• 제목/요약/키워드: Cr oxidation capacity

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Effects of Sulfur Substitution on Chemical Bonding Nature and Electrochemical Performance of Layered LiMn0.9Cr0.1O2-xSx

  • Lim, Seung-Tae;Park, Dae-Hoon;Lee, Sun-Hee;Hwang, Seong-Ju;Yoon, Young-Soo;Kang, Seong-Gu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권9호
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    • pp.1310-1314
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    • 2006
  • Sulfur-substituted $LiMn_{0.9}Cr_{0.1}O_{2-x}S_x$ $(0\;\leq\;x\;\leq\;0.1)$ layered oxides have been prepared by solid state reaction under inert atmosphere. From powder X-ray diffraction analyses, all the present lithium manganates were found to be crystallized with monoclinic-layered structure. Electrochemical measurements clearly demonstrated that, in comparison with the pristine $LiMn_{0.9}Cr_{0.1}O_2$, the sulfur-substituted derivatives exhibit smaller discharge capacities for the entire cycle range but the recovery of discharge capacity after the initial several cycles becomes faster upon sulfur substitution. The effect of the sulfur substitution on the chemical bonding nature of $LiMn_{0.9}Cr_{0.1}O_{2-x}S_x$has been investigated using X-ray absorption spectroscopic (XAS) analyses at Mn and Cr K-edges. According to Mn K-edge XAS results, the trivalent oxidation state of manganese ion remains unchanged before and after the substitution whereas the local structure around manganese ions becomes more distorted with increasing the substitution rate of sulfur. On the other hand, the replacement of oxygen with sulfur has negligible influence on the local atomic arrangement around chromium ions, which is surely due to the high octahedral stabilization energy of $Cr^{+III} $ ions. Based on the present experimental findings, we have suggested that the decrease of discharge capacity upon sulfur substitution is ascribable to the enhanced structural distortion of $MnO_6$ octahedra and/or to the formation of covalent Li-S bonds, and the accompanying improvement of cyclability would be related to the depression of Mn migration and/or to the pillaring effect of larger sulfur anion.

초임계수 산화공정에 의한 원전 폐수지 처리기술 (Treatment of Spent ion-Exchange Resins from NPP by Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process)

  • 김경숙;손순환;송규민;한주희;한기도;도승회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.175-182
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    • 2009
  • 유동층 비중차 분리기를 이용하여 혼합 폐 이온교환수지에서 폐 양이온수지와 폐 음이온수지로 분리하였으며, 원소분석과 열분석으로 분리가 잘 되었음을 확인하였다. 비중차 분리를 통해 얻은 수백 미크론의 구형 알갱이 형태의 폐 양이온수지와 폐 음이온수지 각각을 볼밀로써 24시간 습식 분쇄하여 적정 입도 이하의 입자가 균일하게 분산된 고농도 슬러리를 얻은 다음, 희석하여 $COD_{cr}$, 농도 25,000ppm의 시료를 준비하였다. 실험실 규모의 소형 초임계수산화(Super Critical Water Oxidation, SCWO) 장치(반응기 용량 : 220 mL)로써 화력발전소에서 발생한 폐 양이온수지와 폐 음이온수지에 대해 최적의 분해조건을 확립한 다음, 파일럿플랜트(반응기 용량 : 24 L)로 scale-up 실험을 수행하였다. 우선 화력발전소의 폐수지로서 파일럿테스트를 실시한 다음, 원자력발전소의 폐수지로써 파일럿테스트를 수행하여 최적의 분해조건을 설정하였다. 실험실 규모의 소형 SCWO 장치와 파일럿플랜트의 설계 및 운전에서 얻은 경험을 바탕으로 원자력발전소 내에 설치 가능한 규모로 상용설비(처리용량 : 150kg/h)를 설계 중에 있다.

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Cyclic Properties of Li[Co0.17Li0.28Mn0.55]O2 Cathode Material

  • Park, Yong-Joon;Hong, Young-Sik;Wu, Xiang-Lan;Kim, Min-Gyu;Ryu, Kwang-Sun;Chang, Soon-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권4호
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    • pp.511-516
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    • 2004
  • A Li$[Co_{0.17}Li_{0.28}Mn_{0.55}]O_2$ cathode compound was prepared by a simple combustion method. The X-ray diffraction pattern showed that this compound could be classified as ${\alpha} -NaFeO_2$ structure type with the lattice constants of a = 2.8405(9) ${\AA}$ and c = 14.228(4) ${\AA}$. According to XANES analysis, the oxidation state of Mn and Co ions in the compound were 4+ and 3+, respectively. During the first charge process, the irreversible voltage plateau at around 4.65 V was observed. The similar voltage-plateau was observed in the initial charge profile of other solid solution series between $Li_2MnO_3\;and\;LiMnO_2$ (M=Ni, Cr...). The first discharge capacity was 187 mAh/g and the second discharge capacity increased to 204 mAh/g. As the increase of cycling number, one smooth discharge profile was converted to two distinct sub-plateaus and the discharge capacity was slowly decreased. From the Co and Mn K-edge XANES spectra measured at different cyclic process, it can be concluded that irreversible transformation of phase is occurred during continuous cycling process.

옻나무 분말, 규산염 및 크롬메티오닌을 급여한 한우육의 냉장저장 중 육질 비교 (Meat Quality Comparison of Beef from Hanwoo Supplemented with Dietary Rhus verniciflua Stokes Meal, Silicate, and Chromium-Methionine during Refrigerated Storage)

  • 강선문;이익선;송영한;이성기
    • 한국축산식품학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.138-145
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    • 2008
  • 본 연구는 한우에게 옻나무 분말, 규산염 및 크롬메티오닌을 급여하고 도축하여 생산한 쇠고기의 육질을 비교하고자 실시하였다. 26개월령 거세 한우들에게 각각 옻나무 분말 4%, 옻나무 분말 4%+크롬메티오닌 400 ppm, 규산염 1.4%,그리고 규산염 0.14%+크롬메티오닌 400 ppm이 혼합된 사료를 도축전 4개월 동안 급여한 다음 등심(M. longissimus) 부위를 $4{\pm}0.2^{\circ}C$에서 7일 동안 저장하였다. 조지방 함량은 규산염 및 규산염+크롬메티오닌 급여구들에서 높았으며(p<0.05), 보수력 및 연도는 규산염+크롬메티오닌 급여구가 가장 높았다(p<0.05). 지방산 조성은 규산염 및 규산염+크롬메티로닌 급여구들의 다가불포화지방산 함량이 낮았으며(p<0.05), 단가불포화지방산은 규산염+크롬메티오닌 급여구가 가장 낮았다(p<0.05). 저장중 TBARS 및 MetMb은 규산염, 규산염+크롬메티오닌 및 옻나무+크롬메티오닌 급여구들에서 억제되었다. 표면육색은 저장기간 동안 규산염+크롬메티오닌 급여구가 가장 높은 L값, a값, b간, C값 및 총육색을 보였으며, 규산염 및 옻나무+크롬메티오닌 급여구들의 L, a, b, C 및 총육색이 옻나무 급여구보다 높았다(p<0.05). 결론적으로 한우에게 규산염을 급여하면 옻나무 급여보다 지방 함량, 색택 및 산화안정성이 높았지만, 다가불포화지방산은 낮았다. 또한 규산염과 크롬메티오닌을 함께 급여하면 규산염 단독 급여보다 보수력, 연도 및 색택이 높았지만, 단가불포화지방산은 낮았다.

Thiobacillus thiooxidans MET를 이용한 중금속 제거 효율에 미치는 슬러지 성상의 영향 (Effect of Sludge Digestion on Removal Efficiency of Heavy Metals from Sewage Sludge Using Thiobacillus thiooxidans MET)

  • 임설희;이소은;이인숙;조경숙;류희욱
    • KSBB Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.389-397
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    • 2001
  • 본 연구에서는 T. thiooxidans MET 균주를 이용하여 비소화 슬러지와 혐기성 소화슬러지로부터 중금속을 용출하여 제거하는데 영향을 미치는 슬러지 성상의 영향을 조사하였다. 슬러지 종류와 농도에 관계없이 슬러지로부터의 중금속 용출은 슬러지 용액의 pH에 의존하였다. 슬러지 용액의 pH가 3.0 이하일 때 효율적인 중금속 용출 효율을 얻을 수 있었으며, Zn > Cu > Cr의 순서로 용출이 진행되었다. 비소화 슬러지 및 혐기성 소화 슬러지간에 buffering capacity의 차이는 없었으나, 동일 고형물 농도에서 혐기성 소화 슬러지에서 T. thiooxidans MET의 황산화속도가 높기 때문에, 혐기성 소화 슬러지 용액의 pH 감소 속도가 비소화 슬러지보다 빨랐다. 그러나, pH 변화에 따른 슬러지 단위 질량당 중금속 용출량을 비교한 결과, 동일 pH 조건에서 혐기성 소화슬러지의 중금속 용출량은 비소화 슬러지에서의 중금속 용출량 보다 낮았다. 이는 혐기성 소화 슬러지와 비소화 슬러지에 함유되어 있는 불용성 금속화합물의 차이 때문으로 사료되었다. 슬러지 성상에 관계없이, 슬러지 고형물 농도가 증가할수록 (10~70 g/L) 중금속 용출 효율은 감소하였고, 최적 S$^{\circ}$/슬러지 고형물의 비율은 0.1이었다. 또한, T thiooxidans MET 균주를 이용한 슬러지로부터 중금속 용출 공정은 90% 이상의 살균 효과와 20% 정도의 슬러지 감량 효과가 있었다.

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