• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제25권7호
• /
• pp.969-976
• /
• 2004

Cassava peelings waste, which is both a waste and pollutant, was chemically modified using mercaptoacetic acid (MAA) and used to adsorb $Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ from aqueous solution over a wide range of reaction conditions at $30^{\circ}C$. Acid modification produced a larger surface area, which significantly enhanced the metal ion binding capacity of the biomass. An adsorption model based on the $Cu^{2+}/Cd^{2+}$ adsorption differences was developed to predict the competition of the two metal ions towards binding sites for a mixed metal ion system. The phytosorption process was examined in terms of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models. The models indicate that the cassava waste biomass had a greater phytosorption capacity, higher affinity and greater sorption intensity for $Cu^{2+}\;than\;Cd^{2+}$. According to the evaluation using Langmuir equation, the monolayer binding capacity obtained was 127.3 mg/g $Cu^{2+}$ and 119.6 mg/g $Cd^{2+}$. The kinetic studies showed that the phytosorption rates could be described better by a pseudo-second order process and the rate coefficients was determined to be $2.04{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;and\;1.98{\times}10^{-3}\;min^{-1}\;for\;Cu^{2+}\;and\;Cd^{2+}$ respectively. The results from these studies indicated that acid treated cassava waste biomass could be an efficient sorbent for the removal of toxic and valuable metals from industrial effluents.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제23권2호
• /
• pp.201-204
• /
• 2002

The rates of the aminolysis of S-phenyl substituted-acetate series $(RC(=O)SC_6H_4Z$, with R=Me, Et, i-Pr, t-Bu and Bn) with benzylamines $(XC_6H_4CH_2NH_2)$ are not correlated simply with the Taft's polar $({\sigma}^{\ast})$ and/or steric effect constants $(E_s)$ of the substituents due to abnormally enhanced rate of the substrate with R=Et. Furthermore, the cross-interaction constant, ${\rho}x_z$ , is the largest with R=Et. These anomalous behaviors can only be explained by invoking the vicinal bond $({\sigma})$-antibond $({\sigma}^{\ast})$ charge transfer interaction between C-$C{\alpha}$ and C-S bonds. In the tetrahedral zwitterionic intermediate, $T^{\pm}$ , formed with R=Et the vicinal ${\sigma}_{c-c}-{\sigma}^{\ast}_{c-s}$ delocalization is the strongest with an optimum antiperiplanar arrangement and a narrow energy gap, ${\Delta}{\varepsilon}={\varepsilon}_{{\sigma}^{\ast}}-{\varepsilon}_{\sigma}$. Due to this charge transfer interaction, the stability of the intermediate increases (with the concomitant increase in the equilibrium constant K (= $k_a/k_{-a}$)) and also the leaving ability of the thiophenolate leaving group increases (and hence $k_b$ increases) so that the overall rate, $k_n\;=\;Kk_b$, is strongly enhanced. Theoretical support is provided by the natural bond orbital (NBO) analyses at the B3LYP/6-31+$G^{\ast}$ level. The anomaly exhibited by R=Et attests to the stepwise reaction mechanism in which the leaving group departure is rate limiting.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.587-594
• /
• 2010

Hydrogen is an alternative fuel for the future energy which can reduce pollutants and greenhouse gases. Synthesis gas has played an important role of synthesizing the valuable chemical compounds, for example methanol, DME and GTL chemicals. Renewable biomass feedstocks can be potentially used for fuel and chemicals. Current thermal processing techniques such as fast pyrolysis, slow pyrolysis, and gasification tend to generate products with a large slate of compounds. Lignocellulose feedstocks such as forest residues are promising for the production of bio-oil and synthesis gas. Pyrolysis and gasification was investigated using thermogravimetric analyzer (TGA) and bubbling fluidized bed gasification reactor to utilize forest woody biomass. Most of the materials decomposed between $320^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$ at heating rates of $5{\sim}20^{\circ}C$/min in thermogravimetric analysis. Bubbling fluidized bed reactor was used to study gasification characteristics, and the effects of reaction temperature, residence time and feedstocks on gas yields and selectivities were investigated. With increasing temperature from $750^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$, the yield of char decreased, whereas the yield of gas increased. The gaseous products consisted of mostly CO, $CO_2$, $H_2$ and a small fraction of $C_1-C_4$ hydrocarbons.

• 한국습지학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

자연 하천과 연계된 지하수 종속 생태환경은 지하수와 지표수의 화학적, 수리적 구배차이에 의해 혼합이 활발히 일어나는 지역이다. 지표수와 지하수 사이의 상호작용은 지하수 종속 생태 환경에서의 생지화학 과정에 중요한 역할뿐만 아니라 이 지역을 수리생태학적 열점으로 만든다. 이 연구의 목적은 질산성 질소로 오염된 자연하천과 연계된 지하수 종속 생태환경의 특성을 수리지질학적, 화학적, 생물학적 방법을 이용하여 특성을 평가하는 것이다. 지하수 종속 생태환경에서 일어나는 지표수와 지하수 사이의 수직교환률은 현장에 다양한 깊이로 설치한 소형관정에서 측정한 수두구배를 근거하여 계산하였다. 본 연구에서는 생물학적 자연저감 퍼텐셜을 조사하기 위해 연쇄중합반응 및 클로닝 방법이 수행되었다. 연구 결과, 지하수 종속 생태환경의 혼합수 유동률은 다소 미생물의 활동, 그리고 질산성 질소의 농도에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 지표수-지하수 혼합구간의 토양에서 분리된 탈질미생물은 특정조건하에서 지하수 종속 생태환경에서의 생분해능력을 고무할 수 있다.

• 대한화학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.207-214
• /
• 1987

염화벤질의 가용매분해반응에 대한 속도를 $1{\sim}1600bar$ 압력범위까지 변화시켜 가면서 온도 30 및 $40^{\circ}C$에서 측정하였다. In k대 압력의 실험결과는 압력에 따라 이차함수형으로 변화하였으며, 이로부터 활성화부피(${\Delta}V^{\neq}$)와 활성화 압축율(${\Delta}{\beta}^{\neq}$)의 값을 얻었다. In k를 용매파라미터($Q_w$) 및 ln $C_w$의 함수로 도시한 결과 이들 사이의 관계는 본 연구의 반응이 $S_N$1메카니즘으로 진행됨을 나타내었다. 이 전에 연구된 결과들과 비교한 결과 ${\mid}{{\Delta}V_0}^{\neq}{\mid}$와 n 값의 증가 순은 각각 p-Cl>p-H>p-$CH_3\;와\;p-$CH_3>p-H>p-Cl$이었다. 이로부터 $p-CH_3$ 치환체는 $S_N1(1)$ 성격이 강하며, 반면 p-Cl는 ${S_N}1(2)$ 성격이 나타남을 알았다.

• 공업화학
• /
• 제8권3호
• /
• pp.347-356
• /
• 1997

스티렌(St)과 n-부틸메타크릴레이트(n-BMA)를 용매인 톨루엔에서 과산화벤조일(BPO)를 개시제로 사용하여 $80^{\circ}C$에서 연속반응기를 사용하여 용액공중합을 행하였다. 반응물 부피, 체류시간은 각각 0.6L, 3시간으로 하였다. 단량체 반응성비 $r_1$(St)과 $r_2$(BMA)는 Kelen-Tudos방법 (또는 Fineman-Ross방법)으로 결정하였다. : $r_1$=0.75(0.67), $r_2$=0.61(0.56). 공중합체의 가교정지인자, $\phi$값은 스티렌의 전체 조송에 대해 0.44~0.78값을 가지고 공중합체내 스티렌 조송이 증가할수록 $\phi$값도 증가하고 있다. 스티렌과 부틸메타크릴레이트의 공중합반응은 2차 반응속도식에 따랐으며 시뮬레이션한 전환율과 공중합 속도를 실험결과와 비교하였다. 동족인 정상상태에 도달하는 평균시간은 체류시간의 3.5배였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.133-137
• /
• 2007

화력발전소에서 발생하는 저회와 준설공사 시 발생하는 준설토를 효과적으로 자원화하기 위하여 인공경량골재를 만들어 경량콘크리트에 적용 가능한지 물리 화학적 분석을 진행하였다. 서울에서 20 km 서쪽에 위치해 있는 영흥도에서 발생된 저회와 준설토를 이용하여 인공경량골재를 제조하였으며, 모든 원료는 혼합 전 분쇄하여 사용되었다. 제조된 골재는 KS에 의거하여 입도시험, 표건밀도와 흡수율 시험, 안정성, 알칼리 잠재반응, 중금속 용출 시험을 진행하였다. 입도분석에서 굵은 골재는 적정 조립율 값을 나타내었고, 잔골재는 조립율의 범위를 벗어났다. 경량화 될수록 흡수율이 증가하는 사실을 알 수 있었다. 안정성 및 중금속 용출 시험 결과 무해한 것으로 판단되었으나, 알칼리 잠재 반응성 확인 결과 몇몇 조성을 제외하고 무해한 골재로 판정되었다.

• 공업화학
• /
• 제18권2호
• /
• pp.136-141
• /
• 2007

본 연구에서는 열플라즈마를 이용하여 클로로메탄 즉 사염화탄소($CCl_4$), 삼염화탄소($CCl_3H$), 이염화탄소($CCl_2H_2$)를 분해하는 실험을 수행하였으며 열플라즈마분해공정의 특성에 대한 연구를 진행하였다. Factsage program을 이용하여 열역학적 평형조성을 알아보았으며, 또한 Gas chromatography를 이용하여 농도, 캐리어 가스의 유량 및 quenching 속도등 세가지 변수의 변화에 따른 분해율을 살펴보았다. 실험 결과 92%이상의 높은 분해율을 얻었다. FT-IR을 이용하여 최종 생성물을 확인한 결과 중성 분위기에서는 주로 카본, 염소, 염화수소가 생성되었고 산화 분위기에서는 카본의 생성이 억제되었으며 주로 이산화탄소, 염화수소, 염소가 생성되었다. FT-IR생성물에 대한 분석과 Factsage program에 의한 온도 분포 별 생성된 라디칼 및 기타 입자의 종류와 결부하여 이에 따른 분해 메커니즘에 대해 알아보았다. 분해 경로는 주로 라디칼에 의한 산화반응과 전자 부착에 의한 분해 반응으로 이루어짐을 확인하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.152-159
• /
• 1981

p-니트로벤질클로라이드의 가용매분해 반응속도를 50 와 $60{\circ}C$에서 압력을 1∼1200bar로 변화시키고 에탄올-물 혼합용매의 조성이 0.0∼0.5인 에탄올 몰분율의 범위내에서 전기전도도법으로 측정하였다. 반응의 속도상수로부터 활성화 파라미터, ${\Delta}V_\0^{\neq},\ {\Delta}H^{\neq}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}$를 구한결과 ${\Delta}V_\0^{\neq}$는 혼합용매의 몰분율이 0.3부근에서 extremum을 나타내었고 ${\Delta}H^{\neq}$ 와 ${\Delta}S^{\neq}$는 0.1 부근에서 extremum을 나타내었다. 이러한 현상은 용매구조의 변화에 의하여 검토되었고 ${\Delta}V^{\neq}$의 압력의존성도 고찰하였다. ${\Delta}H^{\neq}$와 ${\Delta}S^{\neq}$이 압력의존성은 그 부호에 있어서 고전열역학계에 대한 Maxwell관계의 식과 일치함을 보여주었다.

• 대한화학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.375-381
• /
• 1987

trans-[Cr(tn)$_2Cl_2]^+$ 및 trans-[Cr(en)(tn)Cl$_2]^+$ 이온의 수화반응속도를 분광광도법을 이용하여 온도의 압력을 변화시켜 가면서 측정하였다. 활성화부피는 모두 음의 값을 가졌으며. 이들 착이온의 경우 그 범위는 -1.7 ∼ -2.9cm$^3$mol$^{-1}$이었다. 활성화엔트로피 및 활성화압축류 계수는 작은 음의 값을 가졌다. 이러한 열역학적 결과로부터 이들 착이온의 수화반응은 교환회합 메카니즘으로 진행됨을 추정할 수 있다. 한편 각중첩모형 체제내에서 가상적 중간체의 총 안정화에너지를 고려하여 반응경로와 전이상태의 구조에 대한 정보를 얻을 수 있는데 추정한 메카니즘과 실험적으로 관찰된 결과가 일치함을 알았다.