본 총설에서는 $CO_2$와 에폭시 화합물의 부가반응에서 무정형, SBA, MCM 또는 상업적으로 쉽게 이용 가능한 다양한 silica 지지체에 담지된 이온성 액체의 촉매적 적용가능성에 대하여 검토하였다. $CO_2$ 부가반응에 의한 5원환 카보네이트의 합성에 대하여 담지된 이온성 액체의 구조적인 영향과 silica 지지체의 종류에 따른 촉매 활성을 검토한 바, 관능기 또는 금속을 보유한 이온성 액체인 경우에 촉매 성능이 개선됨을 알 수 있었다. 또한 silica에 담지된 이온성 액체(SSIL) 촉매의 재사용성과 반응메커니즘을 조사하여 제시하였다.
Kim, Ju-Hyoung;Kang, Eun Ju;Kim, Keunyong;Kim, Kwang Young
ALGAE
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제33권4호
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pp.359-366
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2018
Mesocosm experiments conducted for ecological purposes have become increasingly popular because they can provide a holistic understanding of the biological complexities associated with natural systems. This paper describes a new outdoor mesocosm designed for $CO_2$ perturbation experiments of benthos. Manipulated the carbonate chemistry in a continuous flow-through system can be parallelized with diurnal changes, while irradiance, temperature, and nutrients can vary according to the local environment. A target hydrogen ion activity (pH) of seawater was sufficiently stabilized and maintained within 4 h after dilution, which was initiated by the ratio of $CO_2$-saturated seawater to ambient seawater. Specifically, pH and $CO_2$ partial pressure ($pCO_2$) levels gradually varied from 8.05-7.28 and $375-2,691{\mu}atm$, respectively, over a range of dilution ratios. This mesocosm can successfully manipulate the pH and $pCO_2$ of seawater, and it demonstrates suitability for ocean acidification experiments on benthic communities.
A kinetic study is reported on nucleophilic displacement reactions of benzyl 2-pyridyl carbonate 6 with alkalimetal ethoxides, EtOM (M = Li, Na, and K), in anhydrous ethanol at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The plots of pseudo-firstorder rate constant $k_{obsd}$ vs. [EtOM] curve upward, a typical phenomenon reported previously for alkaline ethanolysis of esters in which alkali-metal ions behave as a Lewis-acid catalyst. The kobsd value for the reaction of 6 with a fixed EtOK concentration decreases rapidly upon addition of 18-crown-6-ether (18C6), a complexing agent for $K^+$ ion up to [18C6]/[EtOK] = 1.0 and then remains constant thereafter, indicating that the catalytic effect exerted by K+ ion disappears in the presence of excess 18C6. The reactivity of EtOM towards 6 increases in the order $EtO^-$ < EtOLi < EtONa < EtOK, which is contrasting to the reactivity order reported for the corresponding reactions of 2-pyridyl benzoate 4, i.e., $EtO^-$ < EtOK < EtONa < EtOLi. Besides, 6 is 1.7 and 3.5 times more reactive than 4 towards dissociated $EtO^-$ and ion-paired EtOK, respectively. The reactivity difference and the contrasting metal-ion selectivity are discussed in terms of electronic effects and transition-state structures.
In this study, transition metal coated carbon nanofibers (CNFs) were synthesized and applied as anode materials of Li secondary batteries. CNFs/Ni foam was immersed into 0.01 M transition metal solutions after growing CNFs on Ni foam via chemical vapor deposition (CVD) method. Transition metal coated CNFs/Ni foam was dried in an oven at $80^{\circ}C$. Morphologies, compositions, and crystal quality of CNFs-transition metal composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy (Raman), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. Electrochemical characteristics of CNFs-transition metal composites as anodes of Li secondary batteries were investigated using a three-electrode cell. Transition metal/CNFs/Ni foam was directly employed as a working electrode without any binder. Lithium foil was used as both counter and reference electrodes while 1 M $LiClO_4$ was employed as the electrolyte after it was dissolved in a mixture of propylene carbonate:ethylene carbonate (PC:EC) at 1:1 volume ratio. Galvanostatic charge/discharge cycling and cyclic voltammetry measurements were taken at room temperature using a battery tester. In particular, the capacity of the synthesized CNFs-Fe was improved compared to that of CNFs. After 30 cycles, the capacity of CNFs-Fe was increased by 78%. Among four transition metals of Fe, Cu, Co and Ni coated on carbon nanofibers, the retention rate of CNFs-Fe was the highest at 41%. The initial capacity of CNFs-Fe with 670 mAh/g was reduced to 275 mAh/g after 30 cycles.
Boyarintsev, Alexander V.;Stepanov, Sergei I.;Chekmarev, Alexander M.;Tsivadze, Aslan Yu.
Nuclear Engineering and Technology
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제52권1호
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pp.109-114
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2020
This work presents the results of laboratory scale tests of the CARBOFLUOREX (CARBOnate FLUORide EXtraction) process - a novel technology for the recovery of U and Pu from the solid fluorides residue (fluorination ash) of Fluoride Volatility Method (FVM) reprocessing of spent nuclear fuel (SNF). To study the oxidative leaching of U from the fluorination ash (FA) by Na2CO3 or Na2CO3-H2O2 solutions followed by solvent extraction by methyltrioctylammonium carbonate in toluene and purification of U from the fission products (FPs) impurities we used a surrogate of FA consisting of UF4 or UO2F2, and FPs fluorides with stable isotopes of Ce, Zr, Sr, Ba, Cs, Fe, Cr, Ni, La, Nd, Pr, Sm. Purification factors of U from impurities at the solvent extraction refining stage reached the values of 104-105, and up to 106 upon the completion of the processing cycle. Obtained results showed a high efficiency of the CARBOFLUOREX process for recovery and separating of U from FPs contained in FA, which allows completing of the FVM cycle with recovery of U and Pu from hardly processed FA.
Liquid crystal (LC; E7 and/or ML-0249)-embedded, poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-co-HFP)-based, polymer electrolytes were prepared for use in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The electrolytes contained 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (PMII), tetrabutylammonium iodide (TBAI), and iodine ($I_2$), which participate in the $I_3^-/I^-$ redox couple. The incorporation of photochemically stable PVdF-co-HFP in the DSSCs created a stable polymer electrolyte that resisted leakage and volatilization. DSSCs, with liquid crystal(LC)-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolytes between the amphiphilic ruthenium dye N719 absorbed to the nanocrystalline $TiO_2$ photoanode and the Pt counter electrode, were fabricated. These DSSCs displayed enhanced redox couple reduction and reduced charge recombination in comparison to that fabricated from the conventional PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte. The behavior of the polymer electrolyte was improved by the addition of optimized amounts of plasticizers, such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The significantly increased short-circuit current density ($J_{sc}$, $14.60\;mA/cm^2$) and open-circuit voltage ($V_{oc}$, 0.68 V) of these DSSCs led to a high power conversion efficiency (PCE) of 6.42% and a fill factor of 0.65 under a standard light intensity of $100\;mW/cm^2$ irradiation of AM 1.5 sunlight. A DSSC fabricated by using E7-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte exhibited a maximum incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 50%.
Acid mine drainage occurrence is a serious environmental problem by mining industry; it usually contain high levels of metal ions, such as iron, copper, zinc, aluminum, and manganese, as well as metalloids of which arsenic is generally of greatest concern. It causes mine impacted soil pollution with mining and smelting activities, fossil fuel combustion, and waste disposal. In the present study, three bacterial strains capable of producing urease were isolated by selective enrichment of heavy metal contaminated soils from a minei-mpacted area. All isolated bacterial strains were identified Sporosarcina pasteurii with more than 98% of similarity, therefore they were named Sporosarcina sp. KM-01, KM-07, and KM-12. The heavy metals detected from the collected mine soils containing bacterial isolates as Mn ($170.50mg\;kg^{-1}$), As ($114.05mg\;kg^{-1}$), Zn ($92.07mg\;kg^{-1}$), Cu ($62.44mg\;kg^{-1}$), and Pb ($40.29mg\;kg^{-1}$). The KM-01, KM-07, and KM-12 strains were shown to be able to precipitate calcium carbonate using urea as a energy source that was amended with calcium chloride. SEM-EDS analyses showed that calcium carbonate was successfully produced and increased with time. To confirm the calcium carbonate precipitation ability, urease activity and precipitate weight were also measured and compared. These results demonstrate that all isolated bacterial strains could potentially be used in the bioremediation of acidic soil contaminated by heavy metals by mining activity.
이산화탄소와 에폭사이드를 크롬계 전이 금속촉매를 이용하여 교대 공중합하여 poly(cyclohexane carbonate) diol(PCCD)을 분자량 별로 제조하였다. 이산화탄소를 기반으로 한 폴리카보네이트(PCCD)의 응용분야 탐색을 위하여 수분산 폴리우레탄(PUD) 제조를 위한 전구체로 적용하여 보았다. 상업화되어 사용중인 폴리카보네이트 디올과 신규 PCCD로 제조한 PUD의 내스크래치 특성과 열적 특성을 비교 분석하였다. PCCD를 사용하여 제조된 PUD 필름의 내스 크래치성과 열분해온도는 PCD를 사용한 경우보다 떨어지지만, 유리전이온도는 증가하는 것을 알 수 있었다. 이것은 PCCD의 강직한 사이클로 헥산 구조에 기인한 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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