• 제목/요약/키워드: Chemical hydride

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Hydrogen Absorption at a Low Temperature by MgH2 after Reactive Mechanical Grinding

  • Song, Myoung Youp;Lee, Seong Ho;Kwak, Young Jun;Park, Hye Ryoung
    • 한국재료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.129-134
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    • 2014
  • Pure $MgH_2$ was milled under a hydrogen atmosphere (reactive mechanical grinding, RMG). The hydrogen storage properties of the prepared samples were studied at a relatively low temperature of 423 K and were compared with those of pure Mg. The hydriding rate of the Mg was extremely low (0.0008 wt% H/min at n = 4), and the $MgH_2$ after RMG had higher hydriding rates than that of Mg at 423 K under 12 bar $H_2$. The initial hydriding rate of $MgH_2$ after RMG at 423 K under 12 bar $H_2$ was the highest (0.08 wt% H/min) at n = 2. At n = 2, the $MgH_2$ after RMG absorbed 0.39 wt% H for 5 min, and 1.21 wt% H for 60 min at 423K under 12 bar $H_2$. At 573 K under 12 bar $H_2$, the $MgH_2$ after RMG absorbed 4.86 wt% H for 5 min, and 5.52 wt% H for 60 min at n = 2. At 573 K and 423 K under 1.0 bar $H_2$, the $MgH_2$ after RMG and the Mg did not release hydrogen. The decrease in particle size and creation of defects by reactive mechanical grinding are believed to have led to the increase in the hydriding rate of the $MgH_2$ after RMG at a relatively low temperature of 423 K.

코팅제의 가교 밀도에 따른 고무와 코팅원단의 물성 변화 (Properties of Rubbers and Coated Fabrics according to Different Cross-linking Density of Coating Agent)

  • 김수홍;성기석;백두현
    • 한국염색가공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.8-19
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    • 2023
  • Silicone rubber is widely used in most industries due to diverse advantages like heat stability, UV stability, durability, chemical resistance, environment friendliness, inertness and so on. But there is limitation to expand applications due to relatively weak rubber strengths such as tensile strength and tear strength, especially in fabric coating applications. The purpose of this study is to find influence of coating agent on performances of rubber and coated fabrics and their correlation according to different crosslinking densities of silicone rubbers. Addition cure type of silicones were formulated using crosslinked MQ-type silicone resin consisting of M (R3SiO1/2) and Q (SiO4/2) and linear polymers. Raw materials used were; 1) linear vinyl endblocked polymers and vinyl functional MQ resin as main polymers, 2) linear silicone hydride polymers as crosslinkers, 3) platinum catalyst and 4) inhibitor to control curing speed. Rubber specimens were prepared to check mechanical strength using universal testing machine (UTM). Crosslinking density was calculated using Flory-Rhener equation using solvent swelling method. Differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscope (SEM-EDS) were used to characterize rubbers. Consequently, it was found that physical properties of silicone rubbers and coated fabrics can be expected by crosslinking density of rubbers. Silicone rubber formulations that contain 20 ~ 30 wt% of vinyl MQ resin showed strongest balanced performances.

Advantages and disadvantages of renewable energy-oil-environmental pollution-from the point of view of nanoscience

  • Shunzheng Jia;Xiuhong Niu;Fangting Jia;Tayebeh Mahmoudi
    • Advances in concrete construction
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    • 제16권1호
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    • pp.69-78
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    • 2023
  • This investigation delves into the adverse repercussions stemming from the impact of arsenic on steel pipes concealed within soil designated for rice cultivation. Simultaneously, the study aims to ascertain effective techniques for detecting arsenic in the soil and to provide strategies for mitigating the corrosion of steel pipes. The realm of nanotechnology presents promising avenues for addressing the intricate intersection of renewable energy, oil, and environmental pollution from a novel perspective. Nanostructured materials, characterized by distinct chemical and physical attributes, unveil novel pathways for pioneering materials that exert a substantial impact across diverse realms of food production, storage, packaging, and quality control. Within the scope of the food industry, the scope of nanotechnology encompasses processes, storage methodologies, packaging paradigms, and safeguards to ensure the safety of consumables. Of particular note, silver nanoparticles, in addition to their commendable antibacterial efficacy, boast anti-fungal and anti-inflammatory prowess, environmental compatibility, minimal irritability and allergenicity, resilience to microbial antagonism, thermal stability, and robustness. Confronting the pressing issue of arsenic contamination within both environmental settings and the food supply is of paramount importance to preserve public health and ecological equilibrium. In response, this study introduces detection kits predicated upon silver nanoparticles, providing an expeditious and economically feasible avenue for identifying arsenic concentrations ranging from 0.5 to 3 ppm within rice. Subsequent quantification employs Hydride Atomic Absorption Spectroscopy (HG-AAS), which features a detection threshold of 0.05 ㎍/l. A salient advantage inherent in the HG-AAS methodology lies in its capacity to segregate analytes from the sample matrix, thereby significantly reducing instances of spectral interference. Importantly, the presence of arsenic in the soil beneath rice cultivation establishes a causative link to steel pipe corrosion, with potential consequences extending to food contamination-an intricate facet embedded within the broader tapestry of renewable energy, oil, and environmental pollution.

1-[(아릴)(페닐셀레노)메틸]벤조트리아졸과 셀렌화 6-아릴-6-(벤조트리아졸-1-일)-1-헥센일 페닐의 삼부틸틴 수소화물과의 반응메카니즘에 관한 연구 (Mechanistic Studies on the Reactions of 1-[(Aryl)(phenylseleno)methyl]benzotriazoles and 6-Aryl-6-(benzotriazol-1-yl)-1-hexenyl Phenyl Selenides with Tributyltin Hydride)

  • 강윤호;김경태
    • 대한화학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.74-84
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    • 1999
  • 벤조트리아졸을 보조체로 사용하는 유기합성법은 거의 대부분 이온성 반응 메카니즘으로 설명되며 라디칼 반응을 이용한 벤조트리아졸의 응용은 거의 없었다. 벤조트리아졸의 N-1의 ${\alpha}$위치 탄소 원자에 라디칼 중심을 만든 후 벤조트리아졸의 다섯고리를 형성하는 질소 원자중에서 질소 분자가 빠져나감으로서 생성되는 페닐 라디칼의 반응을 연구하기위해 1[(aryl)(phenylseleno)methyl]benzotriazole, AIBN, 그리고 $Bu_3$SnH을 벤젠에 용해시키고 환류시켜 주었다. 이 반응 혼합물로 부터 2-aminodiphenyl selenide (16∼29%), 2-aminobiphenyl (9∼15%), diphenyl diselenide (30∼93%), 1-(arylmethyl)benzotriazole (9∼39%), 그리고 tributyltinphenyl selenide (10∼36%)을 얻었으며, AIBN없이 과량의 $Bu_3$SnH 존재하에 같은 조건하에서 반응시키는 경우,diphenyl diselenide (53∼100%), benzotriazole (27∼35%) 그리고 1-(arylmethyl)-benzotriazole (16∼33%)와 함께 arylmethylidenaniline이 과량의 $Bu_3S_nH$에 의해 환원된 N-(arylmethyl)anilines (44∼66%)이 생성되었다. 같은 조건 하에서 6-aryl-6-(benzotriazol-1-yl)-1-hexenyl phenyl selenides, AIBN, 그리고 $Bu_3$SnH의 반응으로부터 6-aryl-6-phenylamino-1-hexene(9∼31%)과 1-aryl-1-oxo-5-pentene (15∼44%)을 얻었다. 이들 생성물의 생성 메카니즘을 제시하였으며 벤조트리아졸이 합성 보조체로 이용된 경우 $Bu_3$SnH에 의해 벤조트리아졸의 세개의 질소 원자를 포함하는 다섯원자고리로 부터 라디칼 반응에 의해 질소 분자가 빠져나가는 것을 보여준 새로운 예이다.

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화학수소화합물을 이용한 소형 무인항공기용 연료전지 시스템 연구 - II. 경량 연료전지 추진 시스템 (Fuel cell system for SUAV using chemical hydride - II. Lightweight fuel cell propulsion system)

  • 홍지석;박진구;성명훈;전창수;성홍계;신석재;남석우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.233-239
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    • 2013
  • 화학수소화합물 수소저장방법을 이용한 100 W 급 연료전지 시스템을 소형 무인항공기의 추진시스템으로 적용하는 연구를 수행하였다. 소형/경량 수소 발생 제어장치와 연료전지/배터리 하이브리드 전력 공급 방법으로 효율성 및 안정성을 증대하였다. $NaBH_4$ 수용액을 이용한 수소 발생장치와 Dead-end 형식의 PEMFC를 이용한 연료전지 시스템의 지상, 비행 시험이 수행되었다. 연료전지 스택을 안정적으로 운전하고, 높은 효율을 얻기 위해 45 kPa의 압력을 가하는 방법을 적용하였다. 수소 발생 시스템 내부 압력을 이용한 수소 발생 제어 장치는 45~55 kPa 사이에서 유지되며 안정적으로 수소가 공급되는 것을 확인하였다. 그 결과, 100 W 연료전지 시스템이 소형 무인항공기 적용하기에 무게 및 소비 전력을 만족함을 확인하였고, 시험비행을 통해 성능을 입증하였다.

C9H7NHCrO3Cl에 의한 알코올류의 산화반응에서 속도론과 메카니즘 (Kinetics and Mechanism of the Oxidation of Alcohols by C9H7NHCrO3Cl)

  • 박영조;김영식;김수종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.378-384
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    • 2018
  • $C_9H_7NH$과 크롬 (VI) 산화물을 반응시켜 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 합성하였다. 적외선 분광광도법 (FT-IR)과 원소 분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값 (${\varepsilon}$), 이 증가함에 따라 반응 수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N'-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센 이었다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올 및 이차 알코올류를 그에 대응하는 알데히드나 케톤 (75%-95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 선택적인 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 이차 알코올류 존재 하에서 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올류의 선택적인 산화제였다. $H_2SO_4$ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올 (H)과 그의 유도체들 ($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자 받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자 주개 치환체들은 반응 속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수 (${\rho}$) 값은 -0.69 (308K) 이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

(C10H8N2H)2Cr2O7를 이용한 알코올들의 산화반응과 반응속도에 관한 연구 (A Study for Kinetics and Oxidation Reaction of Alcohols using (C10H8N2H)2Cr2O7)

  • 박영조;김수종
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.927-933
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    • 2022
  • 한 분자 내에 여러 가지 히드록시기가 존재 할 때, 특정 히드록시기만을 선택적으로 산화시키는 산화제는, 알코올을 포함한 유기화학 합성과정에서, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올, 이차알코올들이 있을 때, 특정 알코올만을 선택적으로 산화시키는 산화제로 사용할 수 있다. 우리는 (C10H8N2H)2Cr2O7을 합성하여, 적외선(FT-IR)과 원소분석 등으로 구조를 확인하였다. 유기용매들에서, (C10H8N2H)2Cr2O7을 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 유기용매의 유전상수 값이 커짐에 따라 반응성이 증가했다. DMF, acetone 용매에서 (C10H8N2H)2Cr2O7을 이용하여알코올들의 산화반응을 측정한 결과, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올 및 이차알코올들을 알데히드나 케톤(65%~95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. DMF, acetone 용매에서 (C10H8N2H)2Cr2O7을 이용하여 알코올 혼합물들의 산화반응성을 측정한 결과, 이차알코올들이 있을 때, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올들을 선택적으로 산화(15%~95%) 시켰다. H2SO4 촉매를 첨가 후, DMF 용매에서, (C10H8N2H)2Cr2O7은 벤질알코올과 그의 유도체들을 효과적으로 산화시켰다. Hammett 반응상수(ρ) 값은 -0.69(308K) 이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

Ni-Al-$ZrH_2$ 연료극을 사용한 용융탄산염 연료전지의 온도의 영향 (Effect of operating temperature using Ni-Al-$ZrH_2$ anode in molten carbonate fuel cell)

  • 서동호;장성철;윤성필;남석우;오인환;임태훈;홍성안;한종희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.134-134
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    • 2010
  • Fuel cell is a device that directly converts chemical energy in the form of a fuel into electrical energy by way of an electrochemical reaction. In the anode for a high temperature fuel cell, nickel or nickel alloy has been used in consideration of the cost, oxidation catalystic ability of hydrogen which is used as fuel, electron conductivity, and high temperature stability in reducing atmosphere. Most MCFC stacks currently operate at an average temperature of $650^{\circ}C$. There is some gains with decreased temperature in MCFC to diminish the electrolyte loss from evaporation and the material corrosion, which could improve the MCFC life. However, operating temperature has a strong related on a number of electrode reaction rates and ohmic losses. Baker et al. reported the effect of temperature (575 to $650^{\circ}C$). The rates of cell voltage loss were 1.4mV/$^{\circ}C$ for a reduction in temperature from 650 to $600^{\circ}C$, and 2.16mV/$^{\circ}C$ for a decrease from 600 to $575^{\circ}C$. The two major contributors responsible for the change in cell voltage with reducing operation temperature are the ohmic polarization and electrode polarization. It appears that in the temperature range of 550 to $650^{\circ}C$, about 1/3 of the total change in cell voltage with decreasing temperature is due to an increase in ohmic polarization, and the electrode polarization at the anode and cathode. In addition, the oxidation reaction of hydrogen on an ordinary nickel alloy anode in MCFC is generally considered to take place in the three phase zone, but anyway the area contributing to this reaction is limited. Therefore, in order to maintain a high performance of the fuel cell, it is necessary to keep this reaction responsible area as wide as possible, that is, it is needed to keep the porosity and specific surface area of the anode at a high level. In this study effective anodes are prepared for low temperature MCFC capable of enhancing the cell performance by using zirconium hydride at least in part of anode material.

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HVPE로 성장시킨 bulk GaN의 두께에 따른 광학적 특성 변화 (Variation of optical characteristics with the thickness of bulk GaN grown by HVPE)

  • 이희애;박재화;이정훈;이주형;박철우;강효상;강석현;인준형;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.9-13
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    • 2018
  • 본 연구에서는 고휘도 고출력 광학소자 제조에 GaN 기판으로서의 적용가능 여부를 평가하고자 HVPE 법으로 성장된 bulk GaN 결정의 두께 증가에 따른 광학적 특성 변화를 분석하였다. HVPE를 이용하여 다양한 두께(0.4, 0.9, 1.5 mm 이상)의 2인치 GaN 기판을 제작한 뒤, 화학 습식 에칭, Raman, PL 등을 이용하여 기판의 결함밀도와 잔류응력 변화에 따른 광학적 특성을 분석하였다. 이를 통해 제작된 GaN 기판의 결정 두께와 광학적 특성과의 상관관계를 확인하였으며, 동종기판의 제작을 통한 고성능 광학소자로의 응용가능성을 확인하였다.