• Title/Summary/Keyword: Cl Stabilization

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이온성 액체를 이용한 dodecanethiol로 안정화된 금속 나노입자 합성 (Synthesis of Dodecanethiol-Capped Nanoparticles Using Ionic Liquids)

  • 이영은;이성윤;유성식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.795-801
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    • 2012
  • 가장 널리 이용되고 있는 금속나노입자 중 금과 은을 친환경용매인 RTILs (room temperature ionic liquids)를 이용하여 제조하고자 하였다. 본연구에서는 두 종류의 이온성 액체, 즉 비수용성인 [BMIM][$PF_6$] (1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)과 수용성인 [BMIM][Cl](1-Buthy-3-methylimdazolium chloride)를 이용하여 리간드로 안정화된 금속 나노입자를 제조하고자 하였다. 이 중 [BMIM][Cl]은 논연구에서 Dupont 등의 방법으로 직접 합성하여 물성 분석 후 사용하였으며, [BMIM][$PF_6$]은 완제품을 구입하여 사용하였다. 금과 은의 나노입자들을 습식으로 제조하는 경우의 Brust et al.[6]의 방법이 널리 알려져 있으며, 본 연구에서도 이를 기초로 하여 나노입자를 제조하였다. [BMIM][$PF_6$]로 나노입자 제조시는 이 용매가 물에 녹지 않으므로 기본적으로는 유기용매 대신 [BMIM][$PF_6$]를 사용하는 것 외에는 Brust 등과 같은 방법제조하였다. [BMIM][Cl]로 나노입자를 제조하는 경우는 이 용매가 수용성이므로 상전이제와 ethanol은 사용하지 않고 입자를 제조하였다. 이렇게 얻어진 나노입자들의 경우 [BMIM][$PF_6$]로 합성한 경우는 FT-IR, UV-vis, TEM 그리고 TGA 분석을 통하여 Brust 등이 합성한 경우와 유사한 결과를 얻었지만, [BMIM][Cl]의 경우는 형태학적으로 다른 나노입자를 얻었다. 기존의 나노입자를 제조하는 과정에서 이용되는 유기용매를 이용하는 방법을 그린용매인 이온성 액체로 대체할 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었고, 이온성 액체의 특성에 따라서 형태학적으로 다른 입자를 얻을 수 있었으나, 이 부분은 추후 더 많은 연구가 필요하다.

생체고분자물질이 부유사 응집에 미치는 영향 연구 (Bio-mediated Flocculation by Extracellular Polymeric Substances in Cohesive Sediment Suspensions: Experimental Study)

  • 백승룡;김재인;오민지;이병준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.107-107
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    • 2015
  • 최근 기후변화로 인한 강우강도 증대, 산업화에 따른 토지개발 등으로 인하여 다량의 점착성 부유사(Cohesive Sediments)가 하천, 호소 등 수자원 환경으로 유입되고 있다. 점착성 부유사는 하천, 호소의 난류 조건에 따라 부유하거나 혹은 응집, 침전하여 하상 저니층을 형성한다. 부유사, 미생물 및 각종 유기입자가 포함된 하상 저니층은 검은색으로 외관상 보기 좋지 않을 뿐 아니라, 혐기성상태에서 부패하여 수생태계의 건강성을 해치게 된다. 또한 미세 부유사 및 미생물 입자는 각종 중금속, 유기오염물질을 흡착하고, 조건에 따라 재용출할 수 있는 저장매체로 작용하기 때문에 수자원환경에 미치는 영향이 아주 크다. 특히, 수중 미생물(조류) 작용에 의해 생성되는 EPS (Extracellular Polymeric Substances)는 부유사 및 미생물 입자들을 서로 엉겨 붙게 하여, 부유사-미생물 혼합 응집체 및 저니층 형성을 가속화하게 된다. 본 연구에서는 EPS가 부유사 응집에 미치는 영향을 파악하기 위하여, Xanthan Gum (Sigma-Aldrich, USA)을 EPS의 지표 물질로 사용하고, Kaolinite(Sigma-Aldrich, USA)를 수자원환경에 존재하는 대표적인 부유사로 사용하여 응집실험(Jar Test)을 수행하였다. 이온농도가 응집에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수체 이온농도를 0.0001M NaCl, 0.001M NaCl, 0.01M NaCl, 그리고 0.001M NaCl + 0.1mg/L $Ca^{2+}$, 0.001M NaCl + 0.5mg/L $Ca^{2+}$, 0.001M NaCl + 1.0 mg/L $Ca^{2+}$으로 보정하여 응집실험을 수행하였다. 250 rpm 급속 교반 1븐, 50 rpm 완속교반 5시간, 침잔 1시간 후 응집체를 채취하여 응집체 이미지 분석을 통해 응집체 크기 및 형상을 측정하였고, 수표면 2 cm 지점에서 상등액을 채수하여 잔류 고형물 농도 분석을 실시하였다. 응집실험을 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.. 낮은 이온농도의 경우, EPS가 큰 고분자 구조체에 부유 입자들이 엮어 응집되는 Sweeping Flocculation의 특징을 나타내었다. 하지만, 이온농도가 높아질수록 경우, EPS 고분자 구조체 내부 반발력이 감소하여 크기가 축소되고, 이에 따라 부유 입자 표면에 패치 형태로 흡착되었다. EPS가 패치형태로 입자에 흡착한 경우, 응집제 농도 증가에 따라 응집능 최적점이 형성되고, 이후 표면하전 역전이나 Steric Stabilization에 의해 응집능이 저감되는 형태를 나타낸다. 따라서,수중이온농도가 EPS의 사슬형 고분자 응집제의 크기, 형태(Morphology)를 결정하고, 더 나아가 응집능을 결정하는 중요한 인자로 나타났다. 따라서, 후속 연구를 통하여 생체고분자물질의 크기 및 형태 변화, 이에 따른 응집능변화를 면밀히 연구하고자 한다.

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실리카 함유 무기매질에 의한 폐용융염의 안정화 (Stabilization of Radioactive Molten Salt Waste by Using Silica-Based Inorganic Material)

  • 박환서;김인태;김환영;김준형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.171-177
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    • 2007
  • 본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 실리카 함유 무기물을 이용하여 폐용융염을 열적, 수화학적 안정한 화합물로 전환하는 방법을 제안하였다. 실리카 함유 무기물(SAP)은 일반적인 sol-gel process로 합성되었으며, $SiO_2,\;Al_2O_3$$P_2O_5$로 구성된다. 제조된 SAP을 $650-850^{\circ}C$에서 폐용융염과 반응시켜 각 금속염화물에 대한 반응특성 및 열안정성을 조사하고, PCT 침출시험법을 이용하여 수화학적 안정성을 평가하였다. LiCl은 $LixAlxSi1-_xO_{2-x}$$Li_3PO_4$로, CsCl는 CS-aluminosilicate와 $CS_2AlP_3O_{10}$로, $SrCl_2$$Sr5(PO_4)_3Cl$로, $CeCl_3$$CePO_4$로 전환되었다. 9시간 동안 반응시킨 후, 금속염화물의 전환율은 $90{\sim}99%$였으며, $1100^{\circ}C$까지 열감량은 1wt%이하로 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)로 확인하였다. Cs 및 Sr의 침출속도는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}g/m^2\;day$로 매우 높은 내침출특성을 나타내었다. 이상의 결과로부터, SAP으로 명명된 안정화제(stabilizer)는 금속염화물로 구성된 폐용융염에 대해 매우 효과적인 것으로 판단된다. SAP을 이용한 폐용융염의 고화처리방법은 후속적인 안정성의 검증과정을 통하여 폐용융염의 최종처분부피를 최소화할 수 있는 대안적인 고화방법으로 고려될 수 있을 것으로 기대 된다.

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Substituent Effect on Fluorescence and Photoisomerization of 1-(9-Anthryl)-2-(4-Pyridyl)ethenes

  • Shin, Eun-Ju;Lee, Sang-Ha
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권9호
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    • pp.1309-1338
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    • 2002
  • The fluorescence and photoisomerization quantum yields of trans-1-(9-anthryl)-2-(4-pyridyl)ethene (t-4-APyE), 1-(10-methyl-9-anthryl)-2-(4-pyridyl)ethene (t-4-MeAPyE), and 1-(10-chloro-9-anthryl)-2-(4- pyridyl)ethene (t-4-ClAPyE) were measured in cyclohexane, acetonitrile, and methanol at room temperature.Polar solvents result in the drastic reduction of fluorescence quantum yield and increase of photoisomerization quantum yield for all three compounds. These results are probably due to the stabilization of intramolecular charge transfer (ICT) excited state in polar solvent. The higher contribution of ICT in the presence of more electron-donating methyl substituent, manifested by largest positive fluorescence solvatochromism, indicates that the pyridine ring acts as an electron acceptor. Protonation or methylation makes pyridine ring stronger electron acceptor and causes long-wavelength ground state charge transfer absorption band and complete quenching of fluorescence. The fluorescence from t-4-APyE derivatives can be switched off responding external stimuli viz. medium polarity, protonation, or methylation.

Molecular structure effects of the pitches on preparation of activated carbon fibers from electrospinning

  • Kim, Bo-Hye;Wazir, Arshad Hussain;Yang, Kap-Seung;Bang, Yun-Hyuk;Kim, Sung-Ryong
    • Carbon letters
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    • 제12권2호
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    • pp.70-80
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    • 2011
  • Two pitches with different average molecular structures were electrospun and compared in terms of the properties of their fibers after oxidative stabilization, carbonization, and activation. The precursor with a higher molecular weight and greater content of aliphatic groups (Pitch A) resulted in better solubility and spinnability compared to that with a lower molecular weight and lower aliphatic group content (Pitch B). The electrical conductivity of the carbon fiber web from Pitch A of 67 S/cm was higher than that from Pitch B of 52 S/cm. The carbon fiber web based on Pitch A was activated more readily with lower activation energy, resulting in a higher specific surface area compared to the carbon fiber based on Pitch B (Pitch A, 2053 $m^2/g$; Pitch B, 1374 $m^2/g$).

Preparation of Activated Carbon Fibers from Cost Effective Commercial Textile Grade Acrylic Fibers

  • Bikshapathi, Mekala;Verma, Nishith;Singh, Rohitashaw Kumar;Joshi, Harish Chandra;Srivastava, Anurag
    • Carbon letters
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    • 제12권1호
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • Activated carbon fibers (ACFs) were prepared from cost effective commercial textiles through stabilization, carbonization, and subsequently activation by carbon dioxide. ACFs were characterized for surface area and pore size distribution by physical adsorption of nitrogen at 77 K. ACFs were also examined for various surface characteristics by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and CHNO elemental analyzer. The prepared ACFs exhibited good surface textural properties with well developed micro porous structure. With improvement in physical strength, the commercial textile grade acrylic precursor based ACFs developed in this study may have great utility as cost effective adsorbents in environmental remediation applications.

전기분해에 의한 잔류염소 생성 예측 모델 개발 (Model development for chlorine generation using electrolysis)

  • 손진식;이선재;신초롱
    • 상하수도학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.331-337
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    • 2009
  • Electrolysis produces hypochlorous acid by using a small quantity of NaCl as electrolyte. This process maximizes the stabilization of drinking water through the control of chlorine residual concentration. This study investigated free chlorine generation by an electrolytic method using $Ti/IrO_2$ and stainless steel. The generation of free chlorine was increased with increasing hydraulic retention time, voltage, chlorine ion concentration and the number of electrodes. However, the change of pH did not affect the generation of free chlorine. There was no significant difference on the behavior of chlorine concentration between electrolytic method and NaOCl injection. In this study, the concentration of free chlorine predicted model based on power functional model was developed various under conditions. Electrolysis free chlorine generation model can be effective tool in the estimation of free chlorine generation.

PVC의 방사선 안정화에 관한 연구 ($\Pi$) (Study on the Radiation Stabilization of Poly(vinyl chloride) ($\Pi$))

  • 김기엽
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권2호
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    • pp.244-251
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    • 1992
  • 무독성 혼합안정제 Zn/Ca-stearate의 방사선 안정화 효과를 증진시키기 위해서 oxy-methylene, oxy-ethylene 및 oxy-porpylene 구조의 직쇄형 및 고리형 에테르 화합물을 PVC에 배합하여 방사선조사 하였을 때 PVC의 색차변화를 측정하여 이들 에테르 화합물의 방사선 안정화 효과를 비교 검토하였다. 에테르 화합물에서 oxy-ethylene 구조단위수 4이상인 직쇄형 에테르 또는 고리형 에테르와 oxy-propylene 구조단위수 7인 직쇄형 에테르는 매우 우수한 방사선 안정화 효과를 나타내고 있다. oxy-ethylene 또는 oxy-propylene 구조의 에테르의 방사선 안정화는 Zn/Ca-stearate에서 생성되는 ZnCl$_{2}$와 에테르의 주쇄구조 oxy-ethylene 또는 oxy-propylene의 착체반응에 의한 것으로 추정된다.

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Electrochemical Studies of Viologens in Homogeneous Aqueous and Sodium Dodecyl Sulfate Micellar Solutions

  • Park Joon Woo;Ko Seung Hyeon;Park Jong-Yoon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제13권3호
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    • pp.259-265
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    • 1992
  • Cyclic voltammetric behavior of symmetric (dimethyl, diheptyl, dioctyl, dibenzyl) and asymmetric (methyloctyl, methyldodecyl, methylbenzyl) viologens was investigated in homogeneous aqueous solution and sodium dodecyl sulfate (SDS) micellar media. In SDS-free 0.1 M NaCl solutions, the reduction potential is less negative as the chain length of alkyl substituent is longer. This is due to the stabilization of the reduced cationic radical and neutral form of viologen by adsorption on electrode surface. The adsorbed species show the "aging-effect". With the exceptions of methyldodecyl viologen and methylbenzyl viologen, the viologens show strong tendency of conproportionation reaction between viologen dications and neutral forms. In cases of methyldodecyl viologen and methylbenzyl viologen, the conproportionation reaction is kinetically disfavored, though it is thermodynamically favorable. SDS micelles dissolve the adsorbed species and the viologens exhibit two reversible redox processes in SDS micellar solutions. The reduction potentials of viologens in SDS micellar solutions depend little on the length of alkyl chain. Benzyl-substituted viologens are more easily reduced than the alkyl substituted viologens, presumably due to electron-withdrawing character of benzyl group.

$Cs^+$치환에 따른 수전해용 공유가교 SPEEK/HPA 복합막의 안정화 (Stabilization of Covalently Cross-Linked SPEEK/Cs-Substituted HPA Composite Membranes for Water Electrolysis)

  • 지봉철;하성인;송민아;정장훈;문상봉;강안수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.1-12
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    • 2011
  • To improve the mechanical properties, such as durabilities and antioxidative characteristics, the covalently cross-linked (CL-) SPEEK (sulfonated polyether ether ketone)/Cs-substituted HPA (heteropoly acid) organic-inorganic composite membranes (CL-SPEEK/Cs-HPAs), have been intensively investigated. The composite membrane were prepared by blending cesium-substituted HPAs (Cs-HPAs), including tungstophosphoric acid (TPA), molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstosilicic acid (TSiA) with cross-linking agent content of 0.01 mL. And composite electrolytes composed of Cs-HPAs, prepared by immersion (imm.) and titration (titr.) methods to increase the stability of HPAs in water, were applied to polymer electrolyte membrane electrolysis (PEME). As a result, the proton conductivity of Cs-substituted composite membranes increased rapidly over $60^{\circ}C$ but mechanical properties, such as tensile strength, decreased in accordance with added Cs content. The bleeding-out of Cs-TPA membranes by titration method (50 vol.% Cs) decreased steadily to 2.15%. In the oxidative stability test by Fenton solution, the durability of membranes with Cs-HPA significantly increased. In case of CL-SPEEK/ Cs-TPA membrane, duration time increased more than 1200 hours. It is expected that even though CL-SPEEK/Cs-MoPA membrane shows the high proton conductivity, electrocatalytic activity and cell voltage of 1.80 V for water electrolysis, the CL-SPEEK/Cs-TPA (imm.) is more suitable as an alternative membrane in real system with the satisfactory proton conductivity, mechanical properties, anti-oxidative stability and cell voltage of 1.89 V.