본 연구에서는 강화도 남단 갯벌에서 혐기성 유기물 분해능과 황산염 환원력을 정량화하고 유기물 분해에 있어 황산염 환원의 상대적 중요성에 미치는 저서 동물의 잠재적 영향에 대해 토의하고자 하였다. 혐기성 유기물 분해능은 $26{\sim}85\;mmol\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$비 범위로 조사되었고, 이를 강화도 남단의 갯벌 면적 (약 90 $km^2$)으로 환산하면 하루 동안 약 46 ton의 유기물이 분해되는 것이라 할 수 있다. 황산염 환원력은 $22.6{\sim}533.4\;nmol\;cm^{-3}\;d^{-1}$의 범위로 조사되었으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 $31{\sim}129%$를 차지하는 것으로 나타났다. 이는 연구지역에서의 혐기성 유기물 분해가 황산염 환원에 의해 주도되고 있음을 의미한다. 한편, 10월에 혐기성 유기물 분해에서 황산염 환원이 차지하는 비중이 상대적으로 낮게 나타난 반면, 공극수 내 Fe(II)의 농도가 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 대형 저서 동물 활동에 의해 Fe(II)의 재산화가 촉진됨으로써 공극수 내 Fe(III)의 공급이 원활해졌고, 그로 인해 유기물 분해과정에서 철 환원 작용이 황산염 환원 작용을 약화시켰음을 의미한다.
본 연구에서는 카본 블랙을 오존 처리 후, 표면의 물리 화학적 변화와 표면 작용기 변화를 조사하였다. 표면의 물리 화학적 변화는 원소 분석, PH, tint strength, DBP, $N_2SA$, IA를 통하여 분석하였고, 표면 작용기의 변화는 금속 수산화물과 표면의 산, 염기 반응을 통하여 조사하였다. 산화 전 후 입자의 구조, 크기, 표면적의 변화는 거의 없었으나, 오존 처리 시간이 길어짐에 따라 산소의 함량이 증가하고 그에 따라 pH는 감소하다가 정체되는 양상을 보였다. 금속 수산화물 $NaHCO_3,\;Na_2CO_3,\;NaOH,\;NaOC_2H_5$을 사용하여 표면의 카르복실기, 락톤기, 하이드록실기, 카르보닐기를 각각 정량하였다. 산화 전에는 소량의 카르보닐기만이 표면에 존재하는 것으로 측정되었으나, 오존처리 시간이 길어짐에 따라 카르복실기와 카르보닐기의 양이 서서히 증가하다가 포화 상태에 이르렀다. 락톤기와 하이드록실기는 산화 전 후 거의 표면에 존재하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과는 기존의 에틸렌과 오존 반응 메커니즘에 의해 알려진 실험 결과들과 유사하다. 오존 산화 후에 카본 블랙은 AIBN을 처리하면 무게가 증가하였으며 ESR 분석을 통한 자유 라디칼은 약간 감소하였다. 머캅토 작용기를 가진 유기 화합물과 반응시킨 카본블랙은 자유 라디칼의 피크가 거의 다 감소하였다.
다양한 비율의 Pt와 Bi를 carbon black (Vulcan XC-72R)에 담지시킨 Pt-Bi/C 촉매를 환원법을 이용하여 합성하였다. Pt와 Bi의 전구체로는 염화백금산($H_2PtCl_6{\cdot}xH_2O$)과 비스무스트리질산($Bi(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$) 수용액을 각각 사용하였으며, 금속을 carbon에 담지하기 전, 금속물질의 분산도를 높여주기 위해 열처리와 산처리를 수행한 carbon black을 사용하였다. XRD (X-ray Diffraction) 분석과 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 통하여 Pt-Bi/C 촉매 내에 Pt와 Bi가 소성시키기 전에는 BiPt 혹은 $Bi_2Pt$로 존재하지만 $500^{\circ}C}$에서 소성을 한 후에는 Pt 격자구조 안으로 Bi가 침투하여 alloy을 형성하는 것을 확인하였다. 합성한 전극의 메탄올 산화반응은 전기화학분석장치(Potentiostat; Princeton applied research, VSP)를 사용하여 0.5 M $CH_3OH$와 0.5 M $H_2SO_4$의 혼합수용액에서 순환전압법(cyclic voltammetry, CV)을 이용해 측정하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매 활성을 평가한 결과 적절한 양의 Bi를 첨가한 경우, 메탄올 산화반응에 대한 높은 촉매활성을 나타냄을 확인하였다. 메탄올 산화에 대한 활성은 전극과 전해질 사이의 안정성과 밀접한 관련이 있다. 정전압법(Chronoamperometry, CA)을 이용하여 전극의 안정성을 평가한 결과 메탄올 산화반응에 높은 활성을 나타내는 촉매일수록 전극의 안정성도 높은 것을 확인하였다.
산화억제제로 사용한 이규화 몰리브덴($MoSi_2$)의 함량에 따른 일방향 탄소/탄소 복합재료의 마찰 및 마모 특성에 관하여 대기상태 하에서 정속마찰시험기를 이용하여 측정하였다. 그 결과, 탄소/탄소 복합재료는 마찰온도 150~180${\circ}C$에서 급격한 마찰계수의 전이, 즉 normal wear 영역에서의 낮은 마찰계수(${\mu}$=0.15~0.2)에서 dusting wear 영역에서의 높은 마찰계수(${\mu}$=0.5~0.6)로의 전이를 나타내었다. 이렇게 마찰계수가 전이하는 온도범위의 존재는 탄소/탄소 복합재료로 만든 브레이크가 복합재료의 열적 특성에 큰 영향을 받는다는 것을 의미한다. 그리고 산화억제제인 $MoSi_2$를 가지는 탄소/탄소 복합재료는 이를 함유하지 않은 복합재료에 비해 약 1.5배 정도의 낮은 평균마찰계수 및 마모율을 나타내었으며, 특히 4 wt% $MoSi_2$ 함량을 가진 복합재료가 가장 큰 마모활성화 에너지 값을 나타내었다.
카본전극을 이용한 양극산화을 통해 1,1-Bis-(3,4-dimethoxyphenyl)ethane으로부터 $CH_3CN$이나 $CH_2Cl_2/TFA$-혼합용액계에서 Intramolecular cyclizatlon 반응이 일어났다. Intramolecular cyclization에 의한 생성물(9-methyl-2,3,6,7-tetramethoxyfluorene)은 출발물질보다 더 쉽게 산화되고, 그에 따른 산화생성물은 $CH_3CN$계에서 불안정하여 낮을 수율을 나타냈다. TFA가 존재하는 계에서는 Fluorene 유도체의 산화생성물인 radical cation이 안정하여 환원 후에 더 좋은 수율로 합성할 수 있었다.
This research is about wastewater containing non-biodegradable TDI(Toluene Diisocyanate) that is treated by the activated carbon adsorption method. In the case of the Fenton oxidation process being applied to the existing process, optimal pH, reaction time, chemical dosing amount, removal rate, and cost were investigated. A pilot plant test was applied after finding optimal conditions with lab experiments. The optimal conditions were pH 3~5(COD removal rate 84~88%) and reaction time 30min~1hr. In higher $H_2O_2$ dosing amount, COD removal rate was a little higher. But there was little difference in the removal rate according to $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ dosing amount. Treatment cost was economical in the case of the Fenton oxidation process being operated earlier than activated carbon adsorption system. But chemical dosing point, chemical mixing effect, chemical dosing amount, removal rate, and the cost of facility and others must be considered in practical process.
Herein, a new electrochemical method was described for the determination of ciprofloxacin based on the enhancement effect of an anionic surfactant: sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS). In pH 4.0 phosphate buffer and in the presence of 1.0 × 10-4 mol/L SDBS, ciprofloxacin yields a well-defined and sensitive oxidation peak at the carbon paste electrode (CPE). Compared with that in the absence of SDBS, the oxidation peak current of ciprofloxacin remarkably increases in the presence of SDBS. The experimental parameters, such as supporting electrolyte, concentration of SDBS, and accumulation time, were optimized for ciprofloxacin determination. The oxidation peak current is proportional to the concentration of ciprofloxacin over the range from 8.0 × 10-8 to 5.0 × 10-6 mol L-1. The detection limit is 2.0 × 10-8 mol L-1 after 2 min of accumulation. This new voltammetric method was successfully used to detect ciprofloxacin in drugs.
Medium carbon steel was aluminized by hot dipping into molten Al or Al-1%Si baths. After hot-dipping in these baths, a thin Al-rich topcoat and a thick alloy layer rich in $Al_5Fe_2$ formed on the surface. A small a mount of FeAl and $Al_3Fe$ was incorporated in the alloy layer. Silicon from the Al-1%Si bath was uniformly distributed throughout the entire coating. The hot dipping increased the microhardness of the steel by about 8 times. Heating at $700-1000^{\circ}C$ however decreased the microhardness through interdiffusion between the coating and the substrate. The oxidation at $700-1000^{\circ}C$ in air formed a thin protective ${\alpha}-Al_2O_3$ layer, which provided good oxidation resistance. Silicon was oxidized to amorphous silica, exhibiting a glassy oxide surface.
Dibenzyl sulfide was oxidized at the a-carbon to yield benzaldehyde in the presence of $Pd(NO_3)_2$. Oxygen itself could not oxidize the sulfide directly, instead the nitrato ligand of the palladium complex transferred oxygen to dibenzyl sulfide to form benzaldehyde. The X-ray crystal structure of the intermediate complex, cis-[$Pd(NO_3)_2${$S(CH_2C_6H_5)_2$}$_2$], revealed that the nitrato ligand was unidentate. Para-substituted dibenzyl sulfides I, $(YC_6H_4CH_2)_2S $wherein Y = $OCH_3$, $CH_3$, Cl, CN, or $NO_2$, were synthesized and reacted with palladium nitrate, and those with electron-donating substituents (Y = $OCH_3$ and $CH_3$) were good substrates for the oxidation reaction with palladium nitrate. Thus, the reaction mechanism of the oxygen transfer was proposed to include nucleophilic benzylic carbon.
Carbon dioxide reforming of methane on Ni/γ-Al2O3 catalyst was studied. A new 10 wt% Ni/γ-Al2O3 catalyst prepared by the liquid phase oxidation method (L10O) exhibited much higher activity as well as resistances to both sintering and coke formation during the reaction than the catalyst prepared by the conventional impregnation method (D10). The electrically strong attractive interaction between nickel and support during the liquid phase oxidation process and the resultant high nickel dispersion made the L10 have superior activity and stability to the D10. To elucidate the results, the experiments with nickel catalysts on the other supports as well as 7-AI203 were performed. The effect of sodium as a promoter was also studied.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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