• 제목/요약/키워드: 수소첨가

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$TiO_2$를 이용한 다환 방향족 유기황 탄화수소의 광분해효율 연구 (Photocatalytic degradation of a polycyclic aromatic sulfur hydrocarbon)

  • 조성혜;이상근;이제근;김일규
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.163-166
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    • 2005
  • [ $TiO_2$ ] 광촉매에 의한 분해 반응의 활성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되었다. 광촉매 반응은 1차 반응을 따랐으며 초기농도가 높을수록 분해효율이 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 산화제로 과산화수소가 주입되었을 경우 분해효율을 조사하였으며, 과산화수소를 주입하였을 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 높은 분해효율을 보였다. 또한 과산화수소 주입량을 달리했을 때, 주입량이 증가할수록 효율이 높아지다가 일정량 이상에서는 오히려 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 과산화수소 최적첨가량이 존재함을 알 수 있었다. 한편 $TiO_2$에 전이금속을 첨가하여 전이금속이 $TiO_2$ 촉매의 분해효율에 미치는 영향을 알아보았다. Pt(0.5%)-$TiO_2$가 가장 높은 분해효을을 보였으며, Pt첨가함량이 더 큰 Pt(2%)-$TiO_2$는 함량이 증가했음에도 불구하고 큰 차이는 아니지만 오히려 효율이 감소하였다. 따라서 촉매표면에서 전자와 정공이 생성되었을 때, Pt가 전자를 포획함으로써 전자와 정공의 재결합율을 감소시켜 OH라디칼을 생성할 수 있는 정공이 많아져 반응효율을 증가되는 것을 알 수 있었고, 금속에 따른 최적 첨가함량이 존재함을 알 수 있다. 반면에 Pd를 첨가했을 경우는 첨가 함량에 관계없이 모두 분해효율이 오히려 감소하는 경향을 나타냈으며 이는 전이금속 고유의 성질이나, 또는 대상물질에 따라 각기 다른 경향이 존재함을 나타내며 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

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통성혐기성 수소생산균주를 이용한 수소생산효율에 미치는 glucose 및 sucrose 농도의 영향

  • 이은영;이태호;류희욱;이철민
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.375-378
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    • 2002
  • 군포 공단 주변 슬러지를 미생물 접종원으로 무기염배지에 10g/ ${\ell}$ 의 sucrose를 첨가하여 수소 생산 균주 Ye 13-6을 분리하였다. 분리 균주 Ye 13-6은 호기성조건과 혐기성 조건에서 모두 생장하는 통성 혐기성 균주였다. 유기성 폐기물 내에 다량 함유되어있는 glucose와 sucrose의 농도변화가 수소 생산 속도 및 수소 생성효율에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. Glucose를 1${\sim}$12g/ ${\ell}$ 의 범위로 첨가할 경우 lag phase 없이 생장하였으며, 첨가량이 증가할수록 수소 비생산속도가 증가하여, 12g/ ${\ell}$ 에서 $60mmol-H_2\;{\cdot}\;mg-DCW^{-1}\;{\cdot}\;h^{-1}$의 최대값을 나타내었으며, 수소 생산 수율은 2.6 ${\sim}$3.1 $mol-H_2\;{\cdot}\;mol-glucose^{-1}$의 범위였다. Sucrose를 $1{\sim}12g/\;{\ell}$ 의 범위에서 첨가할 경우 약 10시간의 lag phase 후 원활한 생장을 보였다. 비생산속도는 및 수소 생산수율은 sucrose 첨가량이 증가할수록 증가하여 각각 $163mmol-H_2\;{\cdot}\;mg-DCW^{-1}\;{\cdot}\;h^{-1}$$4.5\;mol-H_2\;{\cdot}\;mol-glucose^{-1}$의 최대값을 보였다.

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과산화수소를 이용한 광미중 비소의 불용화 (Immobilization of Arsenic in Tailing using the Hydmgen-Peroxide)

  • 정익재;최용수;박흥목
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.67-75
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    • 1999
  • 비소는 자연적인 환경 하에서 음이온적인 거동을 하며 조건의 변화에 따라 다양한 형태로 전환되는 물질이기 때문에 적당한 처리방법이 없는 형편이다. 본 연구의 처리방법은 광미에 과산화수소를 첨가하여 비산철로 불용화 하는 방법으로 실제 구봉광산의 광미를 이용하여 실험한 결과 비소와 철의 용출농도가 각각 84%와 93%가량이 감소되는 것으로 나타났으며, 순수한 황철광과 비소표준용액을 이용하여 과산화수소를 첨가하는 실험에서는 과산화수소의 첨가량에 따라 비소의 농도가 직선적으로 감소하는 것으로 나타났다. 재용출 실험에서는 철은 약 80%, 비소는 약 90%가 용출이 억제되어 장기적 안정성면에서도 우수한 것으로 나타났다.

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Investigation of residual stress in cBN thin films deposited with hydrogen

  • 고지선;김홍석;박종극;이욱성;백영준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.43-43
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    • 2011
  • BN(Boron Nitride)은 온도와 압력 조건에 따라 안정한 상이 sp3 결합인 cubic 구조의 BN(cBN)과 sp2 결합인 hexagonal 구조의 BN(hBN or tBN)으로 나뉘는데, 이 중 cBN은 우수한 기계적, 물리적, 화학적 특성으로 인해 박막 분야에서 매우 높은 응용가능성을 지니고 있다. 하지만 cBN 박막의 합성과정에서의 필수적인 요소인 높은 압축잔류응력은 cBN을 응용분야에 적용하는데 있어 한계점으로 계속 남아 있었다. 그동안 이러한 잔류응력을 감소시키기 위해 열처리, 이온 주입, 제 3의 물질 첨가 등 다양한 관점에서 접근한 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 cBN 합성과정에서 잔류응력을 감소시키기 위한 방법으로 수소를 첨가하였고, 그에 따른 잔류응력의 변화를 분석하고, 그 과정에서 잔류응력의 형성에 수소가 어떤 역할을 하는지 규명하고자 하였다. cBN 박막은 hBN을 target으로한 unbalanced magnetron sputtering를 사용하여, 실리콘 wafer 위에 합성하였다. 증착압력은 1.3mTorr로, 수소의 첨가량을 증가시키며 잔류응력과 cBN fraction을 관찰하였다. cBN fraction은 FTIR로 분석하였고, 잔류응력은 실리콘 strip의 in-situ 곡률측정법으로 계산하였다. cBN 박막의 조성과 구조 분석, 수소의 역할 규명을 위해 RBS 및 HRTEM을 이용하였다.

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수소를 첨가한 탄화수소 혼합기의 난류연소 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Turbulent Combustion Characteristics of Hydrocarbon Mixtures by Hydrogen Addition)

  • 김준효;한원희;키도히로유끼
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.65-72
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    • 2003
  • In order to clarify turbulent combustion characteristics of hydrocarbon mixtures by hydrogen addition, turbulent burning velocities in a constant volume vessel were measured for both lean and rich hydrocarbon mixtures. Moreover, the configuration characteristics of turbulent flame was investigated in the wrinkled laminar flame region. A laser tomography technique was used to obtain the images of turbulent flame, and quantitative analyses were performed. As a result, the characteristics of turbulent burning velocity was shown a distinct difference with the addition rate of hydrogen between lean and rich mixtures. On the other hand, the obtained tomograms showed that the surface area of turbulent flame depends almost only on the turbulence intensity.

가압수소환원법에 의한 알루미나 분말상의 니켈 코팅층 형성에 관한 연구 (Formation of Ni layer onto alumina powders by hydrogen reduction technique)

  • 김동진;정헌생;유케닝
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.415-423
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    • 1996
  • 황산니켈염 수용액에서 가압수소환원법을 이용하여 알루미나 분말상에 니켈 코팅층을 형성하기 위하여 실험조건(수소분압, 반응온도, $PdCl_{2}$ 첨가량, 알루미나의 종류 및 입도)을 변화시키면서 니켈이온의 환원속도 및 석출상태를 조사하였다. 환원온도 $165^{\circ}C$, 수소분압 300 psi, 코팅촉매제 $PdCl_{2}\;2\;mg/\ell$를 첨가한 조건에서 균질한 니켈코팅층을 얻을 수 있었다.

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직접분사 성층연소방식에서 수소 첨가에 의한 미연 탄화수소의 저감 (The Reduction of Unburned Hydrocarbons on the Direct-Injection Stratified-Charge Combustion Method by Hydrogen Addition)

  • 홍명석;김경석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.46-57
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    • 1996
  • The direct injection stratified charge(DISC) engine enhances the fuel tolerance and the antiknock tendency. This enhanc3d antiknock tendency allows use of a higher compression ratio which results in higher thermal efficiency. But its actual utilization is prevented by high emission combustion time and wall quenching will be the main causes of increasing unburned hydrocarbons in DISC system. In order to solve this problem, small aount of hydrogen was added to the charging air or injected fuel. The effects of hydrogen addition were examined experimentally by radial fuel injection using a pancake-type constant volume bomb. In case of the hydrogen addition to the charge of air, the combustion the amount of hydrogen. In case of the hydrogen addition to the fuel, the combustion pressure was significantly increased.

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수소생산을 위한 Enterobacter cloacae YJ-1의 배양조건 (Culture Conditions for Hydrogen Production of Enterobacter cloacae YJ-1)

  • 이기석;강창민;정선용
    • KSBB Journal
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    • 제19권6호
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    • pp.446-450
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    • 2004
  • 수소생산을 증진하기 위하여 탄소원의 농도가 수소생산에 미치는 영향을 조사하였다. 단일당으로 glucose를 이용하였을 때 최적 농도는 $2\%$로서 975.1 mL을 생산하였다. 혼합당을 이용하여 수소생산을 향상시킬 목적으로 그 혼합비를 조사한 결과 glucose와 sucrose의 비가 25 : 75이었을 때 가장 높은 수준을 보였다. 수소를 생산할 때 기질의 발효가 진행됨에 따라 배양액의 pH 저하가 생겨 세포성장에 영향을 주게 된다. 인산염의 첨가로 pH 저하에 따른 완충작용을 하여 생산능이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 특히 회분식 배양시에는 배양액의 유출이 없기 때문에 수율을 향상하기 위하여 적절한 농도의 인산염의 첨가가 필수적이다. 미네랄의 영향을 시험하기 위하여 배지에 각종 미네랄원을 첨가하여 그 영향을 조사한 결과 $CuCl_2$$NiCl_2$을 제외하고 모두 높은 수소생산성을 나타내었다. 그 중에서도 Ferric citrate와 $Na_{2}MoO_4$에서 더 많은 수소가 생산됨이 확인되었다. 이는 수소생산에 있어 Ferric citrate와 $Na_{2}MoO_4$가 중요한 요소라고 생각된다. 반대로 $CuCl_2$$NiCl_2$는 필수적인 물질이 아님을 보여준다. 따라서 이들 Ferric Citrate와 $Na_{2}MoO_4$을 첨가하여 수소생산을 증가시키는 원인으로 앞으로 세밀히 관여한 효소의 생리적 역할에 많은 연구가 필요하다.

반응성분쇄에 의해 CoO를 첨가한 Mg의 수소저장특성 (Hydrogen-storage Properties of CoO-Added Mg by Reactive Grinding)

  • 송명엽;이동섭
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.321-326
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    • 2003
  • We tried to improve the $H_2$-sorption properties of Mg by mechanical grinding under $H_2$ (reactive grinding) with CoO. The sample Mg+10wt.%CoO as prepared absorbs 1.25wt.% hydrogen and the activated sample absorbs 2.39wt.% hydrogen for 60min at 598K, $11.2barH_2$. The reactive grinding of Mg with CoO increases the $H_2$-sorption rates by facilitating nueleation(by creating defects on the surface of the Mg particles and by the additive), by making cracks on the surface of Mg particles and reducing the particle size of Mg and thus by shortening the diffusion distances of hydrogen atoms. Hydriding-dehydriding cycling increases the $H_2$-sorption rates by making cracks on the surface of Mg particles and reducing the particle size of Mg.

기계적 합금화법에 의한 $Mg_2$Ni-(5, 10mass%)$NbH_x$ 복합재료의 수소화 특성 (Hydrogenation Properties of $Mg_2$Ni-(5, 10mass)$NbH_x$ Composites by Reactive Mechanical Alloying)

  • 조경원;박지희;김경일;김수현;정미원;김상헌;최재하;홍태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.512-518
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    • 2009
  • Mg 및 Mg합금은 수소 저장량이 7.6wt.%로 비교적 높고 자원도 풍부하여 값이 싼 장점을 가지고 있으나 산화반응성이 높고 활성화 에너지가 크기 때문에 반응온도가 높고 반응시간이 긴 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 일반적으로 Mg 및 Mg합금의 표면 개질화, 금속간 화합물 형성, 전이금속 첨가에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전이금속인 Nb를 촉매제로 사용하여 수소화 특성을 개선하고자 기계적 합금화법(MA;Mechanical Alloying)을 실시하여 복합재료를 합성한 후 수소화 반응을 평가하였다. XRD, SEM, TEM, PSA, TG/DSC 분석을 수행하였으며 Sievert's 형 PCT를 이용하여 온도 및 압력 변화에 따른 특성평가를 하였다. 전이금속인 Nb의 첨가로 수소화 반응개시온도가 낮아지고 수소 저장량이 향상되는 거동을 보였다. 특히, 5mass%Nb가 10mass%Nb 보다 수소 저장량 및 반응속도가 좋은 결과를 보였다.