• Title/Summary/Keyword: 환원작용

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전해환원 금속전환체 잔류염 제거 기초 실험

  • Park, Byeong-Heung;Jeong, Myeong-Su;Jo, Su-Haeng;Heo, Jin-Mok
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.296-296
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    • 2009
  • 산화물 사용후핵연료를 대상으로 하는 파이로 공정은 고온 용융염 매질에서 산화물을 금속으로 전환시키는 전해환원 공정으로부터 시작된다. 이후, 전해정련 공정이 도입되어 전해환원 공정에서 금속으로 환원된 생성물을 처리하게 된다. 전기화학적 공정인 이 두 공정에는 전류전달 매질인 전해질로 용융염이 사용된다. 그러나 전해환원 공정은 LiCl 염을 기반으로 하는 반면 전해정련은 LiCl-KCl 공융염 조건에서 운전하여 두 공정의 연계성 향상 및 공정 안정성 확보를 위해서는 전해환원 공정에서 생성되는 금속전환체에 존재하는 잔류염을 제거하는 공정의 도입이 두 공정사이에 고려되고 있다. 전해환원 공정에서 산화물이 금속으로 환원되는 동안 고체입자의 외형이 유지되며 따라서 제거된 산소에 의해 금속전환체에는 공극이 발생하게 된다. 또한, 전해환원에 도입되는 산화물의 물리적 형태가 분말 또는 펠렛 등 다양한 형태로 도입 가능하여 단위 입자들 사이에 많은 공극이 발생하게 된다. 이렇게 기존재하거나 또는 공정 운전에 의해 새롭게 생성된 공극에는 전해환원 매질인 LiCl 염이 침투하여 금속전환체는 염에 의해 젖게 되며 공정 종료시 고화되어 금속전환체에 포함된다. LiCl을 제거하기 위해서는 가열에 의한 증류가 연구되고 있다. 그러나 LiCl의 낮은 증기압에 의해 비교적 낮은 온도에서 증발시키기 위해서는 감압조건이 필수적으로 고려되어야 한다. 한국원자력연구원에서는 다공성 모의 금속전환체를 사용하여 LiCl에 의한 Wetting 후 적절한 증발 조건 결정을 목적으로 온도 및 압력 조건 설정을 위한 기초실험에 결과를 수행하였다. 본 연구의 기초 실험 결과 $700^{\circ}C$온도 조건과 감압조건이 잔류염 제거를 위한 공정조건임을 밝혔다. 또한 모의 금속전환체를 담고 있는 미세 다공성 Basket은 고온조건에서 공극의 변형에 의해 증발에 대한 저항으로 작용하여 증발 효율을 저하시키는 것으로 나타났다. 따라서 잔류염 제거를 위해서는 전해환원 Basket이 비교적 큰 공극을 지녀야 할 것으로 판단된다.

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Reaction of Representative Organic Compounds with Sodium Borohydride in the Presence of Aluminum Chloride (염화알루미늄 존재하에서의 수소화붕소나트륨과 대표적 유기화합물과의 반응)

  • Yoon Nung Min;Ho Jun Leeq;Jin Soon Chung
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.275-285
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    • 1973
  • The addition of one mole of aluminum chloride to three moles of sodium borohydride in tetrahydrofuran gives a turbid solution with enormously more powerful reducing properties than those of sodium borohydride itself. The reducing properties of this reagent were tested with 49 organic compounds which have representative functional groups. Alcohols liberated hydrogen immediately but showed no sign of hydrogenolysis of alkoxy group. Aldehydes and ketones were reduced rapidly within one hr. Acyl derivatives were reduced moderately, however, carboxylic acids were reduced much more slowly. Esters, lactones and epoxides were reduced readily than sodium borohydride or borane. Tertiary amide was reduced slowly, however, primary amide consumed one hydride for hydrogen evolution but reduction was sluggish. Aromatic nitrile was reduced much more readily than aliphatic nitrile. Nitro compounds were inert to this reagent but azo and azoxy groups were slowly attacked. Oxime was reduced slowly but isocyanate was only partially reduced. Disulfide and sulfoxide were attacked slowly but sulfide and sulfone were inert. Olefin was hydroborated rapidly.

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Metal Catalyst Encapsulated in Nitrogen-doped Carbon Shell for Fuel Cell Application: Theoretical and Experimental Study (연료전지용 질소 도핑 탄소촉매의 표면 반응에 관한 이론적 연구와 실험적 입증)

  • No, Seung-Hyo;Seo, Min-Ho;Gang, Jun-Hui;;Han, Byeong-Chan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.86-86
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    • 2017
  • 고효율의 에너지 변환 및 친환경적인 이점들을 이유로, 고분자전해질 연료전지(PEMFC)는 차세대 에너지 장치로 이목을 끌어왔다. 반면, 값비싼 백금 촉매의 이용은 연료전지의 상업적 이용에 주요한 결점으로 작용했다. 최근, Zelenay와 연구팀은 폴리아닐린-철-탄소 복합체구조에서 산소환원활성이 백금과 견주어 비슷한 성능을 낼 수 있음을 보고 하였다. Dodelet은 이러한 높은 성능이 전이금속의 영향에 의한 것일 수 있다는 주장을 하였다. 본 연구팀은 지난 연구에서 제일원리전산모사를 통해 니켈, 코발트, 구리등과 같은 전이금속이 질소가 도핑된 탄소 그래핀층에 미치는 거동을 밝혔다. 결론적으로, 금속들은 질소가 도핑된 그래핀의 전자구조를 바꿀 수 있고, 이러한 전자구조의 변화는 산소 환원반응에서 긍정적으로 작용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 이론적 연구에 기반하여, 탄소층으로 감싼 금속은 내구성과 활성을 동시에 보유한 향후 전망있는 촉매 물질로 예상되어진다. 특히, 질소가 도핑된 탄소층으로 코팅된 철-코발트 합금은 계산을 통해 산소환원반응에서 우수할 것으로 예측되었다. 본 연구팀은 FeCo@N-C 나노입자를 직접 합성하였고, 이 촉매의 우수한 활성을 전기화학적, 구조적 관점에서 1) 질소의 도핑 효과, 2) 탄소의 두께 효과, 3) 합금효과에 집중하여 분석하였다.

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Study on the surface reactions of carbon and graphite electrodes in sulfuric acid solution (황산 용액중의 분극시 나타나는 탄소전극들의 계면반응)

  • 오한준;김인기;이종호;이영훈
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.4
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    • pp.648-662
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    • 1996
  • Electrode surface reaction on glassy carbon and synthesized graphite (PVDF mixed graphite) in sulfuric acid solution is investigated by impedance spectroscopy at cyclic polarization. The redox peak, which may be due to the change of chemical adsorped functional group on electrode surface or oxidation and reduction of oxygen, is represented on glassy carbon and graphite electrode in potentio-dynamic current curve. The oxidation and reduction of these surface functional group on glassy carbon and PVDF mixed graphite have a major affect on the impedance spectrum and Faraday impedance parameter at cyclic polarization.

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Reduction of nitro blue tetrazolium by combined reaction of various photosensitizers with amino acids (다양한 감광제와 아미노산의 조합 반응에서 nitro blue tetrazolium의 환원특성 평가)

  • Lee, Eunbin;Hong, Jungil
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.54 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • Riboflavin (Rb), in the presence of methionine (Met) under light, generates superoxide radicals that can reduce nitro blue tetrazolium (NBT) to its corresponding formazan. The Rb-Met/NBT system has been used to measure the superoxide dismutase (SOD)-like activities of various antioxidants. However, the reaction mechanisms have not been clearly defined, and the assay conditions are not consistent. In this study, the effects of different photosensitizers and amino acids on NBT reduction in different solvents were investigated. NBT reduction in the Rb-Met/NBT system was more pronounced in phosphate-buffered saline, compared to distilled water or Tris (pH 7.5); histidine (His) instead of Met also led to considerable Rb-induced NBT reduction. Among the photosensitizers, methylene blue with His caused potent NBT reduction in Tris. Rb-induced NBT reduction combined with Met or His was quantitatively inhibited by SOD or gallic acid, but did not affect MB-induced reduction sensitively.

크링카 색상에 관한 문헌검토

  • 김송호
    • Cement
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    • s.87
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    • pp.48-50
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    • 1982
  • 화학적인 면에서 황색 clinker를 생성하는 근본원인은 $Fe^{3+}$이온이 $Fe^{3+}$이온으로 되거나, $Mg^{2+}$이온이 $Fe^{3+}$에 작용할수 없는 경우다. 이러한 원인이 생기는 공정상의 요인으로는 전체적 또는 부분적인 환원분위기, 화염접촉 및 과소, 원료에 산화물이 함유된 경우, 서냉 또는 1,250$^{\circ}C$이하에서 냉각, 기타 MgO, $MnO_2$, $Cr_2O_3$, $TiO_2$ 등 미량성분의 경향을 들 수 있다. 환원분위기의 경우에는 free CaO의 증가, $C_3S$의 감소로 인한 강도저하와 $C_3A$ 증가, $C_4AF$ 감소에 의한 조기 경화를 초래하게 되어 품질이 저하된다.

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독립영양 질화세균의 분포와 이용

  • 하영철
    • The Microorganisms and Industry
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    • v.14 no.3
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    • pp.16-20
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    • 1988
  • 암모니아를 아질산또는 질산으로 산화시키는 과정인 질화작용(nitrification)은 암모니아와 함께 또 하나의 식물및 미생물에 대한 질소원인 질산의 농도를 증사시켜 생물의 생장을 뒷받침하기도 하나(Fenchel and Blackburn, 1979) 생물체의 질소원에 있어서 세가지의 불이익을 초래하기도 한다. 질산은 암모니아와는 달리 토양이나 저질토(sediment)의 cation exchange site에 흡착되지 않으므로 쉽게 손실된다(Greenland, 1958). 또 무산소상태에서는 탈질화과정 (denitrification)에 의하여 기체질소로 환원되어 생태계내에서 사라진다 (Broadbent and Clark, 1965). 끝으로 질산태의 질소가 생물체내의 질소의 주 형태인 아미노산의 질소로 되기 위해서는 암모니아로 환원되어야 하므로 질산의 동화는 상대적으로 많은 에너지를 필요로한다.

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Rates of Anaerobic Carbon Mineralization and Sulfate Reduction in Association with Bioturbation in the Intertidal Mudflat of Ganghwa, Korea (강화도 남단 갯벌의 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력 및 저서 동물이 이에 미치는 잠재적 영향)

  • Mok, Jin-Sook;Cho, Hye-Youn;Hyun, Jung-Ho
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.10 no.1
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    • pp.38-46
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    • 2005
  • This study was carried out to quantify the rates of anaerobic mineralization and sulfate reduction, and to discuss the potential effects of benthic fauna on sulfate reduction in total anaerobic carbon respiration in Ganghwa intertidal flat in Korea. Anaerobic carbon mineralization rates ranged from 26 to 85 mmol $C\;m^{-2}\;d^{-1}$, which accounted for approximately 46 tons of daily organic matter mineralization in the intertidal flat of southern part of the Ganghwa Island (approximately $90\;km^2$). Sulfate reduction ranged from 22.6 to 533.4 nmol $cm^{-3}\;d^{-1}$, and were responsible for $31{\sim}129%$ of total anaerobic carbon oxidation, which indicated that sulfate reduction was a dominant pathway for anaerobic carbon oxidation in the study area. On the other hand, the partitioning of sulfate reduction in anaerobic carbon mineralization in October decreased, whereas concentrations of Fe(II) in the pore water increased. The results implied that the re-oxidation of Fe(II) in the sediments is stimulated by macrobenthic activity, leading to an increased supply of reactive Fe(II), and thereby increasing Fe(III) reduction to depress sulfate reduction during carbon oxidation.

Effects of CaCO3 Addition as a Flux on the Melting of Ash and Slag (CaCO3를 flux로 사용시 ash와 ash의 용융 특성에 미치는 영향)

  • 이재구;김재호;이효진;박태준;김상돈;김종진
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.3
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    • pp.372-378
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    • 1995
  • 분류층 석탄가스 반응온도에서 slag의 배출 조건을 원활하게 유지하기 위하여 CaCO3를 flux로 사용한 용융특성을 파악하였다. 첨가에 의한 용융온도는 flux 주입량에 따라 감소하다가 증가하였다. 최저 용융온도의 범위는 ash중 CaO 농도기준 30-40%의 범위에서 나타났으며, Base/Acid ratio에 따라 최소 용융온도는 ash중 무기물간의 eutetic effect가 작용함을 알 수 있었다. 고온에서의 slag 조성은 ash의 조성과 비교시 알카리 산화물의 휘발화와 SO2의 감소를 보여주고 있으며, salg중 환원성 가스가 증가함에 따라 금속 산화물의 환원에 의해 SiO2 조성은 증가하였다. CaCO3를 혼합한 시료를 질소분위기하에서 조제하여 점도를 측정한 결과, low silica ash의 경우 낮은 점도치를 보여주나, 250 poise 이하의 범위에서 고화되는 현상이 발생하였다. high silica ash에서는 CaCO3 투입에 의해 slag 점도는 감소하였는데, slag 분석 결과 CaO가 산소 제공물질(oxide doner)로 작용하여 silicate의 응집현상을 억제하는 것으로 나타났다.

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Selective Reduction on Halides with Lithium Borohydride in the Multifunctional Compounds (수소화 붕소리튬을 이용한 다중작용기를 가진 화합물에서 할라이드의 선택환원)

  • Byung Tae Cho;Nung Min Yoon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.27 no.1
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    • pp.46-52
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    • 1983
  • Selective reduction of halide (Br, I) with lithium borohydride in halogen compounds containing chloro, nitro, ester and nitrile groups was achieved satisfactorily. 1-Bromo-4-chlorobutane was reduced to 1-chlorobutane in 96% yield and the reduction of p-nitrobenzyl bromide gave p-nitrotoluene in 98% yield. However, the selectivity on the reduction of ethyl 3-iodopropionate and 4-bromobutyronitrile required the presence of equimolar pyridine to give good yield of ethyl propionate (93%) and n-butyronitrile (88%), respectively. In competitive reduction of 1-bromoheptane and 2-bromoheptane, lithium borohydride reduced 1-bromoheptane preferentially in the molar ratio of 93:7.

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