• Title/Summary/Keyword: 산화 환원 반응

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Glucose Monitoring Device in Textile Processing (섬유공정 응용의 연속식 당 모니터링 장치 개발)

  • 이명희;최은경;정진갑
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.379-381
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    • 2001
  • 굴절율 측정에 의하여 당 성분을 정량하는 방법을 이용한 장치로, 글루코오스의 환원성에 기초하여 산화ㆍ환원 반응을 이용한 적정법이나 흡광도 측정법과 비교하여 시약이 필요없고 시간이 단축되는 장점이 있다. 그리고, 보통의 굴절율 측정기(예로 Abbe refractometer)가 당 농도 0.5%일 때의 굴절율 값 단위로 측정되는 한계를 극복하여 본 당 모니터링 장치는 바탕 물질과의 굴절율 차이를 증폭한 값으로 data(differential refractive index)를 얻을수 있으므로 글루코오스 농도 0.01% 단위까지 정량할 수 있어서 0.1% 이하의 저농도도 측정 가능하며 그 이상의 농도 범위에서도 측정 오차를 줄일수 있는 장점이 있다. (중략)

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Evaluation of possibility using cobalt poly-pyrrole carbon as an alternative oxygen reduction catalyst in microbial fuel cells (미생물 연료전지 내 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원촉매로서의 평가)

  • Kwon, Jae-Hyeong;Joo, Jin-Chul;Ahn, Chang-Hyuk;Song, Ho-Myeon;Ahn, Ho-Sang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.477-477
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    • 2012
  • 미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.

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A Study on the Electrolytic Reduction Mechanism of Uranium Oxide in a LiCl-Li$_2$O Molten Salt (LiCl-Li$_2$O 용융염계에서 우라늄 산화물의 전기화학적 금속전환 반응 메카니즘에 관한 연구)

  • 오승철;허진목;서중석;박성원
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.1 no.1
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    • pp.25-39
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    • 2003
  • This study proposed a new electrolytic reduction technology that is based on the integration of simultaneous uranium oxide metallization and Li$_2$O electrowinning. In this electrolytic reduction reaction, electrolytically reduced Li deposits on cathode and simultaneously reacts with uranium oxides to produce uranium metal showing more than 99% conversion. For the verification of process feasibility, the experiments to obtain basic data on the metallization of uranium oxide, investigation of reaction mechanism, the characteristics of closed recycle of Li$_2$O and mass transfer were carried out. This evolutionary electrolytic reduction technology would give benefits over the conventional Li-reduction process improving economic viability such as: avoidance of handling of chemically active Li-LiCl molten salt increase of metallization yield, and simplification of process.

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Electrochemical Behaviors of the Surface-Treated Nickel Hydroxide Powder and Electrolyte Additive LiGH for Ni-MH Batteries (니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 표면처리와 전해액 첨가제 LiOH의 전기화학적 거동)

  • Kim, Ho-Sung;Oh, Ik-Hyun
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.11 no.2
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    • pp.115-119
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    • 2008
  • Single particle of nickel hydroxide and the surface-treated one with cobalt element were performed to review the effect of LiOH additive in alkaline electrolyte for Ni-MH batteries using microelectrode test system. As a result of cyclic voltammetry, the electrochemical behaviors such as the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction are clearly observed for a single particle of nickel hydroxide, respectively. Furthermore, the reduction current peak of nickel hydroxide added with LiOH in electrolyte was very low and broad compared with the normal nickel hydroxide without an additive LiOH, which had a bad effect to the crystallization structure of nickel hydroxide. However, it was found that capacity and cycle properties of the nickel hydroxide treated with cobalt greatly increased by the addition of LiOH.

A Study on catalyst-coated ceramic filter for diesel engine exhaust-gas treatment (디젤엔진 배가스 처리를 위한 세라믹 필터 촉매코팅에 관한 연구)

  • Choi, Sun-Hee;Ku, Kuk-Hae;Jung, Deok-Young;Oh, Kwang-Joong
    • Clean Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.65-74
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    • 2001
  • Modified dip-coating method 8.3 times shorten in solution volume-coated and 83.3 times in coating time than existing dip-coating method. Coating weight increased nearly 2~3 times. So modified dip-coating method is evaluated that it is economic and has a efficiency. When we make an experiment in coated $LaCoO_3$ on ceramic monolith in modified dip-coating method which use 2 coating applications with relative viscosity $0.006202kg{\cdot}m/sec$, it showed a superior reaction at 88.56mg per ceramic unit gram in NO-CO reaction(optimum coating amount). When we make an experiment in the same size of ceramic filter cell with different conditions 100, 200cell per square inch, the result in low temperature($200^{\circ}C{\sim}350^{\circ}C$), 200cell3 per square inch is 6~23% higher in NO reduction and 11% in CO oxidation than 100cell per square inch. It is because the more the number of cells in the ceramic filter increase, the more catalytic surface area is expanded.

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The Characteristics of water Quality on MSW Landfill Leachate with variation of the Oxidation-Reduction Potential (산화·환원 전위 변화에 따른 도시폐기물 매립지 침출수의 수질 변화 특성)

  • Huh, Mock
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.9 no.1
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    • pp.127-133
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    • 2001
  • It can be known that from leachate generated in the initial stage of landfill there are a lot of undecomposed orgainc materials, its sulfur component reduces to sulfide ion by sulfur reducing microorgarnisms as an anaerobic digestion proceeds, the sulfide ion makes the leachate discolor to black by forming metal sulfide sol, on condition that much more equivalent of sulfide ion than that of metal ion is present, and the metal sulfide sol can be generated to the precipitates by forming black-colored particulates. Therefore, we can confirm the important possibility for the economic and efficient treatment of leachate that it can be passivated, provided that much more equivalent of sulfide ion is present in the reaction of sulfide ion and metal ion.

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Characterization with Change of $R_2O_3$, RO in $SiO_2-R_2O_3-RO$ System for SOFC Sealnat (SOFC 밀봉재로서 $SiO_2-R_2O_3-RO$계에서 $R_2O_3$, RO 변화 따른 특성)

  • Yang, Sang-Jin;Choi, Byung-Hyun;Lee, Mi-Jai;Jee, Mi-Jung;Lee, Hong-Lim;Yoo, Yung-Sung
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.8-11
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    • 2007
  • SOFC 스택 밀봉재로서 $SiO_2-R_2O_3$계를 선정하여 $R_2O_3$와 RO를 변화 하였을 때 유리 전이 온도, 열팽창계수, 이종 물질간의 젖음성, 환원 가스에 반응성 등을 조사하였다. 또한 모유리에 filler를 넣었을 때 filler 첨가에 따른 특성을 조사한 결과 $B_2O_3/SiO_2$ 함량비 증가에 따라 열팽창계수는 증가하였고 전이점은 낮아졌으며 밀봉재를 이용한 SUS 와 SUS를 $800^{\circ}C$ 접합 후 산화 ${\cdot}$ 환원분위기에서 작동했을 때. 화학적 반응 및 확산 반응층은 관찰되지 않았다.

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Rates and Mechanism of the Reactions of Aquaoxomolybdenum (IV) Trimer with Vanadium (V) (아쿠아옥소몰리브덴(IV) 삼합체 착물과 바나듐(V)과의 반응에 대한 속도와 메카니즘)

  • Chang-Su Kim;Moon-Pyoung Yi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.31 no.2
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    • pp.178-183
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    • 1987
  • The kinetics of the reaction of $[Mo_3O_4(H_2O)_9]^{4+}$ with $VO_2^+$have been studied at $25^{\circ}C$ by spectrophotometric method. With$VO_2^+$ in excess, the $[Mo_3O_4(H_2O)_9]^{4+}$ reaction can be expressed as $Mo^{IV}_3+6V^V{\rightleftarrows}3Mo^{IV}+6V^IV}$. Observed rate constants for the reaction are dependent on [$H^+$] and [$VO_2^+$]. Mechanism for the redox of $[Mo_3O_4(H_2O)_9]^{4+}$and $VO_2^+$ is proposed and discussed.

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Characteristic Reactions in Anaerobic Nitrogen Removal from Piggery Waste (돈사폐수의 혐기성 질소제거공정에서 일어나는 특이반응)

  • Hwang, In-Su;Min, Kyung-Sok
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.28 no.3
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    • pp.300-307
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    • 2006
  • Anaerobic ammonium oxidation(ANAMMOX) is a novel process fur treatment of piggery waste with strong nitrogen. In this study, we investigated acid fermentation of organic matter, denitrificatiot reduction of sulfur compounds and P crystalization by hydroxyapatite during the treatment of wastewater with high strength of ammonium and organic matters by ANAMMOX process. Also, functions of hydroxylamine and hydrazine as intermedeates of ANAMMOX process were tested. This study reveals that various complex-reactions with anaerobic ammonium oxidation of piggery waste are happened and hydroxylamine and hydrazine play an important role in ANAMMOX reaction.

Discharged Maximum Current Density of Vanadium Redox Flow Battery with Increased Electrolyte Flow Rate (바나듐계 산화-환원 유동 전지의 최대 방전전류와 유량의 상관성에 대한 실험적 연구)

  • Kim, Jung Myoung;Park, Hee Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.12
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    • pp.777-784
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    • 2016
  • All-vanadium redox flow batteries (VRFBs) are used as energy storage systems for multiple intermittent power sources. The performance of the VRFBs depends on the materials and operating conditions. Hence, performance characterization is of great importance in the development of the VRFBs. This paper proposes a method for determining the maximum current density based on stoichiometric ratios. A laboratory-scaled VRFB with a projected electrode area of $25cm^2$ is electrically charged when the state of the charge has begun from 0.6. The operating conditions, such as current density and volumetric flow rate are important in the test, and the maximum current density is influenced by the mass transfer coefficient. The results show that increasing the electrolyte flow rate from 5 mL/min to 60 mL/min enhances the maximum current density up to $520mA/cm^2$.