바닥상태에 대한 자기무당착장 상호작용 에너지 이론을 2-치환-아크릴로니트릴과 시클로펜타디엔의 Diels-Alder 반응에 적용하여 반응성과 입체 선택성을 조사하였다. 출발점으로는 $\sigma$전자와 $\pi$전자를 다 고려하는 CNDO/2 MO가 사용되었다. 1차 상호작용 에너지 계산으로 정성적인 반응성이 얻어 졌으며 활성화 에너지 값은 실측치 범위의 것이 계산되었다. 2차 상호작용 에너지 계산으로 얻은 입체 선택성은 치환기에 대하여 모두 endo 선택성을 보여주었다. 비대칭 폐환의 원인을 반응원자의 원잣가 비활성 전자밀도로서 설명하였다.
빠른 반응성 및 자체전파특성을 가지는 보론/티타늄 나노 다층박막구조를 대상으로 박막층 수평방향으로의 이종금속간 화학반응 및 화염 전파현상 해석 모델링을 수립하였다. 이종금속간 화학반응은 Arrhenius 반응식을 가정하여 모델링하였으며, 열 및 화학종 확산, 발열 화학반응에 따른 화염 자체전파 현상에 대하여 2차원적 전산해석을 수행하였다. 보론 및 티타늄 박막층의 두께 및 두께비 등 나노구조 형상의 영향을 비롯하여 접촉층 예혼합 정도가 화염 자체전파속도에 미치는 영향을 분석하였다.
국내 화학공업에 있어서 두드러진 특징중의 하나는 의약품, 염·안료 등과 같은 부가가치가 매우 큰 제품을 제조하는 정밀화학공업이 대부분을 차지하고 있으며, 반응기는 회분식으로 대상이 되는 공정의 반응조건 등을 제조자 스스로 결정해야 하는 것이 많아 오조작이나 열분해반응이나 폭주반응과 같은 이상반응 발생 시 조기 제어 미흡 등으로 인한 화재 폭발 등 중대사고가 발생할 위험성이 매우 크다. 실제로 회분식 반응기에 의한 사고가 빈번히 발생하였고 사고에 의한 피해도 심각하다.(중략)
메탄술폰산은 우수한 물리화학적 특성을 지니고 있어 금속의 침출에 효과적이다. 분자구조 및 코발트와 니켈 금속의 침출자료를 이용하여 메탄술폰산과 황산의 화학적 반응성을 비교하였다. 유발과 공명효과는 두 산의 반응성에 큰 영향을 미쳤다. 동일한 침출조건에서 코발트와 니켈의 침출률은 메탄술폰산보다 황산에서 높았다. 메탄술폰산의 강한 산도와 금속염의 높은 용해도를 고려하면 메탄술폰산을 금속회수시 침출제로 이용하는 것이 가능하다.
1-염화 및 2-염화 훼네틸의 친핵성 반응에 대하여 분자 궤도론적 방법을 적용하여 상대적인 반응성을 연구하였다. EHT 계산에 의한 Population Analysis로 부터 할로겐 교환반응의 상대 속도를 설명할 수 있음을 밝혔으며 친핵성이 적은 Nucleophile의 경우 상대반응성이 바뀐다는 사실도 결합형성 과정이 중요하다는 것으로 이론적인 해석이 가능함을 밝혔다.
변전위법과 전기화학 임피던스 측정법을 이용하여 borate 완충용액에서 니켈 회전원판전극의 전기화학적 부식과 부동화를 연구하였다. Tafel 기울기, 임피던스, 회전원판전극의 회전속도, 그리고 부식전위와 부식전류의 pH 의존성으로부터 니켈의 부식과 부동화 반응 메커니즘과 환원반응에서의 수소 발생 반응구조를 제안하였다. EIS data로부터 등가회로를 제안하였으며 산화반응의 영역별로 전기화학적 변수들을 측정하였다. 부동화 반응에 의하여 생성된 $Ni(OH)_2$ 산화피막은 전기장의 영향을 받는 탈수반응에 의해 NiO로 전환되는 것으로 보인다.
새로운 반응성염료 개발의 일환으로 trifluoro-s-triazine을 반응성분으로 이용하여 한 분자에 2개의 서로 다른 chromophore를 가지는 반응성염료를 합성한 다음, 이의 가수분해속도와 면섬유에 대한 염색성을 조사하였다. 이 염료의 유사 일차 가수분해속도상수, $k_w$는 pH=10.0, 온도 $60{\circ}C$에서 k_w=2.6{\times}10^{-2}min^{-1}$로서 monochlorotriazine 반응성염료보다 높은 값을 보였으며 염착률과 고착율 역시 monochlorotriazine 계 염료보다 우수하였다. 얻어진 반응성 염료는 황색계열로서 수율은 75%였다.
화학반응이 주로 고온에서 일어나기 때문에 polymer membrane의 화학반응에의 적용은 거의 없었으며, 연구의 대부분은 열적 안정성이 좋은 inorganic membrane reactor에 대하여 이루어져 왔다. 산 및 산화환원 촉매로써의 12-텅스토인산은 반응물의 종류에 따라 특이한 흡착 특성을 보이며, 헤테로폴리산만이 지니는 특징적인 surface, bulk 특성 때문에 바능물의 종류에 따라 반응은 촉매의 surface and/or bulk에서 일어난다. 무기 축합산인 12-텅스토인산이 지니는 또 하나의 특징은 물, 알콜, ether 같이 산소를 포함하는 organic solvent에 매우 잘 녹는다는 사실이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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