• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 처리

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오존 이용의 변천과 장래전망

  • 대한전기협회
    • JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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    • s.271
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    • pp.63-68
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    • 1999
  • 오존(Ozone) 이용의 역사는 19세기의 음료수 살균으로 거슬러 올라간다. 그후 선택적 화학반응을 이용한 화학합성, 1970년대의 공해대책시대의 배수(排水)탈색(脫色)$\cdot$탈취(脫臭), 수질 유지로 진전되어 왔다. 최근에는 특히 여러 가지 제품의 제조프로세스 등에서 환경부하가 적고 생산성이 좋은 프로세스가 요청되고 있어, 그러한 관점에서도 분해 후 무해한 산소로 되돌아가는 산화제인 오존의 활용이 기대를 모으고 있다. 기술면에서는 오존 단독처리에 더하여 과산화수소나 자외선과의 병용에 의한 촉진산화처리, 생물처리와의 병용처리 등 반응속도의 향상, 비처리물질의 확대를 겨냥한 새로운 반응기술, 대용량$\cdot$고농도 오조나이저(Ozonizer), 클린 오조나이저 등, 적용분야의 확대를 가능케 하는 오존발생기술, 하드웨어 기술의 진보가 현저하다. 최근에는 이 최신기술과 다른 기술과의 복합에 의한 새로운 제안도 많이 나오고 있으며, 수처리를 중심으로 신(新)프로세스에 더하여, 예를 들면 펄프 표백(漂白) 프로세스와 반도체 제조프로세스 등에의 적용이 급속하게 확대되는 경향이 있어, 바야흐로 새로운 분야를 개척하게 됨으로써 고객의 요구가 다시 신기술을 일으키는 쪽으로 돌아가고 있다고 할 수 있다.

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PEDOT:PSS의 성막방법에 따른 유기태양전지용 ITO 투명전극과 PEDOT:PSS의 계면반응 연구

  • Kim, Hyo-Jung;Lee, Ju-Hyeon;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.329-329
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    • 2013
  • 본 연구에서는 PEDOT:PSS와 crystalline-ITO (c-ITO) 박막 계면에서의 화학적 반응을(박리 및 용해 특성)을 관찰하기위해 spin-coating 및 droplet dropping을 통하여 PEDOT:PSS 용액을 코팅하고 이후 화학적 거동에 따른 전기적, 광학적 및 구조적 특성 변화를 관찰하였다. 강산성을 띄는 PEDOT:PSS (Al 4083) 박막의 코팅 전, 0.4T sodalime glass 위에 열처리를 통하여 성막된 c-ITO 투명전극을 15분 동안 상압 오존 공정을 통하여 계면처리함으로써 다른 변수의 영향을 배제하였으며, 표면 처리 후 spin-coating 및 droplet dropping method를 통하여 PEDOT:PSS를 코팅하여 c-ITO와 PEDOT:PSS 계면사이의 화학적 반응의 영향을 시간 경과에 따라 분석하였다. PEDOT:PSS 코팅 후 솔밴트 제거를 위해 hot plate를 이용하여 $110^{\circ}C$로 열처리되었다. Spin-coating 방법과는 달리 droplet dropping 방법을 통해 형성된 c-ITO 투명전극/PEDOT:PSS 계면에서는 spin coating에서 적용된 동일한 공정변수적용에도 불구하고 PEDOT:PSS의 산성으로 인한 ITO 투명전극 표면에서의 화학적 조성변화가(In, Sn, O의 조성의 변화) 발생됨을 x-ray photoelectron spectroscopy 결과를 통해 확인하였다. 뿐만 아니라 계면 조성반응 변화에 따른 전기적 특성 및 광학적 투과율의 열화가 발생됨을 Hall measurement 측정과 UV/Vis spectrometer 결과를 통하여 도출하였다. 본 결과를 통해 c-ITO/PEDOT:PSS 사이에서 발생되는 내산특성/계면 화학변화가 유기태양전지에서의 산화물 투명전극과 유기물 계면 열화현상에 영향을 받을 수 있음을 나타낸다.

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Effect of Boric Acid Treatment on the Electrochemical Properties of the Phenol-Based Activated Carbon (페놀계 활성탄소의 전기화학 특성에 미치는 붕산 처리의 영향)

  • Jung, Min-Jung;Yu, Hye-Ryeon;Lee, Dayoung;Lee, Young-Seak
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.2
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    • pp.201-207
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    • 2013
  • In this study, the surface of a phenol based activated carbon (AC) used as an electrode in an electric double layer capacitor was modified via boric acid treatment for the capacitance investigation. The effect of boric acid treatment on electrochemical performance was also investigated. The AC surface functional groups ratio of quinone-like (O=C) which is electrochemical active functional groups was increased after the boric acid treatment. And, boric acid treated AC showed an increase in the specific surface area, total pore volume, and micropore volume. In case of optimum boric acid treated AC, its specific capacitance increased by 20% in comparison to that of untreated AC. These results demonstrate that a boric acid treated carbon surface-based electric double layer capacitor electrode effectively enhances specific capacitance.

Preparation of Vinyl Waste-derived Separator and Enhancement of Electrochemical Performance using Electrospinning and Plasma Treatment (전기방사와 산소 플라즈마 처리를 활용한 폐비닐 기반의 분리막 합성 및 전기화학적 성능 향상 연구)

  • Chan-Gyo Kim;Yoon-Ho Ra;Suk Jekal;Chang-Min Yoon
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.32 no.1
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    • pp.31-38
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    • 2024
  • In this study, vinyl waste, which is the cause of environmental pollution, is recycled via an electrospinning method and applied as a separator that can be employed for energy storage devices. In detail, vinyl wastes are dissolved in a solution containing p-xylene and cyclohexanone, followed by electrospinning to obtain a vinyl waste-derived separator(VWS), and then the hydrophilic functional groups on the surface of VWS are introduced using a plasma treatment to improve wettability. Scanning electron microscopy analysis have verified that the shape and thickness of as-spun VWS vary depending on the concentration of vinyl waste. The surface hydrophility of VWS is modified by plasma treatment with applied powers ranging from 80 to 120W. The lowest contact angle is observed when the 100W power is applied to VWS(VWS-100W). In electrochemical analysis, the VWS-100W-based supercapacitor device shows the highest specific capacitance of 57.9 F g-1. This is ascribed to the high porosity achieved by electrospinning as well as the introduction of hydrophilic functional groups by the oxygen plasma treatment. In conclusion, vinyl waste is successfully recycled into separators for energy storage devices, suggesting a new way to reduce environmental pollution.

Electrochemical Characteristics of Surface Modified CTP Anode by H3PO4 Treatment (인산 처리된 표면 개질 음극 석탄계 피치의 전기화학적 특성)

  • Lee, Ho Yong;Lee, Jong Dae
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.27 no.4
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    • pp.415-420
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    • 2016
  • To enhance electrochemical performances of anode materials, the surface of coal tar pitch (CTP) was modified by incorporating heteroatoms through chemical treatment with phosphoric acid ($H_3PO_4$). The prepared anode materials with modified CTP was analyzed by XRD, FE-SEM and XPS. The electrochemical performances of modified CTP were investigated by constant current charge/discharge test, rate performance, cyclic voltammetry and impedance tests using the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved in the mixed organic solvents (ethylene carbonate : dimethyl carbonate = 1 : 1 vol% + vinylene carbonate 3 wt%). The coin cell using modified CTP ($H_3PO_4/CTP$ = 3 : 100 in weight) has better initial capacity and initial efficiency (489 mAh/g, 82%) than those of other composition coin cells. Also, it was found that the capacity retention was 86% after 30 cycles and the rate capability was 87% at 2 C/0.1 C.

Effect of Inorganic Coagulants on the Performance of Electro-Chemical Treatment Process Treating Hospital Wastewater (병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제 주입 효과에 관한 연구)

  • Jeong, Seung-Hyun;Jeong, Byung-Gon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.10
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • Effect of inorganic coagulants dosing on the performance of electro-chemical process was studied when treating hospital wastewater having low electrolyte concentration. It is thought that adding inorganic coagulants caused increase in concentration of electrolyte and this caused increase in free chloride concentration and consequently, caused increase in indirect oxidation effect. Thus, COD removal efficiencies more than doubled in percentage terms at the 2 hrs of reaction time and current density of $1.76A/dm^2$ compared with the results obtained from the parallel experiments without adding inorganic coagulants. T-N removal efficiencies approximately doubled in percentage terms at the 2 hrs of reaction time and 700 ppm of coagulants addition and applied current density of $1.76A/dm^2$ due to the increase of free residual chlorine such as HOCl caused by increase of electrolyte concentration through the addition of inorganic coagulants. Under the same experimental condition, more than 90% of T-P removal efficiencies was obtained. The reason can be explained that increase of chemical adsorption rate between phosphate and insoluble metal compounds caused by dissolved oxygen generated from anode by the increased electrolyte concentration through inorganic coagulants addition make a major role in improving T-P removal efficiencies. It can be concluded that inorganic coagulants addition as the supplemental agent of electrolyte is effective way in improving organic and nutrient salt removal efficiency when treating hospital wastewater having low electrolyte concentration.

Electrochemical Characteristics of Cast Stainless Steel using DC Glow Discharge Surface Treatment in Seawater (DC 글로우 방전 표면처리를 적용한 주조 스테인리스강의 해수 내 전기화학적 특성)

  • Jeong, Sang-Ok;Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.105-105
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    • 2018
  • 스테인리스강은 내식성과 내구성이 우수하여 파이프 및 일반 구조용 고온재료에 널리 사용된다. 그러나 선박 및 해양플랜트 등의 고부가가치 산업에 사용될 경우 내피로성, 내구성 및 내식성이 더욱 요구되고 있다. 특히 해수 환경 하에서 스테인리스강은 재료 표면의 부동태 피막 파괴로 공식 또는 틈부식에 의한 국부부식을 초래하여 해양환경용 재료로 사용하는데 제한적이다. 플라즈마 이온질화는 저온에서 열처리가 가능하며 재료의 변형이 없어 스테인리스강에 널리 적용되는 열화학적 표면처리 기술이다. 플라즈마 이온질화는 일반적으로 고온에서 실시하여 스테인리스강의 기계적 특성을 향상시키는 목적으로 주로 적용하였으나, 저온-플라즈마 이온질화 처리 시 질소의 확산계수 증가로 표면에 S-phase 생성에 기인하여 부식 저항성이 향상된다고 알려져 있다[1-2]. 그러나 해수 펌프, 밸브, 스트레이너(Strainer) 등의 해양 환경용 기자재로 널리 사용되고 있는 주조 스테인리스강에 대한 플라즈마 이온질화 적용과 그 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 주조용 스테인리스강에 대하여 플라즈마 이온질화 기술을 적용하여 공정온도에 따른 해수 내 전기화학적 부식 특성을 규명하였다. 플라즈마 이온질화 공정은 $25%N_2$$75%H_2$ 비율로 $350^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 공정온도에서 10시간 동안 실시하였다. X-선 회절분석을 통해 공정온도 변수에 따른 표면에 형성된 질화층의 상변화를 분석하였다. 또한 비커스 경도계를 이용하여 표면경도를 측정하여 기계적 특성 향상을 확인하였다. 전기화학적 부식 실험 후 표면 손상 형상 관찰, 무게 감소량 및 손상 깊이 계측을 통해 공정 온도와 부식 저항 특성을 규명하였다. 또한 타펠 분석을 통해 모재와 플라즈마 이온질화 온도 변수에 따른 부식 속도를 비교 분석하였다.

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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.

Studies on the Electrochemical Dissolution for the Treatment of 10 g-Scale Zircaloy-4 Cladding Hull Wastes in LiCl-KCl Molten Salts (LiCl-KCl 용융염 내에서 10 g 규모의 Zircaloy-4 폐 피복관 처리를 위한 전기화학적 용해 연구)

  • Lee, You Lee;Lee, Chang Hwa;Jeon, Min Ku;Kang, Kweon Ho
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.10 no.4
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    • pp.273-280
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    • 2012
  • The electrochemical behaviors of 10 g-scale fresh and oxidized Zircaloy-4 cladding hulls were examined in $500^{\circ}C$ LiCl-KCl molten salts to confirm the feasibility of the electrorefining process for the treatment of hull wastes. In the results of measuring the potential-current response using a stainless steel basket filled with oxidized Zircaloy-4 hull specimens, the oxidation peak of Zr appears to be at -0.7 to -0.8 V vs. Ag/AgCl, which is similar to that of fresh Zircaloy-4 hulls, while the oxidation current is found to be much smaller than that of fresh Zircaloy-4 hulls. These results are congruent with the outcome of current-time curves at -0.78 V and of measuring the change in the average weight and thickness after the electrochemical dissolution process. Although the oxide layer on the surface affects the uniformity and rate of dissolution by decreasing the conductivity of Zircaloy-4 hulls, electrochemical dissolution is considered to occur owing to the defect of the surface and phase properties of the Zr oxide layer.