• 제목/요약/키워드: Acidic solution-loading

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산성수 침수 및 하중 조건에서의 암석물성변화 연구 (Variation of Rock Properties in Acidic Solution and Loading Condition)

  • 정재홍;박승훈;이승준;유승원;이우희;권상기
    • 터널과지하공간
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    • 제26권3호
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    • pp.154-165
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    • 2016
  • 본 연구에서는 산성수 및 하중의 화학 역학적 영향이 암석 물성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실내 실험을 실시하였다. 실험에서는 암석시료에 pH 및 하중조건을 부여한 후, 유효 공극률을 포함한 다양한 암석 물성 변화를 측정하였다. 실험결과, 일정한 하중조건에서 암석을 침수시킨 산성수의 pH가 낮을수록 물성 변화가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 산성수의 pH가 낮을수록 암석과 산성수 사이의 화학반응 속도가 증가했기 때문으로 예측된다. 또한 일정한 pH의 산성수에 침수된 암석에서 가해진 하중이 증가함에 따라 암석물성 변화가 감소하는 것으로 나타났다. 이는 균열개시응력 이하의 하중에서 발생된 압축으로 암석과 산성수 사이의 화학반응 영역이 감소했기 때문으로 여겨진다.

스테인리스강의 국부부식 저항성 연구에 미세방울셀의 응용 (Applications of Micro-Droplet Cell to Study of Localized Corrosion Resistance of Stainless Steels)

  • 김성유;김희산
    • 전기화학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.70-76
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    • 2006
  • 마이크로 전기화학 실험법인 비접촉식 미세방울셀이 산 용액에 노출된 저 크롬이 함유된 스테인리스강(STS 316)과 같이 젖음성이 높은 전기화학계에 사용되는데 어려움이 있었다. 음압의 인가, 방울의 크기 제어 그리고 소수성의 개스킷의 사용은 높은 젖음성을 지닌 표면에서 비접촉식 미세방울셀의 적용을 가능하게 하였다. 개선된 미세방울셀의 신뢰성을 확인하고자 3종류의 다른 계-산성염화용액과 고 크롬 페라이트 스테인리스강, 산성염화용액과 STS 316 그리고 중성염화용액과 STS 316-에 대하여 개선된 미세방울셀로 국부부식 연구를 수행하였다. 첫째 산성용액에서 고 크롬강의 양극 분극 결과는 $\alpha/\sigma$ 계면 근처에서 국부부식이 크롬 고갈층에 의한 것임을 보여주었다. 둘째 산성용액에서 STS316의 양극 분극실험이 개선된 미세방울셀에서 성공적으로 수행됨을 확인할 수 있었다. 특히, 미세방울셀에서 얻어진 국부 양극 분극곡선을 통해 STS316의 내식성에 미치는 $\delta$-라이트 영향을 밝힐 수 있었다. 마지막으로 중성염화 용액에서 STS316의 양극 분극곡선은 핏팅 저항성이 $\delta$-페라이트보다 개재물에 의존됨을 보여주었다.

Polyol process를 통한 고비율 백금 담지 촉매 합성 (Novel route of enhancing the metal loading in highly active Pt/C electro-catalyst by polyol process)

  • 오형석;김한성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.560-563
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    • 2008
  • A modified polyol process is developed to enhance Pt loading during the preparation of Pt/C catalysts. With the help of the zeta potential, the effect of pH on the electrostatic forces between the support and the Pt colloid is investigated. It is shown experimentally that the surface charge on the carbon support becomes more electropositive when the solution pH is changed from alkaline to acidic. However, this change does not affect the electronegative surface charge of Pt colloids already attained and stabilized by glycolate anions. This new behavior caused by the change in the solution pH accounts for the enhanced yield of the process and does not affect the Pt particle size. All our experimental results reveal that this simple modification is a cost effective method for the synthesis of highly Pt loaded Pt/C catalysts for fuel cells.

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Effects of sulphuric acid on mechanical and durability properties of ECC confined by FRP fabrics

  • Gulsan, Mehmet Eren;Mohammedameen, Alaa;Sahmaran, Mustafa;Nis, Anil;Alzeebaree, Radhwan;Cevik, Abdulkadir
    • Advances in concrete construction
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    • 제6권2호
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    • pp.199-220
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    • 2018
  • In this study, the effects of sulphuric acid on the mechanical performance and the durability of Engineered Cementitious Composites (ECC) specimens were investigated. The carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and basalt fiber reinforced polymer (BFRP) fabrics were used to evaluate the performances of the confined and unconfined ECC specimens under static and cyclic loading in the acidic environment. In addition, the use of CFRP and BFRP fabrics as a rehabilitation technique was also studied for the specimens exposed to the sulphuric acid environment. The polyvinyl alcohol (PVA) fiber with a fraction of 2% was used in the research. Two different PVA-ECC concretes were produced using low lime fly ash (LCFA) and high lime fly ash (HCFA) with the fly ash-to-OPC ratio of 1.2. Unwrapped PVA-ECC specimens were also produced as a reference concrete and all concrete specimens were continuously immersed in 5% sulphuric acid solution ($H_2SO_4$). The mechanical performance and the durability of specimens were evaluated by means of the visual inspection, weight change, static and cyclic loading, and failure mode. In addition, microscopic changes of the PVA-ECC specimens due to sulphuric acid attack were also assessed using scanning electron microscopy (SEM) to understand the macroscale behavior of the specimens. Results indicated that PVA-ECC specimens produced with low lime fly ash (LCFA) showed superior performance than the specimens produced with high lime fly ash (HCFA) in the acidic environment. In addition, confinement of ECC specimens with BFRP and CFRP fabrics significantly improved compressive strength, ductility, and durability of the specimens. PVA-ECC specimens wrapped with carbon FRP fabric showed better mechanical performance and durability properties than the specimens wrapped with basalt FRP fabric. Both FRP materials can be used as a rehabilitation material in the acidic environment.

Percolation 공정에서 참나무의 전처리에 과산화수소가 미치는 영향 (Effect of Hydrogen Peroxide on Pretreatment of Oakwood in a Percolation Process)

  • 하석중;김성배;박순철
    • KSBB Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.358-364
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    • 1999
  • 참나무의 전처리에 과산화수소가 미치는 영향을 조사하였다. 반응온도는 $170^{\circ}C$이고 전처리에 사용된 반응용액은 암모니아, 황산 그리고 순수 물이었다.10% 암모니아용액을 사용한 경우 산을 사용하는 경우에 비해 리그닌 제거율은 55%로 상당히 높았지만 헤미셀룰로오스 회수율은 26%로 상당히 낮았다. 그래서 헤미셀룰로오스 회수율을 높이기 위해 암모니아 용액에 산화제인 과산화수소를 첨가하여 반응시켰는데 과산화수소 첨가량의 증가에 따라 리그닌 제거율과 헤미셀룰로오스 회수율의 증가는 크지 않았다. 그리고 과산화수소 첨가량의 증가에 따라 액상으로 용해된 당의 분해가 증가하여 전체 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스의 물질수지에 문제가 있었다. 반응기에 주입된 과산화수소는 주로 반응기의 전반부에 충진된 기질과 반응하는 것으로 나타났다. 헤미셀룰로오스 회수율을 높이기 위해서는 알카리용액보다 산성용액에서 기질을 전처리하는 것이 필요하였고 산보다는 물을 사용하였을 때 과산화수소의 효과가 더 컸다.

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Acidic Properties and Catalytic Activity of Titanium Sulfate Supported on TiO2

  • Sohn, Jong-Rack;Lee, Si-Hoon;Cheon, Park-Won;Kim, Hea-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권5호
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    • pp.657-664
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    • 2004
  • Titanium sulfate supported on $TiO_2$was prepared by impregnation of powdered $TiO_2$with an aqueous solution of titanium sulfate followed by calcining in air at high temperature. For Ti$(SO_4)_2/TiO_2$ samples calcined at 300 $^{\circ}C$, no diffraction lines of titanium sulfate are observed at $Ti(SO_4)_2$loading up to 30 wt%, indicating good dispersion of $Ti(SO_4)_2$ on the surface of $TiO_2$. The acidity of the catalysts increased in proportion to the titanium sulfate content up to 20 wt% of $Ti(SO_4)_2$. 20 wt% $Ti(SO_4)_2/TiO_2$ calcined at 300 $^{\circ}C$ exhibited maximum catalytic activities for 2-propanol dehydration and cumene dealkylation. The catalytic activities for these reactions, were correlated with the acidity of catalysts measured by ammonia chemisorption method.

염산용액에서 Cyanex 272 및 혼합용매와 이온성 액체에 의한 Tb(III)의 용매추출 (Solvent Extraction of Tb(III) from Hydrochloric Acid Solution with Cyanex 272, Its Mixture and Ionic Liquid)

  • 오창근;이만승
    • 대한금속재료학회지
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    • 제56권12호
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    • pp.870-877
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    • 2018
  • Cyanex 272 shows the highest separation factor for the rare earth elements from hydrochloric acid solution among the organophosporus acidic extractants, D2EHPA and PC 88A. Solvent extraction of Tb(III) from weak hydrochloric acid solution with an initial pH 3 to 6 was compared with Cyanex 272, its mixture with Alamine 336, and ionic liquid with Aliquat 336. The solvent extraction reaction of Tb(III) using Cyanex 272 was the same as that of light rare earth elements. Synergism was observed for the extraction of Tb(III) by the mixture with Alamine 336 when the initial concentration ratio of Cyanex 272 to Alamine 336 was higher than 5. Use of the ionic liquid led to a great increase in the extraction percentage of Tb(III) from the same initial extraction conditions. While the equilibrium pH of the mixture was always lower than the initial pH, under some conditions extraction with the ionic liquid resulted in a higher equilibrium pH than the initial pH. The loading capacity of the mixture and the ionic liquid was the same and 2.6 times larger than that using Cyanex 272 alone. Ionic liquid was recommended as a suitable extractant for the extraction of Tb(III) from hydrochloric acid solution based on the ease of handling and higher extraction percentage.

Serratia marcescens LSY4 중금속 내성주를 이용한 BOD센서의 감응도 (Sensitivity of BOD Sensor with Heavy Metal Tolerant Serratia marcescens LSY4)

  • 김말남;이선영
    • 환경생물
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    • 제22권3호
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    • pp.394-399
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    • 2004
  • S. marcescens LSY4가 충전된 BOD센서를 제작하여 표준오염물질을 포함한 수용액의 BOD를 측정하였다. 배양시간이 9∼16시간일 때에는 배양시간에 따른 BOD센서의 감응도에 큰 차이를 나타내지 않았으며, 균체량도 0.22~0.75mg $cm^{-2}$의 범위에서는 거의 동일한 센서의 감응도를 나타내었다. 수용액의 pH가 4~9사이로 변화할 경우 센서의 감응도가 가역적으로 변화하였으나 수용액이 더 산성이거나 더 염기성이 되면 센서의 감응도가 비가역적으로 저하되었다. 수용액에 중금속이온이 첨가되면 센서의 감응도가 감소하였으며, $Zn^{2+}$$Cd^{2+}$보다 $Cu^{2+}$혹은 $Ag^+$가 첨가되었을 때 센서의 감응도가 더 급격히 감소하였다. 중금속에 대한 내성이 유도된 균체를 충전하였을 때 중금속이온의 첨가에 따른 센서의 감응도 감소가 크게 완화되었으며, 이런 효과는 $Cd^{2+}$내성주보다 $Cu^{2+}$내성주에서 더 현저하였다.

pH를 달리하여 제조한 3가철 첨착 활성탄에 의한 구리 제거특성 평가 (Evaluation of the Removal Properties of Cu(II) by Fe-Impregnated Activated Carbon Prepared at Different pH)

  • 양재규;이남희;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.345-351
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    • 2008
  • 본 연구에서는 다양한 pH 조건에서 활성탄에 Fe(III)를 첨착시킨 Fe-첨착활성탄(Fe-AC)을 제조하였으며, 제조한 Fe-AC가 여과재질로서의 안정성 유무를 파악하기 위하여 내산성 실험을 수행하였다. 또한 Fe-AC의 중금속 제거능을 파악하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 흡착제의 안정성 실험결과 모든 pH 조건에서 시간이 지날수록 철의 용출량은 증가하였지만, 용액의 pH가 높아질수록 철의 용출량이 감소하는 경향을 보였다. 용액의 pH를 2로 고정했을 경우 시간경과에 따라 철의 용출량이 점차 증가하여 12시간 후에는 Fe-AC에 함유된 총 철 함량의 13%가 용출되었으나, pH 3 이상에서 철의 용출량은 급격히 줄어들어서 무시할 수 있는 것으로 나타났다. 회분식 실험결과 Fe-AC에 의한 Cu(II) 제거는 흡착질의 농도가 감소하고 용액의 pH가 증가할수록 Cu(II)의 제거율은 증가하는 경향을 보였다. 모델링에 의한 흡착결과 예측은 이중확산층 이론에 의한 inner-sphere type의 표면착물화를 고려하여 MINTEQA2 프로그램을 사용하여 실시하였다.

Sustainable anaerobic digestion of euphorbiaceae waste for biogas production: Effects of feedstock variation

  • Kamaruddin, Mohamad Anuar;Ismail, Norli;Fauzi, Noor Fadhilah;Alrozi, Rasyidah;Hanif, Mohamad Haziq;Norashiddin, Faris Aiman
    • Advances in environmental research
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    • 제10권1호
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    • pp.87-103
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    • 2021
  • Anaerobic digestion (AD) refers to the biological process which can convert organic substrates to biogas in the absence of oxygen. The aim of this study was to determine the capability of feedstock to produce biogas and to quantify the biogas yield from different feedstocks. A co-digestion approach was carried out in a continuous stirred tank reactor operated under mesophilic conditions and at a constant organic loading rate of 0.0756 g COD/ L.day, with a hydraulic retention time of 25 days. For comparison, mono-digestion was also included in the experimental work. 2 L working volumes were used throughout the experimental work. The seed culture was obtained from composting as substrate digestion. When the feedstock was added to seeding, the biogas started to emit after three days of retention time. The highest volume of biogas was observed when the seeding volume used for 1000mL. However, the lowest volume of biogas yield was obtained from both co-digestion reactors, with a value of 340 mL. For methane yield, the highest methane production rate was 0.16 L CH4/mg. The COD with yield was at 8.6% and the lowest was at 0.5%. The highest quantity of methane was obtained from a reactor of Euphorbiaceae peel with added seeding, while the lowest methane yield came from a reactor of Euphorbiaceae stems with added seeding. In this study, sodium bicarbonate (NaHCO3) was used as a buffering solution to correct the pH in the reactor if the reactor condition was found to be in a souring or acidic condition.