• 제목/요약/키워드: 환원반응

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여러 가지 pH 수용액에서 Bis-Cobalt Phenylporphyrin 유도체들에 의한 산소의 전극 촉매적 환원 (The Electrocatalytic Reduction of Oxygen by Bis-Cobalt Phenylporphyrins in Various pH Solutions)

  • 최용국;조기형;박종기
    • 대한화학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.735-743
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    • 1993
  • Cofacial bis-cobalt tetraphenylporphyrin(Co-TPP) 유도체 화합물들이 수식된 유리질 탄소 전극과 carbon microelectrode을 작업 전극으로 사용하여 여러가지 pH 용액에서 순환 전압전류법 및 시간 전류법에 의해 산소의 환원반응을 조사하였다. 산성용액에서 monomer인 cobalt tetraphenylporphyrin 화합물이 수식된 전극에서 산소의 환원반응경로는 중간 생성물인 H$_2$O$_2$로 가는 2전자 반응으로, dimer인 cofacial bis-cobalt tetraphenylporphyrin 유도체 화합물들이 수식된 전극에서는 최종 생성물인 H$_2$O로 가는 4전자 반응으로 진행되었다. 이와 같은 산소의 환원반응은 전체적으로 비가역적이며 확산지배적인 반응으로 주어졌다. pH 변화에 따른 산소의 환원전위는 pH 13에서 pH 4 까지는 직선관계가 성립하였으나 강한 산성용액에서는 이들 관계가 성립하지 않았다. 산성용액에서 산소의 환원전위는 알몸 유리질 탄소전극에서 보다 monomer Co-TPP 화합물이 수식된 유리질 탄소전극에서는 400 mV만큼, dimer Co-TPP 화합물이 수식된 전극에서는 750 mV 만큼 더 양전위 방향으로 이동되었다.

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가벼운 란탄족 원소 착물의 전기화학적 연구 (제 1 보) (Electrochemical Studies of Light Lantanide Complexes (Part 1))

  • 강삼우;박종민;장주환;도이미;서무열
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.83-91
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    • 1993
  • 염기성 용액에서 가벼운 란탄족 원소 착물의 전기화학적 거동을 직류(DC), 펄스차이 폴라로그래피(DPP), 순환전압전류법(CV) 및 정전위 전기분해법으로 조사하였다. 란탄이온들은 NaCl 지지전해질에서 o-cresolphthalexon(OCP)과 1:1로 배위하였으며, 전극반응은 2단계 1전자 환원반응이었다. 착물의 반파전위는 pH에 따라 변화하였으며 환원전류는 흡착성을 나타냈다. DC 및 CV에서 첫번째 1전자 환원반응은 유사가역적 거동을 나타냈으며, 환원 뒤에 형성된 음이온 라디칼은 이합체와 반응을 하였다. 두번째 환원파는 전자전이 반응에 이어 생성된 카르보 음이온의 빠른 양성자 첨가반응으로 비가역적 거동을 나타냈다. -1.80V에서 정전위 전해시간이 증가함에 따라 착물의 질은 청색은 점점 옅어져서 무색이 되었으며, 최종생성물은 전기적으로 비활성이었다. 따라서 Ln-OCP 착물의 단계적인 전극반응은 ECEC 메카니즘으로 제안되었다.

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Shewanella algae BrY를 이용한 영가철 칼럼의 TCE 처리 수명연장 (Durability Extension of Fe(0) Column with Shewanella Algae BrY on TCE Treatment)

  • 채희훈;배연욱;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.41-48
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    • 2007
  • 영가철은 trichloroethylene(TCE)과 같은 염소계 유기오염물질 제거에 탁월한 효과를 가지고 있어서, 반응벽체를 이용한 오염된 토양 및 지하수의 현장처리에 반응매질로 자주 사용되고 있다. 하지만 영가철의 빠른 반응성으로 인하여 반응벽체의 수명이 다하고, 탈염소화 과정 중 생성된 산화철이 영가철 표면에 침적 되어 반응표면적을 줄임으로써 반응성이 떨어지게 된다. 이러한 영가철 반응벽체의 단점을 보완하기 위한 방법이 연구되어 왔고, 그 중 철환원균을 이용한 연구가 본 연구에서 시도되었다. 실험에 사용한 Shewanella algae BrY는 철환원균의 일종으로서 Dissimilatory Iron Reducing Bacteria(DIRB)로 분류된다. 본 연구에서는 이전의 배치실험 연구결과를 바탕으로 칼럼실험을 통해 TCE의 농도를 30mg/L과 67.5mg/L의 두 가지로 비교하고, 유량을 8mL/hr, 16mL/hr의 두 가지로 비교하여 세 개의 칼럼 실험을 실시하여 영가철 반응벽체의 TCE의 제거 및 산화된 철의 철환원균을 이용한 환원과정을 칼럼실험을 통해 측정했다. 그 결과 철환원균에 의한 산화철의 환원은 오염물질의 농도가 높을 경우 처리량의 증가로 인하여 반응벽체의 수명을 단축시키는 원인이 되었고, 유량의 증가 역시 유입되는 오염물질의 증가로 인하여 수명의 단축을 가져왔다. 그러나 유량증가의 경우 유속의 증가를 가져와서 Shewanella algae BrY가 매질표면에 작용하여 산화철을 환원시킬 수 있는 시간을 감소시키고 착상되는 것을 방해하기 때문에 오염물질의 농도보다 큰 영향을 미치는 결과를 보여준다. 칼럼실험결과 Shewanella algae BrY에 의한 산화철의 환원은 TCE의 탈염소화 후 생성된 산화철의 침적에 의하여 발생되는 반응벽체의 수명감소를 줄일 수 있다는 결과를 얻었다.

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다양한 조성의 Sr 페라이트를 이용한 CO2분해 반응 특성 (Decomposition of Carbon Dioxide Using Sr Ferrites with Various Compositions)

  • 신현창;최정철;정광덕;최승철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.191-197
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    • 2003
  • 지구온난화의 주요원인인 $CO_2$의 분해를 위해 다양한 조성의 Sr 페라이트를 이용하여 $CO_2$분해능을 비교하였다. Sr 페라이트를 80$0^{\circ}C$까지 환원시킨 결과, Sr 페라이트 내 Sr 함량이 감소할수록 높은 온도에서 환원반응이 시작되었지만, 온도가 증가함에 따라 그 환원반응성은 높아졌다. 환원된 Sr 페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서는 Sr:Fe 조성비에 따라CO나 C의 생성량이 달라졌다. 이 반응에서 Sr 페라이트 내 Sr의 비율이 감소할수록 CO의 생성량은 증가하였으며, Sr의 비율이 증가할수록 페라이트 표면에 많은 양의 C가 흡착되었다. 따라서, $CO_2$분해 반응에 Sr 페라이트를 적용할 경우, 사용 조건에 따라 Sr:Fe의 조성비를 제어할 필요가 있다.

Acetonitrile 용액중(溶液中)에서 0,0-Dimethyl-0-(3-Methyl-4-Nitrophenyl)-phosphorothioate(Sumithion®)의 전기화학적(電氣化學的) 환원반응(還元反應) (Electrochemical Reduction of 0,0-Dimethyl-0-(3-Methyl-4-Nitrophenyl)-phosphorothioate(Sumithion®) in Acetonitrile Solution)

  • 박승희;성낙도
    • 농업과학연구
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    • 제11권2호
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    • pp.315-321
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    • 1984
  • 0.1M tetraethylammoniumperchlorate (TEAP)를 지지전해질로 한 acetonitrile속에서 direct current (DC), differential pulse (DP) polarography 및 cyclo voltammetry (CV) 방법에 의한 Sumithion의 전기화학적 환원반응은 -1.0~-2.50volt vs. Ag-AgCl 범위에서, 제1단계로 P-Oph 결합의 분열에 의하여 dimethylthiophosphonyl radical과 p-nitro-m-cresol이 생성되는 1전자 유사가역반응이 일어나고, 제2단계는 전형적인 1전자 비가역 반응으로 dimethylthiophosphonyl radical이 dimethylthiophosphonate가 되며, 제3단계 반응은 2.7volt vs. Ag-AgCl의 높은 음전위에서 p-nitro-m-cresol은 4전자 비가역반응에 의한 nitro group의 환원으로 p-hydroxy-amino-m-cresol이 생성되는 총 3단계의 비가역적인 electron-transfer chemical reaction (EC) 메카니즘으로 전극반응이 진행됨을 알았다.

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산 촉매하에서 cis-$[Co(en)_2(N_3)_2]^+$ 와 Fe(II) 와의 산화-환원반응에 대한 반응속도와 메카니즘 (Kinetics and Mechanism for Redox Reaction of cis-$[Co(en)_2(N_3)_2]^+$ with Fe(II) in Acidic Solution)

  • 박병각;김광진;임주상
    • 대한화학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.309-314
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    • 1989
  • 산 용액내에서 cis-$[Co(en)_2(N_3)_2]^+$와 Fe(II)간의 산화-환원 반응속도를 UV/vis-분광광도계로 측정하였다. 여기서 촉매 $H^+$가 관여한 반응속도상수와 각 반응물의 반응차수 그리고 활성화파라메타를 구하여 이들 자료를 바탕으로 타당한 반응메카니즘을 제안하였다. 본 연구의 실험결과를 보면, Co(III)와 Fe(II) 그리고 $H^+$에 대해서 각각 1차로 총괄반응이 3차 반응이다. 이때 반응속도상수 $K_H^+$$3.27{\times}10^{-2}l^2{\cdot}mol^{-2}{\cdot}sec^{-1}$이였다. 그리고 활성화에너지 $E_a$는 14.8Kcal/mol, 활성화엔탈피 ${\Delta}H^{\neq}$는 14.2Kcal/mol, 활성화엔트로피 ${\Delta}S^{\neq}$는 -16.7e.u.였다. 이러한 실험적 사실을 바탕으로, 본 반응계에서 $H^+$가 촉매로 작용하여 내부권(inner-sphere) 메카니즘으로 산화-환원반응이 진행되는 타당한 반응메카니즘을 제안하였다.

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아크로를 이용한 실리콘 환원 반응의 열역학적 해석 (Thermodynamic Analysis of Silicon Reduction Reaction in Arc Furnace)

  • 박동호;김대석;이상욱;문병문;류태우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.70.2-70.2
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    • 2010
  • 고순도 금속규소는 반도체, 태양전지 및 규소화 화합물 등의 원료로 사용되어왔으며, 최근 태양전지 시장 확대로 인해 고순도 금속규소의 수요가 증가하고 있다. 그러나 전량 수입 중인 고순도 금속규소의 수급 안정성과 품질 균일성 등이 문제가 되고 있어, 고순도 생산 공정 및 생산 에너지를 절감 공정에 관한 연구 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 금속규소의 원료인 규석(SiO2)과 카본(C)의 환원반응을 온도와 압력별로 살펴보고, 평형 상태의 금속규소수율 조건을 알아보았다. 그리고 아크로 내부 위치에 따른 산화/환원 반응식을 고찰하여 주요 반응식의 깁스 자유 에너지를 비교 분석 하였다. 본 해석을 통한 실험용 아크로 제작과 기초실험을 통해 금속 규소 생산 수율 및 순도를 평가하였으며, 생산된 실리콘의 최대 순도는 약 99.8%로 측정되었다.

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Saccharomyces cerevisiae에서 산화환원에 의한 In Vitro 단백질합성의 Thioredoxin에 중재된 조절 (Thioredoxin-Mediated Regulation of Protein Synthesis by Redox in Saccharomyces cerevisiae)

  • 최상기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.36-40
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    • 2007
  • Redox signaling은 단백질을 산화환원 시키는 세포의 중요 신호가 전달되어, 그 단백질의 기능이 변화함으로써 세포의 성장 및 사멸을 조절하게 되는 과정이다. 단백질 합성 구성원의 산화, 환원 과정에 의한 단백질 합성 조절을 알아보기 위해 환원제인 DTT 존재 하에 단백질 합성 활성을 관찰한 결과 DTT가 존재하지 않는 것에 비해 단백질합성이 1.4배 정도 증가됨이 관찰되어 redox potential을 보이는 것으로 보아 환원제가 단백질 합성을 좀 더 증진시키는 것으로 사료된다. DTT에 의한 이러한 현상은 산화환원 조절 단백질인 thioredoxin를 첨가한다면 thiol기에 환원력이 전달되어 단백질합성이 더욱 촉진되기 때문에 효모에서 thioredoxin유전자를 cloning하고 이로부터 효모에서 GST-thioredoxin을 분리하였다. DTT 존재 하에 산화환원 조절 단백질인 thioredoxin을 농도별로 첨가하였을 때의 단백질 합성이 어떻게 조절되는지 알아보았다. 반응 액에 DTT를 넣은 것과 넣지 않은 것을 사용하여 thioredoxin을 0ng, 18ng, 90ng, 460ng, 2,300 ng의 농도로 각각 넣어서 반응시켜 보았다. 이렇게 반응시킨 반응물에서 만들어진 단백질 활성을 측정하였는데 thioredoxin의 농도가 높아질수록 그 활성이 높게 나타났으며, thioredoxin을 넣은 것이 넣지 않은 것에 비해 활성이 약 4배 이상 높게 나왔다 이 결과는 산화환원 조절 단백질인 thioredoxin이 환원력을 단백질합성구성원에 효율적으로 전달하는데 관여함을 보여주는 것이며, 산화환원이 단백질 합성 시 중요한 신호전달 과정임을 암시한다.

포피린의 촉매작용에 의한 니트로톨루엔의 환원 및 니트로톨루엔과 황화수소의 동시 제거 (Reduction of Nitrotoluenes and Simultaneous Removal of Hydrogen Sulfide and Nitrotoluenes by Co3+-centered Hematoporphyrin)

  • 조정국;강안수
    • 공업화학
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    • 제5권1호
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    • pp.37-43
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    • 1994
  • 포피린을 촉매로 하고 1, 4-dithiothreitol(DTT)과 황화수소 등 여러 가지 환원제의 존재하에서 니트로톨루엔을 아미노톨루엔으로 환원시켰다. 니트로톨루엔의 환원 결과 생기는 중간체 및 최종 생성물이 확인되었으며, 니트로기의 아미노기로의 환원에 대한 반응경로 및 최적 pH값을 구하였다. 포피린의 촉매로서의 기능이 UV/VIS분광분석에 의해 확인되었으며 또한 반응속도상수를 측정하였다. 환원제 중에서 DTT, sodium hydrosulfite 및 황화수소가 포피린을 촉매로 한 니트로톨루엔의 환원에 대해 탁월한 환원력을 나타냄을 알 수 있었다. 특히 황화수소가 환원제로 사용될 때는 기액 반응에 의해 기상의 황화수소와 액상의 니트로톨루엔이 동시에 제거되는 효과를 얻을 수 있었다.

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