• 제목/요약/키워드: Fluorination

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불소화 탄소나노튜브를 적용한 저에너지 소모형 축전식 탈염전극의 제조 및 특성 (Preparation and Characteristics of Fluorinated Carbon Nanotube Applied Capacitive Desalination Electrode with Low Energy Consumption)

  • 유현우;강지현;박남수;김태일;김민일;이영석
    • 공업화학
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    • 제27권4호
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    • pp.386-390
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    • 2016
  • 축전식 탈염전극의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 탄소나노튜브를 불소화 표면처리하고 이를 도전재로 적용하였다. 탄소나노튜브는 상온에서 불소와 질소의 혼합가스로 불소화 처리되었으며, 미처리 탄소나노튜브와 불소화 탄소나노튜브를 각각 활성탄소 대비 0~0.5 wt% 첨가하여 활성탄소 기반 축전식 탈염전극을 제조하였다. 불소화 탄소나노튜브는 미처리 탄소나노튜브에 비하여 전극 슬러리 및 전극 내에서 분산성이 향상된 것을 제타 전위와 전자주사현미경을 통해 확인하였다. 불소화 탄소나노튜브를 첨가한 전극은 미처리 탄소나노튜브를 첨가한 전극보다 전체적으로 높은 탈염효율을 보였으며, 에너지 소비량 역시 감소하였다. 이는 불소화 표면처리로 인한 탄소나노튜브의 분산성 향상으로 인해 축전식 탈염 전극의 저항이 감소되었기 때문이다.

활성탄소의 불소화가 크롬이온 흡착에 미치는 영향 (Effects of the Fluorination of Activated Carbons on the Chromium Ion Adsorption)

  • 김민지;정민정;최석순;이영석
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.92-98
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    • 2015
  • 본 연구에서는 페놀계 활성탄소를 다양한 불소 분압(0.01~0.03 MPa)으로 불소화를 실시하였으며, 불소화된 활성탄소의 6가 크롬 흡착 특성을 조사하였다. BET와 XPS 결과로부터, 불소화 처리된 활성탄소는 비표면적 및 총 기공부피가 각각 24.7, 58.8% 증가되었으며, 활성탄소 표면에 불소 관능기가 도입됨을 알 수 있었다. 불소 분압이 0.02 MPa일 때, 크롬이온 흡착에 최적화된 표면처리 조건임을 확인하였다. 또한, 초기농도 300 mg/L에서 98%의 제거효율을 나타내었으며, 이러한 결과는 미처리 활성탄소와 비교하여 약 3배 증가됨을 알 수 있었다. 한편, 불소화된 활성탄소의 크롬이온 흡착은 미처리 활성탄소와 대조적으로 30 min 이내에 완료되었으며, 이러한 현상은 페놀계 활성탄소의 표면에서 크롬 이온과의 친화성 증가에 의한 것으로 판단되었다.

표면불소화에 따른 Poly(phenylene oxide)막의 기체투과거동 연구 (Studies on the Gas Permeation Behaviors Using the Surface Fluorinated Poly(phenylene oxide) Membranes)

  • 이보성;김대훈;임지원
    • 멤브레인
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    • 제20권2호
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    • pp.106-112
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    • 2010
  • 본 연구에서는 poly(phenylene oxide) (PPO)의 막 표면에 100 ppm의 농도를 갖는 불소가스를 접촉시켜 표면불소화하였다. 표면 개질된 막의 특성을 알아보기 위하여 표면접촉각, XPS, 기체투과 실험을 수행하였다. 표면특성 분석 결과 불소처리 시간이 증가함에 따라 막 표면에 $-CF_2$, $-CF_3$의 perfluoro group의 결합으로 인해 막의 소수성이 증가함을 알 수 있었다. 기체투과 측정으로부터 불소화시간이 증가함에 따라 기체에 대한 투과도는 감소하였으며, 불소노출이 60분 경과한 막의 경우 질소 33%, 산소 23%, 이산화탄소 3%의 감소율을 나타내었다. 선택도의 경우 질소 대비 산소의 경우 3.92로부터 4.47로, 이산화탄소에 대한 질소의 경우 18.09에서 25.4로 증가함을 얻었다.

Pentachloroethane의 불소화 반응에 관한 연구 (A Study on the Fluorination of Pentachloroethane)

  • 박건유;권영수;김훈식;이상득;이병권
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.318-323
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    • 1993
  • CFC-11$(CFCl_3)$의 대체품인 HCFC-123$(CF_3CHCl_2)$의 합성을 위하여 Pentachloroethane($CHCl_2CCl_3$)을 제조하고, 이것을 antimony pentahalide 촉매의 존재하에서 불화수소와 반응시켰다. $CHCl_2CCl_3$의 불소화 반응은 촉매와 반응물간의 Cl-F교환 mechanism에 의해 진행되었으며 $CHCl_2CCl_3$의 불화도는 반응온도가 높을수록 증가하는 경향을 보여 주었다. 촉매농도 또한 생성물의 불화도에 영향을 미치나 반응온도에 비해 상대적으로 낮았다. $CCl_3CFCl_2$, $CFCl_2CFCl_2$, $CF_2ClCFCl_2$와 같은 부산물의 생성원인을 규명하기 위한 실험을 실시하여 부산물 생성 mechanism을 제안하였다.

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에폭시 복합체의 난연 특성에 미치는 불소화 일라이트의 영향 (Influence of Fluoro-illite on Flame Retardant Property of Epoxy Complex)

  • 유혜련;정의경;김진훈;이영석
    • 폴리머
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    • 제35권1호
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    • pp.47-51
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    • 2011
  • 본 연구는 에폭시의 난연 특성을 향상시키기 위하여 친환경, 저가, 고종횡비(high aspect ratio)를 갖는 무기계 난연첨가재인 일라이트를 사용하였고, 친수성 일라이트의 소수성 에폭시 내 분산 문제점을 개선하기 위하여 불소화 반응을 이용하여 인의 소수화 개질을 실시하였다. 일라이트의 불소화 개질에 의하여 경화 전 에폭시 용액 내에서 일라이트의 분산성 및 경화 후 형성된 복합체 내에서의 일라이트 분산성도 향상되었다. 이러한 분산성의 향상은 일라이트 불소화 개질로 인하여 소수화된 일라이트의 에폭시 용액에 대한 친화성 향상과 복합체 형성 시 에폭시 고분자의 일라이트 층간 삽입 혹은 에폭시에 의한 일라이트의 박리현상 등에 의하여 나타난 현상으로 판단된다. 따라서, 한계 산소 지수(limited oxygen index, LOI)는 일라이트의 불소화 영향으로 에폭시만의 값에 비해 약 24% 정도 증가한 것으로 보아 불소화 일라이트/에폭시 복합제의 제조로 에폭시의 난연 특성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

有機 할로겐 化合物과 弗化加里의 反應 (第1報) 有機 할라이드, 酸 및 에스테르와 弗化加里의 디메칠 호름아마이드 溶媒系反應 및 高溫-脫炭酸-熱分解反應 (Reaction of Potassium Fluoride with Organic Halogen Compounds. (Part I) Reactions of Potassium Fluoride with Organic Halides, Acids, and Esters in presence of Dimethyl Formamide and their Pyrolytic Decaboxylation in presence of Potassium Fluoride)

  • 김유선
    • 대한화학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.189-196
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    • 1963
  • <디메칠호롬아마이드> 溶媒系에서 有機含할로겐化合物을 弗化加里와 反應시켜 본 結果 $CF_3COOH,\;C_3F_7COOH,\;C_2F_5COOH$와 같은 含弗素有機酸에서는 脫炭酸反應이 일어나며, 含鹽素有機酸, $CH_2ClCOOH,\; CH_3CHClCOOH,\;CHCl_2COOH $$o-Cl-C_6H_4COOH$은 一部 弗化反應이 일어나고 雙合(dimerization) 反應이 隨伴된다는 것을 究明하였다. 芳香族할라이드類에서는 反應度를 나타내지 않았으나 芳香環에 誘電子置換基가 두個있는 試藥에서는 主로 雙合反應을 일으켰다. 알콜 및 에스테르類는 通常的인 弗化反應을 잘 일으켰다. 같은 反應을 溶媒 使用치 않고 高溫에서 進行시켜 본 結果 雙合反應物의 收率을 增加시켰고 $o-ClC_6H_4COOH$에서는 環化物(fluorenone)을 少量生成하였다. 反應段階中의 各 試藥의 消耗및 生成에 對한 化學量的關系를 比較檢討한 結果 酸의 反應에서는 普通 脫炭酸反應보다 弗化反應이 優先 進行됨을 究明하였다. 弗化加里의 反應觸發作用및 反應機構에 關하여서는 論議하였다.

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고밀도 탄소블럭 제조를 위한 코크스와 바인더피치의 젖음성에 미치는 불소화의 영향 (The Effect of Fluorination on Wettability between Cokes and Binder Pitch for Carbon Block with High Density)

  • 김경훈;안동해;김지욱;이영석
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.677-681
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    • 2018
  • 본 연구에서는 탄소블럭의 고밀도화를 위하여 불소화 표면처리된 코크스와 바인더피치를 압축성형으로 탄소블럭을 제조하였다. 불소화 표면처리 후 코크스 표면에 불소원소는 XPS 분석을 통하여 최대 24.14 at%가 도입된 것을 확인하였다. 불소화된 코크스와 바인더피치의 젖음성을 반응온도에 따라 평가하였다. 접촉각 측정 결과로부터 불소원소가 코크스 표면에 도입될수록 바인더피치와의 젖음성이 약 64.7% 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 불소가 가장 많이 도입된 탄소블럭의 밀도는 미처리된 코크스로부터 제조된 탄소블럭의 밀도 대비 최대 6.8% 증가하였다.

연료전지 응용을 위한 실리카 성분을 함유하며 표면불소화된 PVA/PSSA-MA 막의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characterization of PVA/PSSA-MA Electrolyte Membranes Containing Silica Compounds and Surface Fluorination for Fuel Cell Applications)

  • 김대훈;이보성;임지원
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.540-546
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    • 2010
  • 본 실험실에서 연구되어진 poly(vinyl alcohol)(PVA)/poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-MA) 이온교환막에 메탄올 투과도 감소를 위하여 실리카기를 함유하고 또한 프로톤 도너 역할을 할 수 있는 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid(THS-PSA)를 도입하여 가교된 PVA/PSSA-MA/THS-PSA 막을 제조하였다. 제조된 막의 내구성 향상을 위하여 500 ppm $F_2$ 기체를 이용하여 시간에 따라 직접불소화를 실시하였으며, 불소기의 도입에 따른 막의 물리화학적 변화를 관찰하기 위하여 접촉각 특정, 열 중량분석 및 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 통해 확인하였다. 표면불소화된 PVA/PSSA-MA/THS-PSA막의 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 함수율, 이온교환용량, 이온전도도, 메탄올 투과도 측정을 실시하여 상용화된 Nafion 115와 비교하였다. 불소화 시간이 증가함에 따라 도입된 불소의 함량은 최고 4.3%의 함량과 50 nm의 침투 깊이를 나타내었다. 불소화 시간이 60분 경과했을 때 이온전도도는 0.036 S/cm으로 Nafion 115의 0.024보다 향상되었으며, 메탄올 투과도는 $9.26E-08cm^2/s$으로 Nafion의 1.17E-06보다 감소되었음을 확인하였다. 또한 MEA를 제작하여 전류밀도에 따른 셀 전압을 측정하였다.

$^{18}F$-플루오린 표지를 위한 신개념 반응용매에서 친핵성 불소화 반응 (Nucleophilic Fluorination Reactions in Novel Reaction Media for $^{18}F$-Fluorine Labeling Method)

  • 김동욱;정환정;임석태;손명희
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권2호
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    • pp.91-99
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    • 2009
  • Noninvasive imaging of molecular and biological processes in living subjects with positron emission tomography(PET) provides exciting opportunities to monitor metabolism and detect diseases in humans. Measuring these processes with PET requires the preparation of specific molecular imaging probes labeled with $^{18}F$-fluorine. In this review we describe recent methods and novel trends for the introduction of $^{18}F$-fluorine into molecules which in turn are intended to serve as imaging agents for PET study. Nucleophilic $^{18}F$-fluorination of some halo- and mesyloxyalkanes to the corresponding $^{18}F$-fluoroalkanes with $^{18}F$-fluoride obtained from an $^{18}O(p,n)^{18}F$ reaction, using novel reaction media system such as an ionic liquidor tert-alcohol, has been studied as a new method for $^{18}F$-fluorine labeling. Ionic liquid method is rapid and particularly convenient because $^{18}F$-fluoride in $H_2O$ can be added directly to the reaction media, obviating the careful drying that is typically required for currently used radiofluorination methods. The nonpolar protic tert-alcohol enhances the nucleophilicity of the fluoride ion dramatically in the absence of any kind of catalyst, greatly increasing the rate of the nucleophilic fluorination and reducing formation of byproducts compared with conventional methods using dipolar aprotic solvents. The great efficacy of this method is a particular advantage in labeling radiopharmaceuticals with $^{18}F$-fluorine for PETimaging, and it is illustrated by the synthesis of $^{18}F$-fluoride radiolabeled molecular imaging probes, such as $^{18}F$-FDG, $^{18}F$-FLT, $^{18}F$-FP-CIT, and $^{18}F$-FMISO, in high yield and purity and in shorter times compared to conventional syntheses.