• 제목/요약/키워드: Activation energies

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2단계 침출 과정에서 발생되는 비산회로부터 초음파 활용하여 이트륨과 네오디뮴의 동시 추출 (Simultaneous Extraction of Yttrium and Neodymium from Fly Ash by Two-Step Leaching Process with Aid of Ultrasonic Wave)

  • Kim, Jae-Kwan;Park, Seok-Un
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제7권1호
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    • pp.153-159
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    • 2021
  • A two-step process for increasing the leaching efficiency of yttrium and neodymium from coal fly ash were investigated at solid loadings of 5.0 g ash ~1,000 g ash/l of 1.0 N~10.0 N H2SO4, temperature ranging from 30℃ to 90℃, ultrasonic leaching time of 1~10 hours, and ultrasonic power of 25~200 W. The yttrium and neodymium from coal fly ash were effectively leached into ion phases by step change of the first conventional dissolution at room temperature and then the second heating process with the aid of ultrasonic wave, and maximum leaching efficiency of yttrium and neodymium obtained were 66 % and 63 %, respectively. The activation energies for the leaching reaction of yttrium and neodymium at second heating process dependent on leaching time and temperature were derived to be 41.540 kJmol-1 and 507.92 kJmol-1, respectively. The optimum conditions for the maximum leaching of yttrium and neodymium were found to be the solid loading of 250 g ash/l of H2SO4, solvent concentration of 2.0 N H2SO4, and second step process of temperatures of 30℃ for 3 hours and then 90℃ for 4 hours with ultrasonic intensity of 100 W.

Ag, Cu, Au, Al 박막에서 엘렉트로마이그레이션 특성에 관한 연구 (A Study on the Electromigration Characteristics in Ag, Cu, Au, Al Thin Films)

  • 김진영
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.89-96
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    • 2006
  • 최근 미세전자 소자에서 초고집적, 적층구조 추세는 선폭이 $0.25{\mu}m$ 이하까지 소형화되고 있는 실정이다. 이러한 미세화는 박막배선에서 높은 전류밀도를 초래하게 된다. 높은 전류밀도 하에서는 엘렉트로마이그레이션에 의한 결함발생이 미세전자 소자에서의 치명적인 문제점의 하나로 대두되고 있다. 본 연구는 Ag, Cu, Au, 그리고 Al 박막 등에서 엘렉트로마이그레이션 특성을 조사함으로써 박막배선 재료를 개선하기 위한 것이다. 고전기전도도를 갖고 있는 Ag, Cu, Au, 그리고 Al 박막배선에서 엘렉트로마이그레이션에 대한 저항 특성을 결함발생 시간 분석으로부터 활성화 에너지를 측정함으로써 조사하였다. 광학현미경 그리고 XPS 분석이 박막에서의 결함분석에 사용되었다. Cu 박막이 엘렉트로마이그레이션에 대해 상대적으로 높은 활성화 에너지를 보였다. 따라서 Cu 박막이 높은 전류빌도 하에서 엘렉트로마이그레이션에 대한 높은 저항성이 요구되는 차세대 미세전자 소자에서 적합한 박막배선 재료로서의 가능성을 갖는 것으로 판단된다. 보호막 처리된 Al 박막은 평균수명 증가, 엘렉트로마이그레이션에 대한 저항 특성 향상을 나타내며 이는 보호막 층과 박막배선 재료 계면에서의 유전 보호막 효과에 기인하는 것으로 사료된다.

Characterization of Poly(methyl methacrylate)-tin (IV) Chloride Blend by TG-DTG-DTA, IR and Pyrolysis-GC-MS Techniques

  • Arshad, Muhammad;Masud, Khalid;Arif, Muhammad;Rehman, Saeed-Ur;Saeed, Aamer;Zaidi, Jamshed Hussain
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권9호
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    • pp.3295-3305
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    • 2011
  • Thermal behavior of poly (methyl methacrylate) was analyzed in the presence of tin (IV) chloride. Five different proportions - polymer to additive - were selected for casting films from common solvent. TG, DTG and DTA were employed to monitor thermal degradation of the systems. IR and py-GC-MS helped identify the decomposition products. The blends start degrading at a temperature lower than that of the neat polymer and higher than that of the pure additive. Complex formation between tin of additive and carbonyl oxygen (pendent groups of MMA units) was noticed in the films soon after the mixing of the components in the blends. The samples were also heated at three different temperatures to determine the composition of residues left after the expulsion of volatiles. The polymer, blends and additive exhibited a one step, two-step and three-step degradation, respectively. $T_0$ is highest for the polymer, lowest for the additive and is either $60^{\circ}C$ or $70^{\circ}C$ for the blends. The amount of residue increases down the series [moving from blend-1 (minimum additive concentration) to blend-5 (maximum additive concentration)]. For blend-1, it is 7% of the original mass whereas it is 16% for blend-5. $T_{max}$ also goes up as the concentration of additive in the blends is elevated. The complexation appears to be the cause of observed stabilization. Some new products of degradation were noted apart from those reported earlier. These included methanol, isobutyric acid, acid chloride, etc. Molecular-level mixing of the constituents and "positioning effect" of the additive may have brought about the formation of new compounds. Routes are proposed for the appearance of these substances. Horizontal burning tests were also conducted on polymer and blends and the results are discussed. Activation energies and reaction orders were calculated. Activation energy is highest for the polymer, i.e., 138.9 Kcal/mol while the range for blends is from 51 to 39 Kcal/mol. Stability zones are highlighted for the blends. The interaction between the blended parts seems to be chemical in nature.

구리 흡착에 의한 비정질 실리콘 박막의 저온 결정화 거동 (Low-Temperature Crystallization of Amorphous Si Films by Cu Adsorption)

  • 조성우;손동균;이재신;안병태
    • 한국재료학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.188-195
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    • 1997
  • 비정질 실리콘 박막 위에 구리용액을 스콘코팅하여 구리이온을 흡착시킨 후 이를 표면 핵생성 site로 이용하는 새로운 저온 결정화 방법에 관하여 연구하였다. 구리 흡착으로 LPCVD비정질 실리콘 박막의 결정화온도를 $500^{\circ}C$까지 낮출 수 있었고 결정화시간도 크게 단축되었다. $530-600^{\circ}C$에서 어닐링시 구리가 흡착된 비정질 실리콘 막은 나뭇가지 형태의 fractal을 이루며 결정화되었다. 이때 fractal크기는 구리용액의 농도에 따라 $30-300{\mu}m$로 성장하였다. Fractal의 내부는 새 털 모양의 타원형 결정립으로 구성되어 있으며 TEM 에 의한 최종 결정립의 크기는 $0.3-0.4{\mu}m$로 intrinsic 비정질 실리콘 박막을 $600^{\circ}C$에서 어닐링하였을 때화 크기가 비슷하였다. 구리용액의 농도 증가에 따라 핵생성 활성화 에너지와 결정성장 활성화 에너지가 감소하였다. 결과적으로 구리 흡착이 표면에서 우선 핵생성 site를 증가시키고 핵생성 및 fractal 성장에 필요한 활성화 에너지를 모두 낮추어 저온에서도 결정화가 촉진되었음을 알 수 있었다.

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자전연소합성법으로 제조한 Zr계 AB2-x Mx 금속수소화물의 수소저장특성 (Hydrogen Storage Properties of Zr-Based AB2-x Mx Metal Hydrides Made by Hydriding Combustion Synthesis (HCS))

  • 허태홍;한정섭;김진호
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.256-262
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    • 2012
  • This study investigated the hydrogen storage properties of Zr-Based $AB_{2-x}M_x$ metal hybride made by HCS (Hydriding Combustion Synthesis). The materials were prepared by HCS 80 wt% $AB_2$-15 wt% Mg-5 wt% Mm, HCS 80 wt% $AB_2$-20 wt% Mg and pure Zr-Based $AB_2$, These materials were activated at 298 K under 20 bar. Both HCS 80 wt% $AB_2$-20 wt% Mg and HCS 80 wt% $AB_2$-15 wt% Mg-5 wt% Mm were absorbed within 1 minute. In the case of the $AB_2$, it was perfectly absorbed within 6 minutes. Then, the materials were evaluated to obtain P-C-T (Pressure-Composition-Temperature) curves at 298K. As a result, the hydrogen storage capacity of HCS 80 wt% $AB_2$-20 wt% Mg, HCS 80 wt% $AB_2$-15 wt% Mg-5 wt% Mm and pure Zr-Based $AB_2$ were determined to be 1.2, 1.6 and 1.74 wt%, respectively. The activation energy and rate controlling step were calculated by the Johnson-Mehl Avrami equation. The activation energies of HCS 80 wt% $AB_2$-20 wt% Mg, HCS 80 wt% $AB_2$-15 wt% Mg-5 wt% Mm and pure Zr-Based $AB_2$ were 26.91, 20.45, and 60.41 kJ/mol, respectively. Also, the values of ${\eta}$ in the Johnson-Mehl Avrami equation for HCS 80 wt% $AB_2$-20 wt% Mg, HCS 80 wt% $AB_2$-15 wt% Mg-5 wt% Mm and pure Zr-Based $AB_2$ are 0.60, 0.51, and 0.44. So, the rate controlling steps which indicate hydrogen storage mechanism are an one dimensional diffusion process.

저장유통 조건에 따른 오징어 품질예측 모델링 (Kinetic Modeling for Predicting the Quality of Squid (Todarodes pacificus) during Storage and Distribution)

  • 김소이;신지영;김현석;양지영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.173-180
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    • 2022
  • 오징어의 품질을 평가하기 위한 여러 항목 들이 있으나 현장에서 소비자 및 유통업자들의 경우 주관적인 관능평가에 의존하고 있으며 소비자의 어류 구매의사 결정에 부패취가 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 관능적 평가를 입증 할 수 있는 과학적인 품질인자를 제시하고자 하였으며, 온도와 저장시간에 따른 상호관계를 분석하였다. 과학적 품질인자로는 TVC, Pseudomonas spp., pH, VBN 으로 선정하였으며 세 가지 온도 조건에서 보관하였다. 이취발생검지시점은 R-index를 이용해 측정하고 kinetic 모델링을 진행하였다. 모델링 결과 활성화 에너지는 이취발생검지 시간이 51.210 kJ/mol, TVC는 42.888 kJ/mol, Pseudomonas spp.는 50.283 kJ/mol, VBN은 72.594 kJ/mol, pH는 41.990kJ/mol 으로 나타났다. Pseudomonas spp., TVC, pH, VBN 순으로 이취발생검지 시간의 활성화 에너지에 근사하였으며, 특히 Pseudomonas spp.는 이취발생검지 시간의 활성화 에너지와 가장 유사하였다. 따라서 오징어의 이취발생 indicator는 이취발생시간과 가장 유사한 양상을 나타내는 Pseudomonas spp.로 판단 할 수 있었다.

Analysis of Cis- Trans Photoisomerization Mechanism of Rhodopsin Based on the Tertiary Structure of Rhodopsin

  • Yamada, Atsushi;Yamato, Takahisa;Kakitani, Toshiaki;Yamamoto, Shigeyoshi
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.51-54
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    • 2002
  • We propose a novel mechanism (Twist Sharing Mechanism) for the cis-trans photoisomerization of rhodopsin, based on the molecular dynamics (MD) simulation study. New things devised in our simulations are (1) the adoption of Mt. Fuji potentials in the excited state for twisting of the three bonds C9=C10, C11=C12 and C13=14 which are modeled using the detailed ab initio quantum chemical calculations and (2) to use the rhodopsin structure which was resolved recently by the X-ray crystallographic study. As a result, we found the followings: Due to the intramolecular steric hindrance between 20-methyl and 10-H in the retinal chromophore, the C12-C13 and C10-C11 bonds are considerably twisted counterclockwise in rhodopsin, allowing only counterclockwise rotation of the C11 =C12 in the excited state. The movement of 19-methyl in rhodopsin is blocked by the surrounding three amino acids, Thr 118, Met 207 and Tyr 268, prohibiting the rotation of C9=C10. As a result only all-trans form of the chromophore is obtainable as a photoproduct. At the 90$^{\circ}$ twisting of C11=C12 in the course of photoisomerization, twisting energies of the other bonds amount to about 20 kcal/mol. If the transition state for the thermal isomerization is assumed to be similar to this structure, the activation energy for the thermal isomerization around C11=C12'in rhodopsin is elevated by about 20 kcal/mol and the thermal isomerization rate is decelerated by 10$\^$-14/ times than that of the retinal chromophore in solution, protecting photosignal from the thermal noise.

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사탕수수 부산물의 반탄화 특성에 관한 연구 (Study on Torrefaction Characteristics of Baggase)

  • ;김원태;엄태인;오세천
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권5호
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    • pp.672-677
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    • 2014
  • 반탄화는 $200{\sim}300^{\circ}C$의 불활성분위기에서 바이오매스를 전처리하는 열처리공정이며 이러한 반탄화 공정은 바이오 매스에 함유된 섬유질성분의 분해온도에 크게 영향을 받은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 사탕수수 부산물의 반탄화 특성에 관한 연구를 수행하였으며 반탄화 온도 및 반탄화 시간에 따른 에너지 수율, 발열량 및 발생가스 그리고 가연분과 회분의 관계에 중점을 두었다. 또한 본 연구에서는 TGA(Thermogravimetric Analyzer)를 이용한 사탕수수 부산물의 반탄화 반응에 대한 활성화 에너지의 변화도 함께 고찰하였다. 본 연구로부터 반탄화 온도에 따라 회분 및 발열량은 증가하였으나 가연분 및 에너지 수율은 감소하였으며 또한 산소성분을 함유한 일산화탄소가 탄화수소 화합물, $C_xH_y$ 보다 더 낮은 온도에서 분해되기 시작하는 것을 확인할 수 있었다.

도정수율별 보리의 수화공정(水和工程)에 관(關)한 속도론적(速度論的) 연구(硏究) (A Kinetic Study on the Hydration Process of Barley Kernels with Various Polishing Yields)

  • 목철균;이현유;남영중;민병용
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.136-140
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    • 1983
  • 도정수율별 보리의 수화특성(水和特性)을 $20{\sim}60^{\circ}C$ 범위에서 조사하고 속도론적으로 해석하였다. 흡수량(吸水量)은 수화시간(水和時間)의 평방근에 비례하였으며 흡수양상(吸水樣相)은 흡수량(吸水量) $0.45{\sim}0.55g\;H_2O/g$ solid 이후에서 변화하였다. 수화속도(水和速度)는 도정수율 50>70>95>90%>무도정맥의 순서였으며 수화온도(水和溫度)가 높을수록 증가하였다. 이 때 곡립내부(穀粒內部)로의 물의 확산도(擴散度)는 Arrhenius방정식에 의거하여 변화하였으며 활성화에너지는 도정맥의 경우 $6.9{\sim}9.5Kcal/mole$, 무도정맥의 경우 11.6Kcal/mole이었다.

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Mn3O4 함량에 따른 ZnO의 결함과 입계 특성 (Defects and Grain Boundary Properties of ZnO with Mn3O4 Contents)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.962-968
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    • 2011
  • In this study, we investigated the effects of Mn dopant (0.1~3.0 at% $Mn_3O_4$ sintered at 1000$^{\circ}C$ for 1 h in air) on the bulk trap (i.e. defect) and grain boundary properties of ZnO, ZM(0.1~3.0) using admittance spectroscopy (AS), and impedance-modulus spectroscopy (IS & MS). As a result, three kinds of defect were found below the conduction band edge of ZnO as 0.09~0.14 eV (attractive coulombic center), 0.22~25 eV ($Zn^{{\cdot}{\cdot}}_i$), and 0.32~0.33 eV ($V^{\cdot}_o$). The oxygen vacancy increased with Mn doping. In ZM, an electrically single grain boundary as double Schottky barrier was formed with 0.82~1.0 eV of activation energies by IS & MS. We also find out that the barriers of grain boundary of Mn-doped ZnO (${\alpha}$-factor=0.13) were more stabilized and homogenized with temperature compared to pure ZnO.