• 제목/요약/키워드: Diatomite

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Exploiting Natural Diatom Shells as an Affordable Polar Host for Sulfur in Li-S Batteries

  • Hyean-Yeol Park;Sun Hyu Kim;Jeong-Hoon Yu;Ji Eun Kwon;Ji Yang Lim;Si Won Choi;Jong-Sung Yu;Yongju Jung
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제15권1호
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    • pp.198-206
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    • 2024
  • Given the high theoretical capacity (1,675 mAh g-1) and the inherent affordability and ubiquity of elemental sulfur, it stands out as a prominent cathode material for advanced lithium metal batteries. Traditionally, sulfur was sequestered within conductive porous carbons, rooted in the understanding that their inherent conductivity could offset sulfur's non-conductive nature. This study, however, pivots toward a transformative approach by utilizing diatom shell (DS, diatomite)-a naturally abundant and economically viable siliceous mineral-as a sulfur host. This approach enabled the development of a sulfurlayered diatomite/S composite (DS/S) for cathodic applications. Even in the face of the insulating nature of both diatomite and sulfur, the DS/S composite displayed vigorous participation in the electrochemical conversion process. Furthermore, this composite substantially curbed the loss of soluble polysulfides and minimized structural wear during cycling. As a testament to its efficacy, our Li-S battery, integrating this composite, exhibited an excellent cycling performance: a specific capacity of 732 mAh g-1 after 100 cycles and a robust 77% capacity retention. These findings challenge the erstwhile conviction of requiring a conductive host for sulfur. Owing to diatomite's hierarchical porous architecture, eco-friendliness, and accessibility, the DS/S electrode boasts optimal sulfur utilization, elevated specific capacity, enhanced rate capabilities at intensified C rates, and steadfast cycling stability that underscore its vast commercial promise.

용융금속 프로브용 규조토 내열보호관의 제조 및 특성연구 (Study on Characteristics and Manufacture of Heat-Resisting Diatomite Protection Tube for Probe Used in Steelmaking Process)

  • 이만업;정학재;이교운
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.260-268
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    • 2005
  • 규조토를 주원료로 사용한 서로 다른 조성비의 세라믹 슬러리를 압출성형하여 내열보호관을 제조하고, 기계적 강도, 미세구조, 탄소분석을 하였다. 입도가 $50\~100\;{\mu}m$ 다공성 규조토를 $60wt\%$로 고정하고, 조성물 변수로써 유$\cdot$무기바인더로 silica sol$(4.3\~7.3\;wt\%)$, CMC(Sodium CarboxyMethyl Cellulose $(6\~9\;wt\%)$) 및 paper powder$(4.7\~7.7\;wt\%)$$1\;wt\%$씩 변화시켜 최적의 배합비를 얻었다. 시편의 특성을 조사한 결과, 규조토 $60\;wt\%$에 silica sol $5.3\;wt\%$, CMC $7\;wt\%$를 첨가하였을 경우, 꺽임강도 7.12 MPa, 탄성율 1090 MPa, 압축강도 1.47 MPa, 탄소 $2.3\;wt\%$ 이하로 철강산업에서의 온도$\cdot$성분측정 및 sample 채취를 할 수 있는 용융금속 프로브용 규조토 내열보호관을 제조할 수 있었다.

소각장(燒却場)에서 발생되는 바닥재의 콘크리트용 잔골재(骨材)로서의 재활용(再活用) (Recycling of the Bottom Ash, Sourced from the Local MSW (Municipal Solid Waste) Incinerators, as a Fine Sand for Concrete)

  • 임남웅
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권2호
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    • pp.40-47
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    • 2007
  • 생활폐기물 소각장에서 발생되는 바닥재를 콘크리트 잔골재로 재활용하기 위해서, 기준모르타르에 모래 10%를 바닥재로 대체 하고 시멘트 10%를 포졸란성 규조토로 대체한 후, KS L 5105와 TCLP에 따라 시험하였다. 결과에 의하면, 바닥재의 유해중금속들은 TCLP 허용치 범위에 있었다. 포졸란성 규조토와 바닥재를 혼합한 모르타르 압축강도는 기준모르타르보다 높았으며 동시에 모든 유해중금속들은 TCLP 기준치 범위에 들어 있었다. 따라서 포졸란성 규조토를 안정재로 사용하게 되면 바닥재를 콘크리트 잔골재로 재활용할 수 있다.

중유회 탈취패널에 있어서 활성탄과 규조토의 탈취성능 영향평가 (Effect of Activated Carbon and Diatomite on Deodorant Efficiency of Recycled Fly Ash Panel)

  • 김민호;김영규;;김세중;김남수;홍성엽;한혜철
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.625-630
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    • 2010
  • 본 연구는 발전소등에서 발생하는 중유회를 재활용한 탈취패널 제조시 활성탄, 규조토등의 첨가제를 활용함으로써 포름알데히드 및 톨루엔에 대한 제거성능을 향상시켜 중유회의 탈취패널 원료로서의 사용가능성을 확인하였다. 단일 첨가제를 사용하여 제작된 중유회 재활용 탈취패널의 경우 포름알데히드에 대해서는 93% 이상, 톨루엔에 대해서는 97% 이상의 제거성능을 보였으나 기준 패널에 비하여 압축강도가 27~63% 감소하였다. 반면에 두 가지 첨가제를 여러 가지 비율로 혼합하여 제조된 것 중 활성탄과 규조토가 5 wt%씩 첨가된 패널은 포름알데히드 84%, 톨루엔 96%의 제거성능을 보였으며 압축강도는 기준패널보다 32%증가하였다. 따라서 첨가제의 혼합사용을 통하여 중유회재활용 탈취패널을 제조할 경우 유해가스 제거성능과 패널의 강도를 향상 시키는 것이 확인되었다.

EAF Dust사의 중금속을 함침한 활성 규조토가 혼합된 시멘트 모르터의 내화학성에 관한 연구 (A Study on Chemical Resistance of Cement Mortar Blended with Thermally Activated Diatomite containing Heavy Metals form EAF Dust)

  • 류한길;임남웅;박종옥
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.143-151
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    • 1997
  • 전기로 집진 분진상의 중금속(Pb, $Cr^{6+}$, Cu, Cd, Zn)을 함침시킨 규조토를 열처리방법($750^{\circ}C$-30분)으로 활성화하였다. 활성규조토로 일반시멘트 모르터의 시멘트양을 중량비로 0%, 2.5%, 5.0%, 10%, 20%까지 대체하고 압축강도와 화학저항성을 조사하였다. 화학저항성 조사에는 습윤건조반복실험(Wetting /Drying Cycle)과 화학침식저항성($H_2SO_4,\; CaCl_2,\; MgSO_4$)이 포함되었다. 결과에 의하면 일반시멘트 모르터에 활성규조토를 시멘트에 10%까지 치환하여 갈수록 압축강도(28일)는 증가하였다. 최고의 압축강도는 활성규조토가 10%까지 치환하였을 때 $496kgf/cm^2$이었으며, 활성규조토가 전혀 혼합되지 아니한 시멘트 모르터의 압축강도($391kgf/cm^2$)보다 약 275까지 증가되었다. 이때 중금속들은 99% 이상의 고정율을 보였으며 Wet/Dry cycle 및 화학침식저항성에서도 활성규조토가 혼합된 시멘트 모르터가 일반 시멘트 모르터보다 훨씬 높은 저항성을 보였다.

감나무와 밤나무 수피(樹皮)를 이용(利用)한 합판(合板) 접착증량(接着增量)에 관(關)한 연구(硏究) (On the Extending for the Plywood Glue by Bark Powder of Persimmon Tree and Chestnut Tree)

  • 서진석;도금현;조재명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권3호
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    • pp.17-21
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    • 1988
  • In order to investigate the extending effects on urea-formaldehyde resin- or phenol- formal- dehyde resin- glued keruing plywood, hot pressing temperatures were controlled to 110, 140, 170 and $200^{\circ}C$. As the extender, wheat flour, persimmon bark powder, chestnut bark powder, the equivalently- extended with the above three powders, and diatomite powder were respectively mixed with 5, 10, 15 and 20% ratios to the resin liquid, and also with these the no- extended was allowed. Based on the measured bonding strength, the conclusions were drawn: 1. In the urea- formaldehyde resin, extending effects on the bonding strength were in the order of wheat flour, the equivalently- extended with the wheat flour, persimmon- and chestnut bark powder, persimmon bark powder, chestnut bark powder. In the phenol- formaldehyde resin, the effects in the order of wheat flour, persimmon bark powder, diatomite powder, chestnut bark powder were resulted in. Specifically, superior bonding strength to the no-extended were given with the wheat flour and persimmon bark powder. 2. On the whole, the bonding strength decreased gradually, as the hot pressing temperature increased except for the diatomite powder extending.

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다공성 원료를 사용한 수열합성 패널의 흡습 특성 (Hygroscopic Characteristic of Hydrothermal Reacted Panels Using Porous Materials)

  • 추용식;권춘우;송훈;이종규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.832-838
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    • 2008
  • Diatomite, bentonite and zeolite were used as porous materials for fabricating hygroscopic panels. Moisture adsorption and desorption of porous materials were investigated and hydrothermal method was applied to fabricate panels. Cheolwon diatomite and Pohang zeolite showed excellent characteristics of moisture adsorption and desorption. These characteristics were caused by higher surface area and pore volume of porous materials. Correlation coefficient between surface area and moisture adsorption content of porous materials was 0.93. Moisture adsorption contents were influenced by surface area and pore volume of panels, and surface area more effected on moisture adsorption. Correlation coefficient between surface area and moisture adsorption content of panels was 0.86. Moisture adsorption content of panel with 10% Pohang zeolite was $180\;g/m^2$ and that of 10% Cheolwon diatomite was $170\;g/m^2$. Moisture desorption content of panel with 10% Pohang zeolite was $105\;g/m^2$. Moisture adsorption contents of panel with porous materials were higher than that of panel without porous materials.

단열콘크리트의 레올로지 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Rheology Characteristics of Insulating Concrete)

  • 류동우;지석원;전현규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.118-124
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    • 2016
  • 본 연구는 단열성능 향상 재료의 타입별 단열콘크리트의 레올로지 특성을 분석하여 최적 유동설계 및 펌핑해석을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 그 결과 경량골재 혼입시 항복응력이 큰 폭으로 감소한 것으로 나타났으며, 2 type의 경우 마이크로기포제 (MFA) + 규조토 미분말(DM)의 조합이 가장 이상적인 유동특성을 나타내었다. 또한 3 type의 경우 마이크로기포제(MFA) + 규조토 미분말(DM) + 경량골재(L)의 조합이 가장 우수한 유동특성을 나타내었다.

마이크로셀룰라 경량 조습타일의 특성 고찰 (Investigation on the Properties of a Microcellular Light-Weighted Humidity Controlling Tile)

  • 송인혁;이은정;김해두;김영욱;윤달웅
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.404-411
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    • 2011
  • The humidity controlling ceramic materials was developed by applying the phenomena of dew condensation in the capillary. It is said that the humidity range which human feels comfortable is from 40 to 70% in relative humidity. In this study, the ceramic tile using natural soils such as diatomite for interior wall was investigated. In particular, we had introduced novel processing routes for fabricating microcellular ceramics tile using hollow microsphere as a pore former. The microcellular pores in the humidity controlling ceramic materials showed the superior properties such as light-weight, heat insulation. The cell density was ${\sim}1.0{\times}10^9$ cells/$cm^3$ and density of sample was 0.65 g/$cm^3$ in the case of 1.71 wt% hollow microsphere content. Also, it is observed that the BET surface area and the pore volume of the sintered diatomite tile have the values of 40.92 $m^2$/g and 0.173 $cm^3$/g.