyridine 용액에서 이와 같은 착물들에 산소를 가하여 산소 첨가된 생성착물로서 [$Co(III)_2O_2(SMPD)_2(Py)_2$] 및 [$Co(III)_2O_2(SPPD)_2(Py)_2$]들을 합성하였다. 원소분석과 금속정량, IR spectia 및 TGA를 측정한 결과로부터 pyridine과 산소가 중심금속에 6배위로 결합함을 밝혔다. 0.1M TEAP-pyridine 용액에서 순환 전압-전류법에 의한 산소 첨가 생성 착물들의 산화-환원 과정은 다음과 같이 5단계의 일전자 반응으로 진행됨을 알았다. $$[Co(III)_2-O_2-CO(III)]\rightarrow^{e^-}[Co(III)-O_2-Co(II)]\rightarrow^{e^-}[Co(II)-O_2-Co(II)]\rightleftarrows^{e^-}[Co(II)+Co(II)+O_2{\cdot}^-]\rightleftarrows^{e^-}[Co(II)+Co(I)+O_2{\cdot}^-]\rightleftarrows^{e^-}[Co(I)+Co(I)+O_2{\cdot}^-]$$.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제7권3호
• /
• pp.79-84
• /
• 2002

전기분해에 의한 부상현상을 이용하여 토양세정 후 발생되는 유출수 중의 유수를 분리하기 위한 적정 운전조건에 관하여 고찰하였다. 전압에 의한 유수분리 효율을 관찰한 결과, 전기분해 1시간 후 3V의 전압만으로도 88% 정도의 효율을 나타내었으며 6V 이상의 전압에서는 90% 정도로 거의 비슷한 효율을 나타내어 대부분의 에멀젼이 분리됨을 확인할 수 있었다. 동일조건에서는 전기분해 시간이 길수록 분리효율이 향상되었으며, 전극 간격이 넓어질수록 같은 효율을 얻기 위해 소요되는 전압의 크기가 커짐을 알 수 있었다. 전기분해 시 양극에서는 $OH^-$의 방전으로 발생되는 산소에 의해 산화반응이 일어나며, 음극에서는 $H^+$가 방전되어 발생되는 수소에 의해 환원반응이 일어나 미세한 기포가 형성된다. 유분의 부상분리 현상은 유분의 (-)전하와 전기분해에 의해서 발생되는 양이온의 결합으로 인한 중화반응 및 음극에서 발생되는 미세 수소기포로 인한 부상분리가 대부분을 차지하기 때문에 전압 및 전기분해 시간이 증가하고 전극 간격이 좁을수록 음극에서 발생되는 미세 기포의 양이 증가되어 부상효과가 크게 나타나는 것으로 판단된다. 전극 종류는 구리 > 알루미늄 > 철 > 티타늄 순으로 효율을 나타내었으며, 이는 금속들의 전기전도도 차이에 의해 일어나는 현상으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제26권3호
• /
• pp.17-25
• /
• 2017

전기로 제강분진은 고철을 전기로에서 용해하는 과정에서 발생하는 휘발성분들이 공기 중의 산소와 반응하여 산화물형태로 포집된 미세분말로써 다양한 특성을 가지고 있다. 이러한 전기로 제강분진의 효율적인 자원화를 위해서 반응속도론적 기초실험과 Pilot 규모의 생산실험을 병행하여 실시하였다. 그 결과 전기로 제강분진은 다양한 구성성분과 화합물로 구성되어 있었으며 공통적으로 Cl과 알카리 성분이 다량으로 존재함에 따라 자원화를 위한 실제 조업에 큰 악영향을 미치는 화합물의 형성이 예상된다. 휘발거동은 $1100^{\circ}C$ 영역에서 활발히 진행되고 $1250^{\circ}C$ 영역에서는 용융현상이 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 Pilot규모의 실증테스트의 결과로 얻은 조산화아연과 환원철의 형성거동에서도 동일한 결과를 얻었다. 이러한 결과는 전기로 제강분진의 자원화 플랜트의 설계 및 조업조건 설정에 유용한 기초자료로 활용이 기대된다.

• 청정기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.166-174
• /
• 2011

지지체의 구성비가 일산화탄소 산화반응에 미치는 영향을 조사하기 위하여 다양한 몰 비의 Al/(Al+Ce) 산화물을 공침법으로 제조하고 백금을 담지한 촉매를 함침법으로 제조하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보고 반응 활성과 연관시키기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 수소/일산화탄소-승온환원분석($H_2$/CO-TPR)의 특성분석을 수행하였다. Pt/xAl-yCe 촉매에서 지지체의 몰 비에 따른 최적 활성을 조사한 결과, 건식 및 습식 반응조건에서 Pt/1Al-9Ce 촉매가 가장 좋은 활성을 나타냈으며, 이를 기준으로 회산형 형태의 반응 곡선을 나타냈다. 반응물에 5%의 수분이 존재 할 때, 50%의 전환율 온도가 건조 반응조건에서의 활성보다 약 $30^{\circ}C$ 저온으로 이동하였다. CO-TPR 분석에서Pt/1Al-9Ce 촉매 상의 이산화탄소 탈착피크가 가장 크게 관찰되었고, CO-TPR 결과는 반응결과와 잘 일치하였다. 이는 다른 촉매에 비해 Pt/1Al-9Ce 촉매의 표면 흡착점이 가장 많고 지지체로부터 산소공급이 용이함을 의미한다. 또한 $^{27}Al$ NMR 분석에서 오면체로 배위된 $Al^{3+}$ 점의 양과 반응 활성이 비례관계에 있음을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제31권1호
• /
• pp.108-114
• /
• 2020

본 연구에서는, Ru[1]/TiO₂ 촉매 제조 시 소성/환원 조건에 따른 NH₃-SCO (selective catalytic oxidation) 효율을 비교하였다. Ru[1]/TiO₂ red는 Ru[1]/TiO₂ cal에 비하여 NH₃ 전환율 및 NH₃의 N₂ 전환율이 우수하였다. Ru[1]/TiO₂ 촉매의 물리·화학적 특성은 BET, XRD, TEM, XPS, H₂-TPR 분석에 의해 확인되었으며, 활성금속의 분산도와 표면 흡착 산소종(O_β)의 비율에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 에너지공학
• /
• 제15권2호
• /
• pp.107-117
• /
• 2006

물을 분해하여 수소를 만드는 방법으로서 열화학싸이클을 이용한 방법에 대하여 그동안의 연구 동향에 대하여 살펴보았다. 수소생산이란 관점에서 열화학싸이클이 갖는 장점은 일정한 고온의 열을 얻을 수 있다면, 반응속도의 향상과 아울러 대용량화가 가능하다는 점이다. 안정한 물을 분해하려면 물의 산화/환원이 용이한 매개체를 써서 수소 및 산소를 발생하게 하고 순환시키게 되는데, 매개체가 유독성 물질이라면 이 과정에서 누출이 되지 않도록 하여야 한다. 아직 상용화단계에는 미치지 못하였지만, 일본, 스위스, 이스라엘, 미국, 한국 등에서 집중적으로 연구되고 있는 내용은 IS 싸이클과 ZnO/Zn, $Fe_3O_4/FeO$등과 같은 금속산화물계를 이용한 싸이클들이며, 고온용 및 내부식성 소재와 시스템 분야에서 아직 해결해야할 점이 많다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.160-168
• /
• 2010

본 논문은 대기압 펄스 배리어 방전을 이용하여 NO 가스를 무해한 물질로 환원시키기 위하여 방전공간에서의 NO 분자의 생성 및 제거과정에 대하여 레이져 유기형광법을 이용하여 시 공간적인 밀도변화를 측정 및 분석하였다. 사용된 펄스 배리어 방전리액터는 진전속도가 $2.7{\times}10^6$[m/s] 인 1차 스트리머가 음극표면에 도착한 이후에 2차 스트리머가 양극 부근에 발생되었다. 그리고, 펄스 레이져에 의하여 NO 분자만을 효율적으로 상위준위로 여기시키기 위하여 Nd:Yag 및 염료 레이져를 복합하여 226[nm]의 자외광을 방전공간으로 도입하였으며, NO 분자만을 $A^2{\Sigma}^+{\leftarrow}X^2{\prod}$(0,0)으로 여기시키고, 여기된 분자들이 낮은 준위 $A^2{\Sigma}^+{\rightarrow}X^2{\prod}$(0,2), (0,3)로 복귀됨에 따라 방출되는 주요한 형광신호를 측정하였다. NO 분자의 시 공간적 변화 측정결과로부터 NO 가스를 효율적으로 제거하기 위해서는 산소농도를 가능한 2 [%]이하로 낮추고, 2차 스트리머 진전에 의해서 충분하게 방전공간에서 NO 환원반응을 유발할 수 있도록 제어하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.103-115
• /
• 2000

갈색 침전물의 생성은 우리나라 지하수의 개발 및 공급에 있어 흔히 발생하는 문제 중의 하나인데, 이에 따라 색도, 맛, 탁도 및 용존 철 함량 등의 항목에 있어 먹는 물 수질 기준을 초과하게 되고, 물 공급 시스템에 스케일링의 문제를 야기하게 된다. 경기도 파주 지역 지하수의 경우에도 양수 후 몇 시간 내에 갈색 침전물이 형성되어 수질을 악화시키고 있다. 본 연구에서는 지하수의 탁도를 유발하는 원인과 지화학적 반응 경로를 이해하고자, 평형열역학 및 반응속도론적 접근을 통하여 갈색 침전물의 형성과정을 파악하였다. 본 연구결과는 침전물의 형성을 최소화하기 위한 적정 양수 기법은 물론 수질 향상을 위한 최적 수처리 기법을 설계하는데 있어 중요한 자료로 활용될 것이다. 파주 지역의 암반 지하수는 물/암석(편마암)반응에 의해 Ca-$HCO_3$형의 수질 특성을 보인다. SEM-EDS 및 XRD 분석 결과, 갈색 침전물은 비정질의 함철 산화물 또는 수산화물로 해석된다. 다양한 공극 크기(6, 4, 1, 0.45, 0.2 $\mu\textrm{m}$)를 갖는 여과지를 이용한 다단계 여과 결과, 이들 침전물은 크기에 있어 대부분 1 내지 0.45$\mu\textrm{m}$의 입도를 갖는 콜로이드 형태이지만, 질량 분포로 볼 때는 1 내지 6$\mu\textrm{m}$범위가 우세함(총 질량의 약 81%)을 알 수 있다. 다량의 용존 철(II)은 지하수 유동 중에 철 함량이 높은(최대 3wt.%) 단층 파쇄암 내의 녹니석(clinochore)의 용해로부터 기원하는 것으로 판단된다. PHREEQC 프로그램을 이용한 포화지수 계산 및 pH-Eh 관계도에 대한 검토 결과, 침전물은 함철 수산화물임이 확인되며, 환원 조건에 있던 심부 지하수가 양수에 의해 산소에 노출되면서 화학성 변화(특히, 산화)에 의하여 침전함을 알 수 있다. 양수 이후의 시간 경과와 더불어 양수된 지하수의 pH, DO, 알칼리도는 점차 감소하며. 탁도는 증가하다가 일정 시간 경과 후 감소하는 경향을 보인다. 양수 이후의 경과 시간에 따른 용존 철(II)의 농도 감소율(즉, 반응 속도)은 Fe(II)=10.l exp(-0.0009t)로 표현된다. 따라서 갈색 침전물의 생성 반응은 양수 및 양수 후 저장 과정 중에 산소의 유입에 따른 산화 반응에 기인하며, 그 반응은 시간, 산소분압 및 pH에 의존함을 알 수 있다. 탁도를 제거하여 음용 가능한 수질을 확보하기 위해서는, 충분한 시간 동안 충분한 크기를 갖는 탱크 내에서의 다단계 저장 및 폭기를 거친 이후에 응집된 침전물에 대한 여과가 제안된다. 이때, 비용 절감 차원에서 상이한 입도 조건에서의 다단계 여과가 효과적일 것으로 생각된다. 한편, 개발 관정 내에서의 스케일링을 최소화하기 위해서는 심부 지하수로 산소가 풍부한 천층 지하수가 유입되는 과정을 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서는 적정 채수량 범위 내에서의 지속적인 양수가 효과적일 것이다. 아울러, 산소가 풍부한 천층 지하수의 채수를 위한 별도의 관정 설치도 고려할 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제8권4호
• /
• pp.392-400
• /
• 2003

남해 중부해역 반폐쇄성 만과 유기오염 유입원이 다수 존재하는 7개 연안에서 2003년 5월 13일부터 17일에 걸쳐 산소 미세전극을 이용 공극수내 산소의 수직분포를 측정하였다. 관측된 산소투과깊이 범위는 1.30∼3.80 mm로 매우 작았다. 극히 얕은 산화층 존재는 초기속성 작용 연구 중 산화$.$환원 반응연구를 최소한 mm 단위로 연구할 필요성을 제시한다. 공극수 수직분포에 1차 확산-반응 모델을 적용하여 추정된 퇴적물/해수 계면에서 산소소모율 범위 는 10.8∼27.6 mmol $O_2$ m$^{-2}$ day$^{-1}$(평균 19.1 mmol $O_2$ m$^{-2}$ day$^{-1}$)였고 퇴적물 유기탄소 농도와 양의 상관관계를 보였다. 또한 플럭스에 산소 대 탄소 비 (170/110)를 적용하여 추정한 유기탄소 산화율은 89.5∼228.1 mg C m$^{-2}$ day$^{-1}$(평균: 158.0 mg C m$^{-2}$ day$^{-1}$)였다. 이들 결과는 남해중부 해역중 유기물 유입이 많은 지역을 대상으로 한 결과로 남해 평균 값 중 최대값으로 생각되며 연안환경의 부영양화 및 빈산소 수괴 형성 기작을 밝히기 위해서는 이러한 연구가 보다 많은 지역에서 계절적으로 수행되어져야 할 것으로 생각한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제27권4호
• /
• pp.412-420
• /
• 2016

Effect of $H_2S$ on reactivity of oxygen carrier was measured and discussed using fluidized bed reactor and SDN70 oxygen carrier. We could get 100% of fuel conversion and $CO_2$ selectivity even though $H_2S$ containing simulated syngas was used as fuel for reduction. Absorbed sulfur was released during oxidation and $N_2$ purge step after oxidation as $SO_2$ form. We could get 100% of fuel conversion and $CO_2$ selectivity during cyclic reduction-oxidation tests up to 10th cycle. However, only 6~7% of sulfur can be removed during oxidation and $N_2$ purge step and 93~94% of sulfur was accumulated in the oxygen carrier. Therefore we could conclude that total removal of sulfur was not possible. $SO_2$ emission during oxidation decreased as the number of cycle increased. Therefore we could expect that the reactivity of oxygen carrier will be decreased with time.