• 제목/요약/키워드: Electrolyte pH

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Catalytic effects of heteroatom-rich carbon-based freestanding paper with high active-surface area for vanadium redox flow batteries

  • Lee, Min Eui;Kwak, Hyo Won;Jin, Hyoung-Joon
    • Carbon letters
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    • 제28권
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    • pp.105-110
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    • 2018
  • Owing to their scalability, flexible operation, and long cycle life, vanadium redox flow batteries (VRFBs) have gained immense attention over the past few years. However, the VRFBs suffer from significant polarization, which decreases their cell efficiency. The activation polarization occurring during vanadium redox reactions greatly affects the overall performance of VRFBs. Therefore, it is imperative to develop electrodes with numerous catalytic sites and a long cycle life. In this study, we synthesized heteroatom-rich carbon-based freestanding papers (H-CFPs) by a facile dispersion and filtration process. The H-CFPs exhibited high specific surface area (${\sim}820m^2g^{-1}$) along with a number of redox-active heteroatoms (such as oxygen and nitrogen) and showed high catalytic activity for vanadium redox reactions. The H-CFP electrodes showed excellent electrochemical performance. They showed low anodic and cathodic peak potential separation (${\Delta}E_p$) values of ~120 mV (positive electrolyte) and ~124 mV (negative electrolyte) in cyclic voltammetry conducted at a scan rate of $5mV\;s^{-1}$. Hence, the H-CFP-based VRFBs showed significantly reduced polarization.

전기분해 격막 및 전해액에 따른 전해수의 특성 비교 (Characteristics of Electrolyzed Water Manufactured from Various Electrolytic Diaphragm and Electrolyte)

  • 정진웅;김종훈;김병삼;정승원
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.99-105
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전기분해 격막 및 전해액에 따른 전해산화 수의 물리적 특성 및 미생물의 표면살균 효과를 검토하였다. 격막 방식의 전기분해수 제조 시스템의 최적조건은 간극이 1.0 mm 20% NaCl 첨가량이 6 mL/mm 일 때 제조된 전해산화수의 물성치가 ORP 1,170 mV 수준, HClO 함량 100 ppm 수준, pH 2.5 수준으로 가장 우수하게 나타났으며, 1단 방식보다는 2단의 전기분해 방식이 물성 측면에서 우수함을 알 수 있었다. 무격막 방식의 전해수는 간극이 1.0 mm, 20% NaCl 첨가량이 4 mL/mm 일 때 격막 방식의 최적 조건과 가장 유사하게 나타났으나 차아염소산 함량은 132∼266 ppm 수준, pH는 9 수준으로 격막 방식과는 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 전해산화수는 실온에서 밀폐 용기에 보관한 경우에 있어 격막 및 무격막 방식에서 각각 1,150 및 750 mV 수준, 100 ppm 수준을 1개월 이상 유지할 수 있었다. 격막 및 무격막 방식으로 제조한 전해산화수는 Salmonella typhimurium 등 12 균주가 초기 $10^{5}$$10^{6}$CFU/ml에서 30초 이내에 모두 사멸되는 것으로 나타났다. 전해액으로 NaCl 및 CaCl$_2$, KCl을 사용하여 제조한 전해산화수의 ORP 및 HCIO 함량은 NaCl, KCl, CaCl$_2$순으로 높게 나타났으나 큰 차이는 없었으며, 미생물 사멸효과는 동일하게 나타났다.

중성염화물욕에서 아연의 고전류밀도 전착특성 (Electrodeposition behaviors of zinc from neutral chloride baths at high current density)

  • 김영근
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.219-228
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    • 1996
  • Neutral Zinc Electroplating(NZE) utilizing the electrolyte of pH 6 to 8 has advantages in waste treatment and the protection of equipment. NZE is beneficially used in chromating treatment, but the limiting current density and the current efficiency are low. Therefore this study is investigated to analyse the characteristics of NZE and to obtain high current density and current efficiency. The deposition potential of zinc in the NZE bath is about 110mV, which is lower than acidic bath. The current density possibily increases up to 60A/d$\m^2$ in lower complexing agent content and pH 6. More than 90% of cathodic current efficiency was obtained in NZE bath. The NZE morphology shows smaller grains than acidic bath. The addition of 4$m\ell$/1 second brightener gives finer morphology. As pH becomes higher, (002) plan decreases and (100), (101) and (110) planes increase in the no additives solution.

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MOCVD법으로 제조된 알루미나 박막의 특성 (Characteristics of Alumina Film Prepared by MOCVD)

  • 최두진;임공진;정형진;송한상;김창은
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.790-798
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    • 1990
  • Al2O3 film was chemically deposited by pyrolytic decom,positio of the Al-tri-isopropoxide/N2 system at 350$^{\circ}C$, 30 and 1.86torr. FTIR analysis showed a deposited film was a hydrated alumina and transformed to an anhydrous one after heat treatment(1hr, >800$^{\circ}C$ or 4hr, >500$^{\circ}C$) in N2 atmosphere. This transformation influenced on the CV-hysteresis of Si-Al2O3 structure. Also, a pH sensitivity of EIS(Electrolyte-Insulator-Semiconductor)structure using Si-Al2O3/SiO2 film was 50mV/pH in the range of pH 3 to 7.

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전해커패시터 전해액 중 3차 아민과 4차 암모늄염의 이온쌍 액체크로마토그래피에 의한 분석 (Analysis of Tertiary Amines and Quaternary Ammonium Salts in Electrolyte Solutions of Electrolytic Capacitors by Ion-Pair Liquid Chromatography)

  • 정용순;장철규;이정미;이영훈;김성호
    • 분석과학
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    • 제10권4호
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    • pp.231-239
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    • 1997
  • 역상 이온쌍 고성능 액체크로마토그래피에 의해 3차 아민들과 4차 암모늄염들을 분리하고 정량하였다. 시료들은 간접분광광도법에 의해 검출하였다. 검출 시약과 이온쌍 시약으로는 염화벤질 트리메틸암모늄(BTMACl)과 도데실황산나트륨(DDSANa)을 사용하였다. 전해커패시터의 전해액 중에 포함되어 있는 이들 아민과 암모늄염의 분리 및 정량은 메탄올-물(40:60) 용액에 DDSANa를 0.010M, BTMACl을 0.004M 되게 용해시키고 염화암모늄-암모니아 완충용액(0.05M)으로 pH를 8.5되게 만든 용리액으로 Supelco LC-18이나 ${\mu}$-Bondapak phenyl 컬럼을 통하여 용리시킴으로써 가능하였다. 전해 커패시터들의 전해액을 분석하여 얻은 분석 값의 4차 암모늄염을 첨가하여 만든 커패시터는 임피던스 0.08~0.13의 성능이 우수한 커패시터가 됨도 발견함으로써 분석이 잘 이루어 졌음을 확인하였다.

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환경친화적인 실리콘 웨이퍼 세정 연구 (A Study on environmental-friendly Cleaning for Si-wafers)

  • 윤호섭;류근걸
    • 청정기술
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    • 제6권1호
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    • pp.79-84
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    • 2000
  • 반도체 세정공정에서 사용되는 화학약품의 소모량을 줄이기 위하여 소량의 전해질 혹은 초순수만을 전기분해 시켜 생성되는 전리수를 이용하여 금속 불순물들이 오염된 실리콘 웨이퍼를 습식세정을 하였다. 전리수는 다양한 범위의 pH 및 산화환원전위(oxidation-reduction potential, ORP)를 형성할 수 있으며, 전리수의 양극수는 pH 및 산화환원전위를 각각 4.7 및 +1000mV의 산화성 수용액을, 전리수의 음극수는 pH 및 산화환원전위가 각각 6.3 및 -550mV를 40분 이상 유지하고 있었다. 실리콘 웨이퍼 세정 전과 후의 금속 불순물 측정은 ICP-MS(Inductively coupled plasma spectroscopy)를 사용하였다. 전리수 가운데 양극수는 구리 불순물 제거에, 음극수는 철 불순물 제거에 효과적임을 확인하였다.

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열처리에 따른 SiO2/ZrO2 적층 감지막을 이용한 EIS소자의 pH 감지 특성 평가

  • 구자경;장현준;정홍배;이영희;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.239-239
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    • 2011
  • 최근에 감지막의 pH 감지특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 CMOS공정과 호환이 가능하고 구조가 간단하며 pH 변화에 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EIS 구조를 갖는 pH 센서의 동작 메커니즘은 pH 용액의 수소이온이 감지막의 표면에서 표면전위를 변화시키는 것에 기인한다. pH 감지막으로는 높은 유전율과 안정성이 뛰어난 high-k 물질이 많이 연구되고 있다. 그 중 high-k 물질인 ZrO2은 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 높은 유전상수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 본 실험은 SiO2/ZrO2를 적층한 EIS 소자를 제작하여 열처리에 따른 전기적 특성과 pH 감지 특성을 평가해 보았다. EIS 적층막으로 사용된 SiO2는 실리콘과 high-k 감지막 사이의 계면상태를 양호하게 유지시키기 위한 완충막으로 성장되었다. 후속열처리는 rapid thermal annealing (RTA) 시스템을 이용하여 750$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$, 950$^{\circ}C$로 H2/N2 분위기에서 30초 동안 실시하였다. RTA 열처리 온도가 증가할수록 높은 pH 감지특성이 보였으며 hysteresis 현상과 drift 효과와 같은 non ideal 효과에 강한 immunity가 있는 것을 확인하였다. 결론적으로 SiO2/ZrO2 적층구조를 갖는 EIS는 RTA 950$^{\circ}C$ 열처리를 실시하였을 때 우수한 EIS pH 센서를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

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백금전극에서 크롬산염이온의 음극환원반응에 관한 연구 (A Study of Cathodic Reduction of Chromate Ion on Platinum)

  • 황김소
    • 대한화학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.110-116
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    • 1974
  • 백금전극을 사용해서 $CrO_4^=$이온의 환원을 중성인 비완충용액과 pH 8∼10 범위의 완충용액 및 강한 알카리성용액에서 조사하였다. pH 8∼10 범위의 완충용액에서 $CrO_4^=$이온의 환원에 관여한 전하이전의 수는 pH가 증가하므로써 점점 증가되었다. $CrO_4^=$이온dl 0.2N NaOH 용액에서 환원되어 질때 반응기구가 다음과 같이 가정되었다. $CrO_4^=+H_2O+2e{\rightarrow}CrO_3^=+2OH^-,\;CrO_3^=3H_2O+e{\rightarrow}Cr(OH)_3+3OH^-$ pH 13.5이고 지지전해질인 $(CH_3)_4NOH$ 용액에서 $CrO_4^=$ 이온이 환원되어 질때 두째번 파에서 심한 흡착을 보여주었다. 0.1N KCl의 비완충용액에서 linear sweep voltammogram은 initial voltage와 voltage sweep rate에 따라 세개 혹은 네개의 분명한 파로 나타나지만 첫째번 파는 확산에 의해서만 된 파라고 설명하기에는 어려움이 있었다.

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전해질 농도가 양극산화와 열수처리한 Ti-6Al-7Nb 합금의 표면 특성에 미치는 영향 (EFFECT OF ELECTROLYTE CONCENTRATION ON THE SURFACE CHARACTERISTICS OF ANODIZED AND HYDROTHERMALLY-TREATED TI-6AL-7NB ALLOY)

  • 장태엽;송광엽;배태성
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.684-693
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    • 2005
  • Statement of problem: Ti-6Al-7Nb alloy is used instead of Ti-6Al-4V alloy that was known to have toxicity. Purpose: This study was performed to investigate the effect of electrolyte concentration on the surface characteristics of anodized and hydrothermally-treated Ti-6Al-7Nb alloy Materials and methods: Discs of Ti-6Al-7Nb alloy of 20 mm in diameter and 2 mm in thickness were polished sequentially from #300 to 1,000 SiC paper ultrasonically washed with acetone and distilled water for 5 min, and dried in an oven at $50^{\circ}C$ for 24 hours. Anodizing was performed at current density $30mA/cm^2$ up to 300 V in electrolyte solutions containing $\beta-glycerophosphate$ disodium salt hydrate $(\beta-GP)$ and calcium acetate (CA). Hydrothermal treatment was conducted by high pressure steam at $300^{\circ}C$ for 2 hours using a autoclave. All samples were soaked in the Hanks' solution with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ for 30 days. Results and conclusion: The results obtained were summarized as follows: 1. After hydrothermal treatment, the precipitated HA crystals showed the dense fine needle shape. However, with increasing the concentration of electrolyte they showed the shape of thick and short rod. 2. When the dense fine needle shape crystals was appeared after hydrothermal treatment, the precipitation of HA crystals in Hanks' solution was highly accelerated. 3. The crystal structures of $TiO_2$ in anodic oxide film were composed of strong anatase peak and weak rutile peak as analyzed with thin-film X-ray diffractometery. 4. The Ca/P ratio of the precipitated HA layer was equivalent to that of HA crystal in Hanks' solution.

전기영동에 의한 루테늄 염화착물의 분리 (Paper-Electrophoretic Separation of Ruthenium Chloro-Complexes)

  • Byung-Hun Lee;Cheon-Hwey Cho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권2호
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    • pp.58-63
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    • 1984
  • 특별히 제작한 영동장치를 써서 8면체 구조의 (Ruc $l_{6}$)$^{3-}$ 를 여과지 전기영동 분리하였다. 자지전해질 용액은 다음과 같다. 0.1M-HCl $O_4$, 0.05M-HCl+0.09M-KCI, 0.1M-HCl, 5$\times$$10^{-3}$M-NTA, 0.01M-HCl, 0.01M-HCl $O_4$, 0.01M-시트르산, 0.01M-K $H_2$P $O_4$+0.01M-$Na_2$HP $O_4$, 0.05M-붕사, 0.025M-$Na_2$C $O_3$+0.025M-NaHC $O_3$, 0.01M-$Na_3$P $O_4$, 0.01M-NaOH, 0.1M-NaOH. (Ruc $l_{6}$)$^{3-}$ 은 2-4피크로 나타내며 다음 화학종으로 확인된다. (RuCl($H_2O$)$_{5}$ )$^{2+}$, cis- 및 trans-(RuC $l_2$($H_2O$)$_4$)$^{1+}$ , (RuC $l_3$($H_2O$)$_3$)$^{0}$ , (RuC $l_4$($H_2O$)$_2$)$^{1-}$, (RuC $l_{5}$ ($H_2O$))$^{2-}$ , (RuC $l_{6}$)$^{3-}$ . 리텐숀 값은 0.025M-$Na_2$C $O_3$+0.025M-NaHC $O_3$ 전해질 용액에서 가장 높다.

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