• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 재생

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수지충전식 전기투석 재생조를 이용한 LOMI 제염폐액의 전기화학적 재생연구

  • 심준보;박상윤;문제권;오원진;김종득
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.207-212
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    • 1996
  • 실증규모의 수지충전식 전기투석 재생조를 사용하여 농축음극액내 바나듐의 전기화학적 환원 방법에 의한 재생거동을 조사하였다. 전기투석 분리재생 종료후 남아있는 개미산용액을 전해액으로 사용한 농축음극액내 전기투석된 철 및 코발트는 음극액의 pH를 약 4.3내외로 조절하면 전해환원에 의해 전착.제거된다. 또한 농축음극액내 바나듐은 +2가로 전해환원 되어 착화물을 이루고 있는 Vanadous picolinate 형태로 존재하기 때문에 음극액은 농축된 LOMI 제염제로 재생된다. 이 전해환원에 의한 농축음극액의 재생방법은 제염폐액의 전기투석 분리재생 후 피콜리네이트 착화제만을 재사용하는 기존의 재생개념보다 더욱 효과적으로 제염폐액을 재생시켜 재활용할 순 있는 방사성폐기물의 감용효율이 큰 향상된 제염폐액 재생공정이다.

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Effect of Chemical Activation on Electrochemical behaviors of Ni-loaded Graphite Nanofibers (화학적 활성화에 따른 Ni 담지된 흑연나노섬유의 전기화학적 거동)

  • Yoo, Hye-Min;Park, Soo-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.159.2-159.2
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    • 2011
  • In this study, we prepared the activated graphite nanofibers (A-GNFs) via chemical activation with KOH reagent. The effect of A-GNFs on the surface and textural properties of Ni-loaded graphite nanofibers (Ni/GNFs) was investigated by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET). The textural properties of samples were investigated by $N_2$/77K adsorption isotherms. The electrochemical performances were investigated by cyclic voltammetry. As a results, the electrochemical performances of Ni/GNFs were improved with usage of A-GNFs. This could be interpreted by the high specific surface area and large total pore volume of the A-GNFs.

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Numerical Analysis of the electrochemical performance of a zinc-air fuel cell with an electrolyte flow (전해질 유동에 따른 아연/공기전지 성능의 수치해석적 연구)

  • Kim, Jungyun;Park, Sangmin;Oh, Taeyoung;Lee, Hoil
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.88.2-88.2
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    • 2011
  • 본 연구는 아연/공기전지 설계기술 개발을 위한 기초 연구로서 전산해석을 이용하여 전해질 유동에 따른 아연/공기전지의 성능 예측에 관한 것이다. 전산해석모델은 전기화학 방정식과 유체유동 방정식으로 구성하였으며, 화학종 반응에 관한 지배방정식으로는 Nernst-Planck식을 이용하였고 전극표면의 전기화학반응은 Butler-Volmer식을 이용하였다. 또한 유체유동 방정식은 Navier-Stoke식을 적용하여 전해질 유동에 따른 전기화학적 성능 변화를 모사하였다. 아연/공기전지 성능 평가 실험으로부터 얻은 I-V 곡선과 전산해석결과와의 비교/분석을 통하여 전기화학모델의 타당성을 검증하였으며, 유체 유동 방정식과의 연동해석을 적용하여 전해질 유입 위치 및 유입 속도에 따른 아연/공기전지의 성능 변화를 조사하였다. 아연/공기전지의 성능은 전해질 유입 위치가 아연극에 가까울수록, 유입 속도가 빠를수록 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

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Effect of Chemical Modification of Carbon Supports on Electrochemical Activities for Pt-Ru Catalysts of Fuel Cells (탄소지지체의 화학적 변형에 따른 연료전지용 백금-루테늄 촉매의 전기화학적 활성의 영향)

  • Kim, Byung-Ju;Park, Soo-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.94.1-94.1
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    • 2011
  • In this work, ordered mesoporous carbons (OMCs) were prepared by the conventional templating method using mesoporous silica (SBA-15) for Pt-Ru catalyst supports in fuel cells. The influence of surface modification on carbon supports on the electrochemical activities of Pt-Ru/OMCs was investigated with different pH. The neutral-treated OMCs (N-OMCs), base-treated OMCs (B-OMCs), and acid-treated OMCs (A-OMCs) were prepared by treating OMCs with 2 M $C_6H_6$, 2 M KOH, and 2 M $H_3PO_4$, respectively. The surface characteristic of the carbon supports were determined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical activities of the Pt-Ru catalysts had been enhanced when the OMCs supports were treated by basic or neutral agents, while the electrochemical activities had been decayed for the A-OMCs supported Pt-Ru.

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Numerical Analysis of the electrochemical performance of a zinc-air fuel cell (수치해석을 이용한 아연공기전지의 전기화학적 성능 연구)

  • Kim, Jungyun;Park, Sangmin;Oh, Taeyoung;Lee, Hoil
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.74.1-74.1
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    • 2010
  • 수치해석을 이용하여 형상 및 운전 조건에 따른 금속공기전지의 전기화학적 성능 변화를 조사하였다. 저전류밀도 영역에서의 전지 성능은 농도손실에 의한 영향이 미미하므로 활성화 손실과 저항손실만을 고려한 수치해서 모델을 적용하였다. 지배방정식은 전기전도식을 이용하였으며 전극 표면의 활성화손실을 모사하기위해 아연극(음극)에는 butler-volmer식을, 공기극(양극)에는 tafel식을 적용하였다. 실험결과와의 비교/분석을 통하여 수치해석 모델의 타당성을 검증하였다. 또한, 아연극과 공기극 사이의 간격과 전해질 농도 변화에 따른 아연공기전지 내부에서의 전류밀도분포를 조사하였으며, 분극곡선을 통해 전기화학적 성능을 평가하였다.

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Pd nanostructures with dominant {111} facets for enhanced electrochemical properties (나노 형상 조절에 의한 Pd의 전기화학적 특성)

  • Lee, Young-Woo;Park, Kyung-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.92.2-92.2
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    • 2011
  • 차세대 에너지로 연료전지가 각광을 받고 있는 현재, 세계 각국에서는 연료전지의 상용화를 위해 노력하고 있다. 그러나 촉매분야에서 백금계 촉매의 사용량의 문제에 따른 매장량 한계점과 귀금속이라는 문제점이 존재하기 때문에 이에 대하여 대책강구가 필요한 시점이다. 이에 백금 촉매의 활성을 증대하고자 나노 크기의 제어 연구가 진행되고 있다. 또한, 촉매의 구조적인 면에 따라 촉매의 활성이 달라지는 점을 착안하여 백금계의 나노 형상 조절 연구와 백금계 촉매를 대체할 비백금계의 촉매 개발 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 이에 본 연구는 백금계 촉매 중 Pd을 polyol process에 의한 나노 형상 조절을 통하여 단위 질량당(or 단위 부피당)촉매의 활성을 높이고자 하였다. 여기서 새로이 도입된 환원제는 Glycerol을 이용하였으며, {111}면이 많이 드러난 Pd 나노입자를 형성하였다. 이에 따라 나노 형상 조절이 된 Pd촉매를 이용하여 상용화된 촉매(Pd/C(XC-72R))에 비하여 전기화학적인 특성의 차이와 Pd 촉매의 촉매적 특성의 효과를 보고자 한다.

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Influence of carbon black on electrochemical performance of graphene-based electrode for supercapacitor (슈퍼커패시터를 위한 그래핀 기반 전극의 전기화학적 특성에 대한 카본블랙 도입의 효과)

  • Kim, Ki-Seok;Park, Soo-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.95.1-95.1
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    • 2011
  • In this work, graphene was prepared by modified Hummers method and prepared graphene was applied to electrode materials for supercapacitor. In addition, to enhance the electrochemical performance of graphene, carbon black was deposited onto graphene via chemical reduction. The effect of the carbon black content incorporated on the electrochemical properties of the graphene-based electrodes was investigated. It was found that nano-scaled carbon black aggregates were deposited and dispersed onto the graphene by the chemical reduction of acid treated carbon black and graphite oxide. From the cyclic voltammograms, carbon black-deposited graphene (CB-GR) showed improved electrochemical performance, i.e., current density, quicker response, and better specific capacitance than that of pristine graphene. This indicates that the carbon black deposited onto graphene served as an conductive materials between graphene layers, leading to reducing the contact resistance of graphene and resulted in the increase of the charge transfer between graphene layers by bridge effect.

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Electrochemical Properties of Pd Nanocrystals by Shape Control (나노 형상 조절에 의한 Pd의 전기화학적 특성)

  • Lee, Young-Woo;Han, Sang-Beom;Lee, Jong-Min;Kim, Jy-Yeon;Ko, A-Ra;Park, Kyung-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.386-388
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    • 2009
  • 차세대 에너지로 연료전지가 각광을 받고 있는 현재, 세계 각국에서는 연료전지의 상용화를 위해 노력하고 있다. 그러나 촉매분야에서 백금계 촉매의 사용량의 문제에 따른 매장량 한계점과 귀금속이라는 문제점이 존재하기 때문에 이에 대하여 대책강구가 필요한 시점이다. 이에 백금 촉매의 활성을 증대하고자 나노 크기의 제어 연구가 진행되고 있다. 또한, 촉매의 구조적인 면에 따라 촉매의 활성이 달라지는 점을 착안하여 백금계의 나노 형상 조절 연구와 백금계 촉매를 대체할 비백금계의 촉매 개발 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 이에 본 연구는 백금계 촉매 중 Pd을 polyol process에 의한 나노 형상 조절을 통하여 단위 질량당(or 단위 부피당) 촉매의 활성을 높이고자 하였다. Polyol process에서는 환원제, 계면활성제, 온도, 시간, 기타 첨가제에 따라 나노 형상이 다르게 조절되는데, 이에 계면활성제로 PVP를 사용하고, 반응속도 및 형상조절을 위해 다양한 첨가제를 이용하여 polygonal Pd NPs을 형성하였다. 본 나노 형상 조절에서는 첨가제와 온도가 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 착안하여 그에 따른 polygoanl Pd NPs의 사이즈 조절을 통해 전기화학 특성이 차이의 연구에 중점을 두었다. 이에 따라 나노 형상 조절이 된 Pd촉매를 이용하여 상용화된 촉매(Pd/C(XC-72R))에 비하여 전기화학적인 특성의 차이와 Pd 촉매의 촉매적 특성의 효과를 보고자 한다.

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A Study of the Regeneration of Spent GAC using an Electrochemical Method (전기화학적 방법을 이용한 Spent Granular Activated Carbon (GAC)의 재생 연구)

  • Lee, Sangmin;Joo, Soobin;Jo, Youngsoo;Oh, Yeji;Kim, Hyungjun;Shim, Intae
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.42 no.4
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    • pp.481-491
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    • 2022
  • This study investigates the characteristics of the GAC adsorption behavior during the operation of a multi-stage cross-flow filtration and GAC adsorption process for the purpose of devising an advanced treatment of combined sewer overflows (CSOs) and evaluates the regeneration efficiency of spent GAC that has reached the design breakpoint. During the filtration process, suspended substances are easily removed, but dissolved organic substances are not removed, necessitating a process capable of removing dissolved organic substances for the advanced treatment of CSOs. In general, GAC adsorption has been applied under low-concentration organic conditions, such as for water purification and tertiary treatments of sewage, and has rarely been applied under conditions with high organic concentrations, such as with sewage or CSOs. Accordingly, this study will provide a new and interesting experience. Also in this study, the continuous operation and breakthrough characteristics of GAC according to the strength of the inflow organic matter were investigated, electrochemical regeneration was applied to the used GAC, and the regeneration efficiency was evaluated through desorption and re-adsorption tests. The results showed that the breakthrough period was 21 days under high concentration conditions, 28 days at medium concentrations, and 32 days under low concentration conditions. The desorption of adsorbed organic matter through electrolysis occurred in the range of 188 to 609 mgCOD/L depending on the electrolysis conditions, and the effect of the electrolyte type led to the finding that NaOH was slightly higher than H2O2.