Environmental load reduction and sustainable development one of the study's research into the available material is discharged, remove the coarse aggregate and fine aggregate from waste concrete and utilizing the remaining cement fine powder as an alternative raw material for limestone is the main raw material of cement developing playback cement that was the purpose. Physical over existing research and chemical quality was confirmed was evaluated for durability by promoting carbonation test, research studies on the durability evaluation insignificant. As honipyul within the aggregate differential lung fine powder increases carbonation resistance performance've found that increased sharply and, S0 showed fairly similar to the OPC. Therefore, the development within the technology research to separate fine aggregate discharge fully differential and waste fine powder is determined to be the development and use of the playback durability of the cement with the carbonation levels corresponding to the OPC if made.
Celgard 및 Durapore 막을 플라즈마로 처리하여 막의 소수성 및 아민용액에 대한 저항성을 조사하였다. 플라즈마 기체(또는 증기)로는 $CF_4$, Hexafluorobenzene(HFP), Pentafluoropyridine(PFP) 그리고 Hexamethyldisiloxane(HMDS)를 사용하였다. 플라즈마로 처리시킨 막의 표면구조는 FT-IR 스펙트럼을 이용하여 분석하였다. 플라즈마로 처리시킨 막의 물에 대한 접촉각은 플라즈마 기체의 종류에 따라 다른 특성을 나타내었다. Celgard와 Durapore 모두 HFB이나 PFP의 플라즈마로 처리하였을 경우에는 접촉각이 감소하였으나, $CF_4$ 또는 HMDS의 플라즈마로 처리하였을 경우에는 플라즈마로 처리하지 않은 경우보다 접촉각이 증가하였다. Monoethanolamine(MEA)용액에 대한 저항성은 Celgard의 경우에는 플라즈마로 처리하였을 경우가 순수한 Celgard보다 낮았으나, Durapore는 $CF_4$ 플라즈마로 처리하였을 경우 MEA에 대한 저항성이 증대되었다.
PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 고분자 막의 shorting 저항(Shorting Resistance, SR)은 고분자 막의 내구성에 관한 중요한 지표다. SR이 감소하면 shorting 전류(Shorting Current, SC)가 증가하여 내구성과 성능이 감소하고, SR이 약 0.1 kΩ·㎠ 이하가 되면 shorting이 발생하여 온도가 급상승하고 MEA(Membrane Electrode Assembly)를 연소시켜 스택 구동이 종료된다. Shorting 현상을 방지하기 위해서는 SR을 제어해야 하므로 SR에 영향을 주는 조건들에 대해서 연구하였다. SR 측정방법들에서도 차이가 있어서 DOE(Department of Energy)와 NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization) 방법을 개선한 SR 측정법을 제시하였다. 상대습도와 온도, 셀 체결 압이 상승하면 SR이 감소함을 확인하였다. 고분자 막의 가속내구 평가과정에서 마지막 단계에서 SR이 0.1 kΩ·㎠ 이하로 급감해 수소투과전류밀도가 15 mA/㎠ 이상이 되었고, 이 MEA를 해체 후 SEM(Scanning Electron Microscope) 분석한 결과 고분자 막 내부에 백금이 많이 분포함을 보였다.
There is a growing interest in innovative chemical synthesis in microreactors owing to high efficiency, selectivity, and yield. In microfluidic systems, the low-volume spatial and temporal control of reactants and products offers a novel method for chemical manipulation and product generation. Glass, silicon, poly(dimethylsiloxane) (PDMS), and plastics have been used for the fabrication of miniaturized devices. However, these materials are not the best due to either of low chemical durability or expensive fabrication costs. In our group, we have recently addressed the demand for economical resistant materials that can be used for easy fabrication of microfluidic systems with reliable durability. We have suggested the use of various specialty polymers such as silicon-based inorganic polymers and fluoropolymer, flexible polyimide (PI) films that have not been used for microfluidic devices, although they have been used for other areas. And inexpensive lithography techniques were used to fabricate Lab-on-a-Chip type of microreactors with differently devised microchannel design. These microreactors were demonstrated for various synthetic reactions: liquid, liquid-gas organic chemical reactions in heterogeneous catalytic processes, syntheses of polymer and non-trivial inorganic materials. The microreactors were inert, and withstand even harsh conditions, including hydrothermal reaction. In addition, various built-in microstructures inside the microchannels, for example Pd decorated peptide nanowires, definitely enhance the uniqueness and performance of microreactors. These user-friendly Lab-on-a-Chip devices are useful alternatives for chemist and chemical engineer to conventional chemical tools such as glass.
고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.
PEM(Proton Exchange Membrane) 수전해는 PEM 연료전지와 동일한 PEM 전해질 막을 사용하며, 동일한 반응이지만 방향이 반대인 반응에 의해 진행된다. PEM 연료전지는 전해질 막과 촉매의 열화와 내구성에 대해 많은 연구가 진행되어 개발된 열화분석 방법이 많다. 본 연구에서 PEM 수전해 내구성 평가에 PEM 연료전지 내구성 평가 방법 적용이 가능한지 검토하였다. PEM 수전해 열화과정에서 PEM 연료전지와 동일한 조건으로 LSV(Linear sweep voltammetry), CV(Cyclic voltammetry), Impedance, SEM(Scanning Electron Microscope), FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy) 등을 분석해 비교하였다. PEM 연료전지처럼 막을 통과한 수소가 Pt/C 전극에서 산화되어 수소투과전류밀도를 측정함으로써 PEM 수전해 고분자 막의 열화정도를 분석할 수 있었다. 수소/질소 유입 조건에서 CV에 의한 전극활성면적(ECSA)을 측정해 전극열화를 분석할 수 있었다. 수소와 공기를 Pt/C 전극과 IrO2 전극에 공급하면서 각 전극의 임피던스를 측정해 전극과 고분자 막의 내구성을 평가할 수 있었다.
Kim, Hyojin;You, Young-Woo;Heo, Iljeong;Chang, Tae-Sun;Hong, Ji Sook;Lee, Ki Bong;Suh, Jeong Kwon
청정기술
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제23권3호
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pp.314-324
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2017
To verify the viability of Co, Ru and Zr-based catalyst for $CO_2$ (dry) reforming reaction, catalysts were fabricated using cordierite, silicon carbide and rota monolithic substrates, and they were compared with the conventional $Co-Ru-Zr/SiO_2$ catalyst in terms of performance and durability. Cordierite monolith was showed high activity with the least amount of active component. In addition, when Cordierite monolith was coated with Co-Ru-Zr in various ways, most excellent performance was showed at a precursor solution coating method. In particular, when 0.9 wt% Co-Ru-Zr/Cordierite was used for reaction, it was observed that 95% $CO_2$ conversion was maintained for 300 h at $900^{\circ}C$.
It is well known that the properties of concrete such as the compressive strength, water permeability, water tightness and durability are affected by micro-structure in hardened cement paste. Especially, for durability of concrete, watertightness of cementitious materials is the most critical property among various properties. Recently, many types of materials as organic and/or inorganic materials are used for watertightness of concrete. In this study, The effect of Stearic Acid at $0.5\;wt%{\sim}3.0\;wt%$ adding ratios on the hydration and watertightness property of cement were investigated. And we also discussed the changing of microstructure in hardened cement paste by addition of Stearic Acid. Cement paste with Stearic Acid showed improvement of watertightness by reducing of cement total pore volume and decomposition of Stearic Acid.
메타카올린은 고성능 콘크리트를 제조하기 위해 콘크리트에 혼합재로서 사용되는 결합재의 일종이다. 이 재료는 일반적으로 국내에서는 내화벽돌의 재료로 많이 사용되었으나, 현재는 이러한 고성능 콘크리트를 제조하기 위하여 필요한 실리카흄의 대용으로 사용되어지고 있다. 본 연구는 실리카흄 및 메타카올린 두 결합재를 콘크리트 중에 일정량 치환하여 몰르타르 및 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 휨강도와 같은 역학적 시험뿐만 아니라, 염소이온확산시험, 화학침식에 대한 저항성 시험, 동결융해저항성 시험과 같은 내구성시험을 병행 실시하였다. 역학적 시험결과 메타카올린을 결합재전체 대비 10에서 15%정도 치환 사용했을 때 가장 적당한 강도결과를 보였다. 그리고, 메타카올린 및 실리카흄 두 결합재의 치환율이 증가할수록 염소이온확산이 훨씬 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 두 결합재의 미세분말에 의한 충전효과에 의해 일반 콘크리트에 비해 화학적침식저항성이 훨씬 뛰어남을 보였다. 다른 내구성 시험에서도 메타카올린을 사용한 콘크리트가 실리카흄을 사용한 콘크리트에 상응하는 상당한 역학적, 내구특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 이들 시험을 통해 우리는 메타카올린이라는 재료가 충분히 고가의 실리카흄을 대체가능할 수 있을 것이라고 판단할 수 있었다.
Kurtoglu, Ahmet Emin;Alzeebaree, Radhwan;Aljumaili, Omar;Nis, Anil;Gulsan, Mehmet Eren;Humur, Ghassan;Cevik, Abdulkadir
Advances in concrete construction
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제6권4호
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pp.345-362
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2018
In this paper, mechanical and short-term durability properties of fly ash and slag based geopolymer concretes (FAGPC-SGPC) were investigated. The alkaline solution was prepared with a mixture of sodium silicate solution ($Na_2SiO_3$) and sodium hydroxide solution (NaOH) for geopolymer concretes. Ordinary Portland Cement (OPC) concrete was also produced for comparison. Main objective of the study was to examine the usability of geopolymer concretes instead of the ordinary Portland cement concrete for structural use. In addition to this, this study was aimed to make a contribution to standardization process of the geopolymer concretes in the construction industry. For this purpose; SGPC, FAGPC and OPC specimens were exposed to sulfuric acid ($H_2SO_4$), magnesium sulfate ($MgSO_4$) and sea water (NaCl) solutions with concentrations of 5%, 5% and 3.5%, respectively. Visual inspection and weight change of the specimens were evaluated in terms of durability aspects. For the mechanical aspects; compression, splitting tensile and flexural strength tests were conducted before and after the chemical attacks to investigate the residual mechanical strengths of geopolymer concretes under chemical attacks. Results indicated that SGPC (100% slag) is stronger and durable than the FAGPC due to more stable and strong cross-linked alumina-silicate polymer structure. In addition, FAGPC specimens (100% fly ash) showed better durability resistance than the OPC specimens. However, FAGPC specimens (100% fly ash) demonstrated lower mechanical performance as compared to OPC specimens due to low reactivity of fly ash particles, low amount of calcium and more porous structure. Among the chemical environments, sulfuric acid ($H_2SO_4$) was most dangerous environment for all concrete types.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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