유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.
소성 분위기를 변화시켜 골재를 제조할 때 골재의 중앙에 만들어지는 블랙코어(black core) 형성정도의 차이와 골재 물성의 차이점을 알아보기 위해 적점토, 탄소(carbon), 산화철($Fe_2O_3$)이 혼합된 직경 10mm 구형골재를 조성별로 산화분위기, 중성분위기, 환원분위기에서 각각 소성시키고 각각의 비중, 흡수율, 블랙코어 면적비(%)를 측정하고 비교하였다. 산화분위기에서 소성시킨 골재는 껍질(shell)과 블랙코어가 뚜렷하게 구분되는 반면 중성 및 환원분위기에서 소성한 시편에서는 시편의 단면전체에 블랙코어가 형성되었다. 산화분위기와 중성분위기와는 달리 환원분위기에서 소성된 시편에서는 탄소첨가량이 증가할수록 비중이 증가했으며, 전반적인 비중은 가장 낮았다. 흡수율은 모든 분위기에서 탄소첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다.
자연물 유래의 생고분자 (biopolymer) 인 알지네이트를 이용하여 천연물 소재의 고분자 계면활성제를 합성하고자 하였 으며, 이를 위해 얄지네이트를 화학반응을 통해 변형시켰다. 합성된 알지네이트계 고분자 계면활성제 (APSs)의 특성을 파 악하기 위해 표면장력, 유기불 용해 실험 (azobenzene) , 및 회 분식 방법에 의한 중급속(Pb, Co) 제거 실험을 수행하였다 그 결과, APSs는 순수한 알지네이트에는 없었던 표면활성능 력을 가지고 있었으며, 또한 Pb, Co 제거율이 순수한 알지네 이트와 상응하는 높은 값을 나타냈다. 유기물 제거 실험 결 과는 일반적인 경향을 보이지는 않았는데 이는 고분자 골격 이 존재함으로 인해 미셀 형성에 영향을 미치는 것으로 보인다. 40%산화된 얄지네이트에 C8 (octyl amine)을 도입한 계 면활성제의 경우, 상용되고 있는 당류계 고분자 계면활성제 인 APG 와 유사한 제거능을 보였다 결과 APSs 에 의해 유 기불과 중금속이 제거되었으며 이것으로 볼 때 순수한 알지 네이트에 소수성기를 도입해 줌으로서 새로운 기능이 부여된 세정제로서의 APSs가 합성되었음을 알 수 있었다.
가솔린 옥탄가 향상제인 ETBE(Ethyl Tertiary Butyl Ether)의 기상합성을 성질이 다른 그물구조형 이온교환 수지인 Amberlyst-15와 Amberlyst XN-1010촉매상에서 고정층 상압 유통식 미분형 반응기로 수행하였다. 반응물로는 ethanol과 isobutene을 사용하였고, 반응온도 $70-140^{\circ}C$ 범위에서 실험을 행하여 수지촉매들의 활성을 비교한 결과 Amberlyst-15의 활성이 Amberlyst XN-1010보다 우수하였다. 미분형 반응기로부터 얻은 속도론적 자료를 선형회귀분석하여 적합한 속도모델과 매개변수를 구한 결과 ETBE합성반응은 LHHW(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Waston) 반응기구에 의하여 이루어진 것으로 보여진다. 또한, 각 온도에 따른 표면 반응속도 상수와 반응물들의 흡착평형상수와 표면반응 활성화 에너지를 구하였으며, Amberlyst-15 및 Amberlyst XN-1010의 활성화에너지는 각각 18.64 및 24.19 Kcal/mol이었다.
This study is focused on manganese (Mn(II)) removal by potassium permanganate ($KMnO_4$) in surface water. The effects of bicarbonate on Mn(II) indicated that bicarbonate could remove Mn(II), but it was not effectively. When 0.5 mg/L of Mn(II) was dissolved in tap water, the addition of $KMnO_4$ as much as $KMnO_4$ to Mn(II) ratio is 0.67 satisfied the drinking water regulation for Mn (i.e. 0.05 mg/L), and the main mechanism was oxidation. On the other hand, when the same Mn(II) concentration was dissolved in surface water, the addition of $KMnO_4$, which was the molar ratio of $KMnO_4/Mn(II)$ ranged 0.67 to 0.84 was needed for the regulation satisfaction, and the dominant mechanisms were both oxidation and adsorption. Unlike Mn(II) in tap water, the increasing the reaction time increased Mn(II) removal when $KMnO_4$ was overdosed. Finally, the optimum conditions for the removals of 0.5 - 2.0 mg/L Mn(II) in surface water were both $KMnO_4$ to Mn(II) ratio is 0.67 - 0.84 and the reaction time of 15 min. This indicated that the addition of $KMnO_4$ was the one of convenient and effective methods to remove Mn(II).
아세트산과 숙신산이 결합된 폴리아민-폴리우레아(CPPI와 SAPPI) 수지는 폴리에틸렌이민-폴리메틸렌폴리페닐렌 이소시안에이트(PPI) 고분자와 클로로 아세트산 또는 클로로 숙신산의 반응으로 각각 합성되었다. 이 수지들은 적외선 분광광도법 및 원소분석법으로 구조를 확인하였다. 이 수지들에 대한 3가와 6가 크롬의 흡착특성은 용액의 pH를 변화시키면서 뱃치법에 의하여 분포계수($K_d$)를 측정하여 조사하였다. 3가와 6가 크롬은 이온교환반응으로 폴리아민-폴리우레아 수지에 흡착되는 것으로 생각되었다. 이들의 최적 분리조건을 발견하고, 단지 pH를 변화시키는 단계적 용리법에 의하여 이들의 SAPPI 수지관(내경 0.6cm, 길이 10cm)으로 분리하였다. 또한 6가 크롬은 CPPI 수지관에 의하여 50배의 농축인자로 농축할 수 있다.
이 연구에서는 리간드 밀도가 높은 $C_18$정지상을 이용하여 30/70, 40/60, 50/50, 60/40, 70/30, 그리고 80/20(v/v %) 메탄올/물 이동상으로 25, 30, 35, 40, 45와 50$^{\circ}C$에서 benzene, toluene, ethylbenzene, phenol, acetophenone의 머무름 시간 자료를 얻었다. 이 자료로부터 van't Hoff 그래프를 그려 용질이 이동상에서 정지상으로 전이할 때 동반되는 엔탈피와 엔트로피 변화를 구하였다. 동공형성효과가 이동상과 정지상 간 용질분배에 주요한 인자임을 알았고 물의 함량이 높은 이동상에서는 소수성효과도 중요해 짐을 알았다. 또한 Shodex C18-5B 정지상은 부분적으로 흡착 메카니즘을 따르는 고밀도 고분자 형태 정지상인 것으로 결론을 내렸다.
Kim, Ji-Hoon;Seo, Jae-Won;Kang, Hye-Seung;Kim, Jeong-Kyu;Kim, Jeong-Won;Lee, Han-Gil;Kwon, Young-Kyung;Park, Yong-Sup
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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pp.63-63
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2010
Using both experimental and theoretical approaches, we have investigated the adsorption properties of an organic molecule (HATCN), which is used in OLEDs as an efficient hole injection layer, on metal and inert surfaces. We have also studied the structural and electronic properties of such interfaces and the dependences on deposition thickness. We have observed different trends in work function changes with different surfaces. Our photoelectron spectroscopic measurements have revealed an abnormal phenomenon in HATCN on a metal (Cu) surface: the work function decreases at lower coverage (~monolayer) of HATCN on a metal (Cu) surface, but it increases back and becomes higher than that of a bare Cu surface at higher coverage. It has, on the contrary, been observed that the work function of graphene surface just increases as the HATCN coverage increases. Our first-principles density functional calculations has not only verified our experimental observations, but also disclosed the underlying mechanism of such abnormal and different work function behaviors. We have found that the change in work function results from mutual polarization induced by the geometrical deformation and the bond dipole formed at the interface due to the charge redistribution. At low coverage of HAT-CN on Cu substrate, the former reduces the work function significantly by pulling down the vacuum level, while the latter tends to push up the vacuum level resulting in the work function increase.
$NH^{4+}$ retaining 이온으로 치환된 양이온교환 수지관에서 흡착시키는 희토류원소이온의 양, 수지관의 내경, 수지관의 길이 및 용리액의 pH 등을 변화시켜 용리시킨 후 용출액 중의 각 화학종을 분석하여 희토류원소이온의 용리 mechanism과 monazite 광에 포함된 희토류원소들의 분리에 관해 연구하였다. 인접한 희토류원소간의 분리능은 수지의 교환용량 이내에서는 흡착시키는 희토류원소이온의 양을 증가시킬수록 증가하였고, 내경이 같으면 수지관의 높이는 희토류원소이온의 분리능 및 분리시간에 영향을 미치지 않으며 희토류-EDTA 착물은 $NH^{4+}$형 수지에 흡착되지 않음을 알 수 있었다. 용리액의 pH는 수지관 내에서 희토류원소이온과 EDTA와의 반응성에 영향을 미쳐 분리에 큰 영향을 미쳤으며 pH가 낮을수록 분리능은 향상되나 분리시간이 길어짐을 알 수 있었다.
As the trench width in the interconnect technology decreases down to nano-scale below 50 nm, superconformal gap-filling process of Cu becomes very critical for Cu interconnect. Obtaining superconfomral gap-filling of Cu in the nano-scale trench or via hole using MOCVD is essential to control nucleation and growth of Cu. Therefore, nucleation of Cu must be suppressed near the entrance surface of the trench while Cu layer nucleates and grows at the bottom of the trench. In this study, suppression of Cu nucleation was achieved by treating the Ru barrier metal surface with capacitively coupled hydrogen plasma. Effect of hydrogen plasma pretreatment on Cu nucleation was investigated during MOCVD on atomic-layer deposited (ALD)-Ru barrier surface. It was found that the nucleation and growth of Cu was affected by hydrogen plasma treatment condition. In particular, as the plasma pretreatment time and electrode power increased, Cu nucleation was inhibited. Experimental data suggests that hydrogen atoms from the plasma was implanted onto the Ru surface, which resulted in suppression of Cu nucleation owing to prevention of adsorption of Cu precursor molecules. Due to the hydrogen plasma treatment of the trench on Ru barrier surface, the suppression of Cu nucleation near the entrance of the trenches was achieved and then led to the superconformal gap filling of the nano-scale trenches. In the case for without hydrogen plasma treatments, however, over-grown Cu covered the whole entrance of nano-scale trenches. Detailed mechanism of nucleation suppression and resulting in nano-scale superconformal gap-filling of Cu will be discussed in detail.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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