• 제목/요약/키워드: Hydrate structure

검색결과 120건 처리시간 0.033초

계면활성제 첨가에 따른 가스하이드레이트 생성 결정과 $^{13}C$ NMR 구조 분석 고찰 (Investigation of Gas Hydrate Crystallization and Structure Analysis by $^{13}C$ NMR with Surfactant)

  • 조병학;이영철;신명욱;이성한
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.395-398
    • /
    • 2006
  • 동일한 조건에서 순수한 물과 계면활성제인 DBS(dodecyl bezebe sulfonic acid) 25ppm을 첨가한 물에 대해 천연가스 하이드레이트를 제조시 가스의 함유량은 각각 80배와 160배로 2배의 차이가 발생한다. 이에 대해 본 연구에서는 결정 생성 형태의 관찰 및 $^{13}C$ NMR을 사용한 분광학적 구조 분석으로부터 이의 원인을 찾고자 하였다. 순수한 물과 DBS를 미량 함유한 물을 사용하여 whiskery 결정을 생성시킨 결과, 순수한 물을 사용한 경우보다 섬유 다발 형태가 매우 활발한 형태의 결정 형태로 가스하이드 레이트가 생성됨을 알 수 있었다. 또한 400MHz의 NMR을 사용한 분광학적 구조 분석으로부터 천연가스하이드레이트는 구조-I과 구조-II가 혼재된 결정 구조를 이루고 있음을 알 수 있었다. 또한 DBS를 함유한 물에 의해 제조된 천연가스하이드레이트는 arge cage를 많이 생성시키는 역할을 하는 분석 결과를 보였고 이것이 가스 함유량을 증대시키는 원인 중의 하나임을 알 수 있었다.

  • PDF

THF + H2 이성분계 크러스레이트 하이드레이트의 상거동 및 구조 분석 (Phase Behavior and Structural Analyses of the THF + H2 Binary Clathrate Hydrate)

  • 차종호;박영준;차민준;연순화;이흔
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제46권6호
    • /
    • pp.1095-1099
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 $THF+H_2$ 이성분계 하이드레이트 형성과 이에 따른 상거동을 살펴보았다. 이성분계 하이드레이트 형성을 확인하기 위하여 핵자기 공명 장비와 라만 분광 분석 장비를 이용하여 수소 분자의 하이드레이트 동공 점유 현상과 하이드레이트의 형성 및 해리 과정에서의 온도 압력 변화를 추적함으로써 상평형 영역을 확인하였다. 이에 따라 하이드레이트 형성 시 THF는 구조-II의 51264 동공에 $H_2$는 512 동공을 채우게 되며 비교적 상압과 상온의 조건에서 안정한 구조를 유지함을 알 수 있었다. 순수한 $H_2$ 하이드레이트는 1000 기압 이상의 매우 높은 압력 조건에서 형성된다는 사실을 고려한다면 THF는 훨씬 온화한 조건에서 쉽게 $H_2$ 저장을 유도할 수 있다는 사실을 알 수 있다.

The Effect of CTAB on the Citrate Sol-gel Process for the Synthesis of Sodium Beta-Alumina Nano-Powders

  • Wang, Zaihua;Li, Xinjun;Feng, Ziping
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.1310-1314
    • /
    • 2011
  • Sodium beta-alumina (SBA) nano-powders were synthesized by the citrate sol-gel process, and the effects of the cationic surfactant n-cetyltrimethylammonium bromide surfactant (CTAB) were investigated. The structure and morphology of the nano-powders were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM) techniques, respectively. The effects of CTAB on the citrate sol-gel process and the SBA formation were investigated by thermo gravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The conductivity of ceramic pellets of SBA was measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that the CTAB inhibited the agglomeration of SBA powders effectively and consequently decreased the crystallization temperature of SBA, about $150^{\circ}C$ lower than that of the sample without CTAB. The measured conductivity of SBA was $1.21{\times}10^{-2}S{\cdot}cm^{-1}$ at $300^{\circ}C$.

Synthesis of Novel (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 High Entropy Oxide with Characterization of Structural and Functional Properties and Electrochemical Applications

  • Arshad, Javeria;Janjua, Naveed Kausar;Raza, Rizwan
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.112-125
    • /
    • 2021
  • The new emerging "High entropy materials" attract the attention of the scientific society because of their simpler structure and spectacular applications in many fields. A novel nanocrystalline high entropy (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 oxide has been successfully synthesized through mechanochemical treatment followed by sintering and air quenching. The present research work focuses on the possibility of single-phase formation in the aforementioned high entropy oxide despite the great difference in the atomic sizes of reactant alkaline earth and 3d transition metal oxides. Structural properties of (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide were explored by confirmation of its single-phase Fd-3m spinel structure by x-ray diffraction (XRD). Further, nanocrystalline nature and morphology were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Among thermal properties, thermogravimetric analysis (TGA) revealed that the (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide is thermally stable up to a temperature of 1200℃. Whereas phase evolution in (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide before and after sintering was analyzed through differential scanning calorimetry (DSC). Electrochemical studies of (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide consists of a comparison of thermodynamic and kinetic parameters of water and hydrazine hydrate oxidation. Values of activation energy for water oxidation (9.31 kJ mol-1) and hydrazine hydrate oxidation (13.93 kJ mol-1) reveal that (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide is catalytically more active towards water oxidation as compared to that of hydrazine hydrate oxidation. Electrochemical impedance spectroscopy is also performed to get insight into the kinetics of both types of reactions.

가스 하이드레이트 부존층의 구조파악을 위한 탄성파 AVO 분석 AVO모델링, AVO역산 (Seismic AVO Analysis, AVO Modeling, AVO Inversion for understanding the gas-hydrate structure)

  • 김건득;정부흥
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.643-646
    • /
    • 2005
  • The gas hydrate exploration using seismic reflection data, the detection of BSR(Bottom Simulating Reflector) on the seismic section is the most important work flow because the BSR have been interpreted as being formed at the base of a gas hydrate zone. Usually, BSR has some dominant qualitative characteristics on seismic section i.e. Wavelet phase reversal compare to sea bottom signal, Parallel layer with sea bottom, Strong amplitude, Masking phenomenon above the BSR, Cross bedding with other geological layer. Even though a BSR can be selected on seismic section with these guidance, it is not enough to conform as being true BSR. Some other available methods for verifying the BSR with reliable analysis quantitatively i.e. Interval velocity analysis, AVO(Amplitude Variation with Offset)analysis etc. Usually, AVO analysis can be divided by three main parts. The first part is AVO analysis, the second is AVO modeling and the last is AVO inversion. AVO analysis is unique method for detecting the free gas zone on seismic section directly. Therefore it can be a kind of useful analysis method for discriminating true BSR, which might arise from an Possion ratio contrast between high velocity layer, partially hydrated sediment and low velocity layer, water saturated gas sediment. During the AVO interpretation, as the AVO response can be changed depend upon the water saturation ratio, it is confused to discriminate the AVO response of gas layer from dry layer. In that case, the AVO modeling is necessary to generate synthetic seismogram comparing with real data. It can be available to make conclusions from correspondence or lack of correspondence between the two seismograms. AVO inversion process is the method for driving a geological model by iterative operation that the result ing synthetic seismogram matches to real data seismogram wi thin some tolerance level. AVO inversion is a topic of current research and for now there is no general consensus on how the process should be done or even whether is valid for standard seismic data. Unfortunately, there are no well log data acquired from gas hydrate exploration area in Korea. Instead of that data, well log data and seismic data acquired from gas sand area located nearby the gas hydrate exploration area is used to AVO analysis, As the results of AVO modeling, type III AVO anomaly confirmed on the gas sand layer. The Castagna's equation constant value for estimating the S-wave velocity are evaluated as A=0.86190, B=-3845.14431 respectively and water saturation ratio is $50\%$. To calculate the reflection coefficient of synthetic seismogram, the Zoeppritz equation is used. For AVO inversion process, the dataset provided by Hampson-Rushell CO. is used.

  • PDF

메탄 하이드레이트 탐사를 위한 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사의 융합 기술 (Fusion of 3D seismic exploration and seafloor geochemical survey for methane hydrate exploration)

  • 장구보 정웅;소림 임명;등정 철재
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.37-43
    • /
    • 2007
  • MH21 연구 컨소시엄에서는 일본 난카이 트러프 동부의 메탄 하이드레이트 탐사를 위해 고분해능 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사를 수행해 왔다. 메탄 하이트레이트가 존재하는 천부지층을 영상화 하기 위해 수행된 고분해능 3 차원 탄성파탐사 결과, 천부 지층에 대한 훌륭한 지질 정보를 획득할 수 있었다. 이러한 정보들은 지질학적, 지구화학적 모델을 구축하는데 유용하며, 특히 메탄가스 또는 메탄을 포함하는 유체의 이동통로, 지구화학적 메탄 하이드레이트 지시자등을 포함하는 복잡한 해저면 지질구조를 이해하는데 유용하다. 수중잠수정을 이용해 확인된 메탄 유출 지점과 탄성파 단면의 비교 결과, 해저면 하부의 메탄가스층 및 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 특정적인 관계가 확인되었다. 해저지형도와 해저면 반사파로부터 영상화된 해저면 반사파진폭 영상 역시 넓은 지역에 대한 이들 관계를 이해하는 유용하며, 이러한 자료에 기반한 새로운 지구화학적 해저면 탐사도 요구된다. 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 관계는 고분해능 3 차원 탄성파탐사 자료의 해석을 통해 점점 더 분명해지고 있다. MH21 연구 컨소시엄은 향후 고분해능 3 차원 탄성파탐사로부터 구축된 지질학적, 지구화학적 모델에 기반하여 해저면 지구화학탐사를 수행할 것이다. 이 논문에서는 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사기술의 융합에 의한 일본에서의 메탄 하이트레이트 탐사에 대해 소개한다.

TBAB를 첨가한 수소 하이드레이트의 분자 동역학 연구 (The molecular dynamics study of TBAB hydrogen hydrate structure)

  • 최승호;박찬수;김수민;우성민;신재호;김양도
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
    • /
    • pp.153.1-153.1
    • /
    • 2010
  • 가스 하이드레이트는 낮은 온도와 높은 압력에서 물과 천연가스 분자가 물리적으로 안정한 결합을 하고 있는 결정질의 화합물이다. 현재 130개 이상의 가스분자들이 물분자와 결합하여서 Clathrate 하이드레이트를 형성하는 것으로 보고 되어 있다. 수소의 경우 하이드레이트를 형성하기 위해서 약 200MPa 이상의 높은 압력이 필요하다. TBAB는 semi-clathrate 하이드레이트를 형성하는 첨가제로 알려져 있으며 수소 하이드레이트의 형성 압력을 완화시키기 위한 촉진제로서 많은 연구가 수행되고 있다. Wataru Shimada는 XRD 패턴을 사용하여 semi-clathrate 하이드레이트의 특수한 결정 모델을 분석하였다. 이 모델의 경우, 대기압 하에서 TBAB와 물분자의 화학 양론적 비를 1:38로 제시하였다. 이는 처음으로 TBAB 하이드레이트 결정구조를 밝혀냈지만, 분자 동역학적 부문에서는 그 데이터가 정확히 정의 되지 않았다. 본 연구는 Wataru Shimada 모델을 수소 TBAB 하이드레이이트의 분자 동역학 연구에 적용시켰으며, 실험에서 나온 데이터를 바탕으로 RDF(Radial Distribution Function)와 MSD(Mean Square Displacement)를 측정했다.

  • PDF

Mechanical Properties of Hydrated Cement Paste: Development of Structure-property Relationships

  • Ghebrab, Tewodros T.;Soroushian, Parviz
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.37-43
    • /
    • 2010
  • Theoretical models based on modern interpretations of the morphology and interactions of cement hydration products are developed for prediction of the mechanical properties of hydrated cement paste (hcp). The models are based on the emerging nanostructural vision of calcium silicate hydrate (C-S-H) morphology, and account for the intermolecular interactions between nano-scale calcium C-S-H particles. The models also incorporate the effects of capillary porosity and microcracking within hydrated cement paste. The intrinsic modulus of elasticity and tensile strength of hydrated cement paste are determined based on intermolecular interactions between C-S-H nano-particles. Modeling of fracture toughness indicates that frictional pull-out of the micro-scale calcium hydroxide (CH) platelets makes major contributions to the fracture energy of hcp. A tensile strength model was developed for hcp based on the linear elastic fracture mechanics theories. The predicted theoretical models are in reasonable agreements with empirical models developed based on the experimental performance of hcp.

수화-소성법에 의한 $CA_2$클린커의 합성(I) : 합성에 미치는 온도의 영향 (Synthesis of $CA_2$-based Clinker by Hydration-Burning Method (I) : Effects of Temperature on Synthesis)

  • 송태웅;한기성
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.211-218
    • /
    • 1990
  • CA2-based clinker with highly activated surface and hydraulic properties was synthesized at a comparatively lowr temperature than that of conventional synthesis by "hydration-burning method". This consists of calcining the mixture of CaCO3 and Al2O3 to obtain a primary clinker, hydrating the primary clinker and reburning the hydrates to obtain final clinker. Burning of primary clinker above 1200℃ was necessary to eliminate free CaO in it and to obtain it's solid hydrate. However, rising the burning temperature above 1300℃ is ineffective due to the decrease in hydraulic properties of the primary clinker with the temperature. Hydration of primary clinker at the elevated temperature(>35℃) was required to obtain the hydrate with more porous structure and final clinker with more active surface. CA2 was formed and increased with temperature at above 1150℃, finally became a primary phase of the final clinker. However, burning at the temperature above 1300℃ resulted in reverse effect on the hydraulic properties of the final clinker due to rapid decrease in it's surface area with the temperature.

  • PDF

Hydrazine/Methanol 처리에 의한 PET Film의 미세구조의 변화 (Fine Structural Change of PET Film Treated with Hydrazine Hydrate in Methanol)

  • Sung, Woo-Kyung;Cho, Hyun-Hok;Kim, Kyung-Hwan
    • 한국염색가공학회지
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.1-6
    • /
    • 1990
  • In order to investigate the fine structural changes of poly (ethylene terephthalate) film by hydrazinolysis, PET was treated with hydrazine hydrate in methanol at $30^{\circ}C$ for various times. Initially apparent crystallite size and degree of orientation are increased and then, gradually decreased with hydrazinolysis. According to thermoluminescence measurement, trap site decreased by dissolution and then gradually increased with growth of defect in structure. Maximum peak temperature of tan and dynamic loss modulus E" upon hydrazinolysis shifted to the lower temperature in the progress of hydrazinolysis.ysis.

  • PDF