• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권7호
• /
• pp.2339-2358
• /
• 2022

The review discusses various alternative approaches for spent nuclear fuel (SNF) reprocessing in aqueous carbonate media. The main stages, schemes, and methods of the most well-known and well-described processes for reprocessing SNF and some high-level radioactive waste using carbonate systems developed by research groups in Japan, the United States of America, the Republic of Korea, and the Russian Federation described and compared. The main advantages of such methods are outlined compared to the SNF reprocessing in nitric acid media. The levels of development and proximity of the designed processes to the industrial implementation are shown. The main principle achievements, prospects, and routes for the refinement of such methods for the technology of SNF reprocessing and handling of high-level radioactive waste formulated.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.145-149
• /
• 2007

Nanocrystalline transient aluminas (${\gamma}$-alumina) were coated on core particles (${\gamma}$-alumina) by a carbonate precipitation and thermal-assisted combustion, which is environmentally friend. The ammonium aluminum carbonate hydroxide (AACH) as a precursor for coating of transient aluminas was produced from precipitation reaction of ammonium aluminum sulfate and ammonium hydrogen carbonate. The crystalline size and morphology of the synthetic, AACH, were greatly dependent on pH and temperature. AACH with a size of 5 nm was coated on the core alumina particle at pH 9. whereas rod shape and large agglomerates were coated at pH 8 and 11, respectively. The AACH was tightly bonded coated on the core particle due to formation of surface complexes by the adsorption of carbonates, hydroxyl and ammonia groups on the surface of the core alumina powder. The synthetic precursor successfully converted to amorphous- and ${\gamma}$-alumina phase at low temperature through decomposition of surface complexes and thermal-assisted phase transformation.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.203-208
• /
• 2004

꼬막, 참굴, 바윗굴 및 가리비 등 폐기되는 몇 종의 패각류를 이용하여 칼슘 보강용 식품 첨가제의 원료로써 사용 할 수 있는 고순도의 탄산칼슘을 제조하고자 하였다. 꼬막 패각을 $900^{\circ}C$에서 5시간 회화한 회화분의 칼슘 함량이 $64.9\%$로 가장 높게 나타났으며, 가리비 $62.5\%$, 참굴 $62.4\%$, 바윗굴 $61.5\%$ 순이었다 백색도는 가리비 패각 회화분의 경우 81.6-85.8로서 패각류 중 가장 높았다. 꼬막 패각 회화분$(Ca\;39.92\%)$에 ammonium chloride process(ACP)와 ammonium nitrate process(ANP)법을 적용하여 제조한 $CaCO_3$의 Ca 함량은 $40.03-40.04\%$로 높아졌고, ANP법에 의해 제조한 pH 조정 시료의 경우가 $40.04\%$로서 가장 높았으며, 이 방법들에 의해 불순물이 거의 대부분 제거되는 것으로 나타났다. ACP법과 AMP법에 의해 제조한 $CaCO_3$의 백색도는 101.0-101.5로 매우 우수하였으며, 칼슘보강용 식품첨가제로서 사용될 가능성이 충분하다고 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제28권12호
• /
• pp.2299-2302
• /
• 2007

A series of quaternary ammonium-based ionic liquids (ILs) containing an alkyl carbonate group on the cation was first prepared and their physical and electrochemical properties including density, viscosity, thermal stability, electrochemical stability, and ionic conductivity were reported. These ILs exhibited wide electrochemical windows of at least 5.0 V and relatively high conductivities. In contrast to dialkyl-substituted ionic liquids, the ILs with an alkyl carbonate group on the cation showed much smaller drop in conductivities when mixed with a lithium salt, due to the interaction of lithium ions with carbonate groups. Upon interaction with a Li salt, the carbonyl stretching frequency of the carbonate group shifted to a lower frequency whereas the peak associated with C-O single bond moved to a higher frequency.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제5권4호
• /
• pp.95-104
• /
• 2014

Electrochemical performance of Li-ion cells with $LiMn_2O_4$ cathodes and graphite anodes with carbonates electrolytes containing quaternary ammonium-based room temperature ionic liquids (ILs) is investigated. Eight different ILs based on tetraalkylammonium, pyrrolidinium or piperidinium cations paired with bis(trifluoromethylsulfonyl)imide or tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate anions are examined in combination with dimethyl carbonate as a main solvent and fluoroethylene carbonate as a solid electrolyte interface forming agent. It is shown that cycling properties of the cells are strongly affected by the content of ILs in the electrolyte mixtures and its increase corresponds to lower discharge capacity retention. Since viscosity and conductivity of ILs are of a great importance for the electrolytes formulation, some kind of combined parameter should be used for the assessment of IL applicability and calculated values of Walden products for neat ILs represent one of the possible options. Besides, positive effect of ILs on reduction of flammability and enhancement of thermal stability of electrolytes in contact with charged electrodes have been demonstrated by means of self-extinguishing time test and differential scanning calorimetry respectively.

• 청정기술
• /
• 제22권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2016

본 연구에서는 이론화학 또는 분자모델링이라 불리는 계산화학을 기존에 연구된 촉매반응 실험결과를 해석하는 데 접목시켜 보았다. 온실효과의 주범인 이산화탄소를 에폭사이드와 반응을 통해 고정화하고 카보네이트를 생성하는 반응을 선택하였는데 이 반응은 활성화 에너지(55~59 kcal/mol)가 높아 촉매의 사용이 불가피하다. 많은 기존 연구들 중에 ZIF-90/ionic liquid immobilized ZIF-90 (IL-ZIF-90), polystyrene-supported quaternized ammonium salt, KI/KI-glycine, dimethylethanolamine (DMEA)를 촉매로 사용한 경우에 대해 반응의 각 단계를 계산하여 반응의 경로를 예측하고 단계별로 구한 에너지를 바탕으로 에너지도를 구성함으로써 실험결과를 열역학적으로 해석하였다. ZIF-90/IL-ZIF-90과 KI/KI-glycine의 경우는 실험적으로 후자들이 상대적으로 높은 수율을 얻었는데 계산 결과 활성화에너지가 낮아진 이유가 아니라 전자들의 경우 반응 중간체가 높은 에너지를 가져 반응물로 되돌아가는 역반응에 의해 정반응의 진행이 방해를 받은 것으로 밝혀졌다. DMEA를 촉매로 사용하였을 경우는 활성화 에너지를 ~42 kcal/mol로 낮춰줌으로써 금속이나 할로겐염 없이도 촉매의 활성이 잘 일어남을 증명하였다. 폴리스티렌(polystyrene)으로 지지된 quaternized 암모늄염 촉매의 경우 클러스터 가정을 사용하여 계산을 진행하였으며 암모늄염의 -NH기와 에폭사이드의 O 원자 사이의 상호작용의 가능성을 확인할 수 있는 반응경로를 제시하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.414-421
• /
• 1991

천연규산 알루미늄광인 힐로이사이트 광물로부터 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$를 합성하기 위해 황산용액을 사용한 습식합성법을 이용하였다. 추출된 황산 알루미늄 용액내에 존재하는 각종 불순물을 제거하기 위해 각 금속이온의 수산화물과 탄산화물의 형성을 고려, pH에 따른 용해도곡선을 도시하였다. 이를 기초로 ${\alpha}-Al_2O_3$의 전구물질인 순수한 암모니움 명반은 pH = 1.5∼2.5에서, 수산화 알루미늄은 pH = 6∼8에서 각각 합성하였으며, 이로부터 얻어진 ${\alpha}-Al_2O_3$의 순도는99.7${\%}$와 99.0${\%}$였다. 여기서 불순물에 대한 정제효과는 암모니움 명반으로부터 합성된 경우(Na = 0.047${\%}$, Si = 0.092${\%}$)가 수산화 알루미늄으로부터 합성된 경우Na = 0.29${\%}$, Si = 0.12${\%}$)보다 매우 높은 결과를 보였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.205-217
• /
• 2017

간접 탄산화(indirect method) 및 양이온 공급원으로 사문암(serpentinite)을 이용하여 광물탄산화 연구를 수행하였다. 이산화탄소와 사문암 내 알칼리 토금속(칼슘과 마그네슘)의 탄산화 반응을 통해 고순도의 탄산칼슘과 탄산마그네슘을 합성할 수 있었다. 마그네슘 추출을 위해 황산암모늄을 사용하였고 Mg 추출률 향상을 위해 황산암모늄 농도, 반응온도 및 사문암과 추출 용매의 비(고액비) 등 여러 반응 변수를 검토하였다. 본 연구로부터 2 M 황산암모늄을 사용하여 $300^{\circ}C$ 반응온도에서 고액비(5 g/66 mL) 실험을 진행한 경우 약 80 wt% 이상의 Mg를 얻을 수 있었다. Mg 추출률은 추출 용매 농도 및 반응온도와 비례하여 증가하였다. 사문암의 Mg 추출 과정에서 얻어진 암모니아($NH_3$)는 회수하여 탄산화 과정에서 필요한 pH 복원제(pH swing agent)로 활용하였다. 본 연구를 통해 약 1.78 M 암모니아를 회수할 수 있었고 지구화학 모델링을 통해 사문암의 Mg 추출 과정의 핵심 단계를 해석하고자 하였다.