Until a recent day, degradation of PEMFC MEA (membrane and electrode assembly) has been studied, separated with membrane degradation and electrode degradation, respectively. But membrane and electrode were degraded coincidentally at real PEMFC operation condition. Therefore in this work, AST (Accelerated Stress Test) of MEA degradation was done at the condition that membrane and electrode were degraded simultaneously. There was interaction between membrane degradation and electrode degradation. Membrane degradation reduced the decrease range of catalyst active area by electrode degradation. Electrode degradation reduces increase range of the hydrogen crossover current and FER (Fluoride Emission Rate) by membrane degradation.
Lee, Sang Hee;Lee, Doo Won;Shin, Eun Gu;Lee, Soo Hong
Current Photovoltaic Research
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v.4
no.1
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pp.12-15
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2016
Screen printing technique followed by firing has commonly been used as metallization for both laboratory and industrial based solar cells. In the solar cell industry, the firing process is usually conducted in a belt furnace and needs to be optimized for fabricating high efficiency solar cells. The printed-Al layer on the silicon is rapidly heated at over $800^{\circ}C$ which forms a layer of back surface field (BSF) between Si-Al interfaces. The BSF layer forms $p-p^+$ structure on the rear side of cells and lower rear surface recombination velocity (SRV). To have low SRV, deep $p^+$ layer and uniform junction formation are required. In this experiment, firing process was carried out by using conventional tube furnace with $N_2$ gas atmosphere to optimize $V_{oc}$ of laboratory cells. To measure the thickness of BSF layer, selective etching was conducted by using a solution composed of hydrogen fluoride, nitric acid and acetic acid. The $V_{oc}$ and pseudo efficiency were measured by Suns-$V_{oc}$ to compare cell properties with varied firing condition.
Hydrogen(H$_2$) is used in the semiconductor industries, and some oxidizing gases such as fluoride(F$_2$) and chlorine trifluoride(CIF$_3$) are also used. As F$_2$and CIF$_3$are highly oxidizing gases, it were supposed to react vigorously with H$_2$. In this study, the flammability limit of F$_2$/$H_2$/Ar and CIF$_3$/$H_2$/Ar mixtures were investigated experimentally. As a result, it was found that the diluted F$_2$gas could be spontaneously ignited as compared to CIF$_3$mixture gas while being mixed with the diluted H$_2$gas. However, CIF$_3$diluted gas was not able to ignite spontaneously except for an electric spark. And the combustion characteristics and reaction kinetics were shown at the different diluted gases by the flammability diagram analyses between the F$_2$/$H_2$/Ar and CIF$_3$/$H_2$/Ar.
Wool tropical and nylon taffeta were treated with low temperature plasma of $O_2$, $N_2$, NH$_3$, CF$_4$ and CH$_4$ for the intervals of 10 to 300 sec, and then dyed with leveling and milling type acid dyes in presence or absence of buffer solution. From the color depth of dyed fabrics, effect of plasma gases, treated time, dyeing time and temperature on dyeing property was studied. The results of the experiment can be summarized as follows: 1) The plasma treatments except methane gas increased the color depth of dyed wool fabrics, but not that of dyed nylon fabrics regardless of the plasma gases used. 2) The color depth of wool fabrics dyed in the dye bath without buffer solution was increased by the low temperature plasma, especially increased much more by CF$_4$ plasma treatment. It is found that with the identification of F- ion in the residual dye bath the hydrogen fluoride gas was adsorbed on wool fabrics in the plasma treatment. 3) The color depth of wool fabrics was increased with the time of $O_2$ and CF$_4$ plasma treatments. 4) In both cases of the leveling and milling type acid dyes, the rate of dyeing was increased in the low temperature plasma treatments, and it is found that the leveling type acid dye increased the color depth at relatively low temperature below 4$0^{\circ}C$, compared with the milling type acid dye.
Kim, Sung-Soo;Cho, Nam-Wook;Oh, Eun-Ha;Choi, Soon-Young;Rie, Dong-Ho
Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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2012.04a
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pp.137-140
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2012
현대의 건축 재료는 각종 고분자 화합물의 비중이 커지고 있어 건축 재료가 연소할 때 발생하는 가스의 성분비가 천연재료를 이용하던 과거의 건축물과 차이를 보인다. 실제로 근래의 건축재료 연소가스의 정성분석결과에서도 천연재료의 연소가스에서 발견되는 CO, $CO_2$ 외에도 HF, HCN, HBr, HCl, NO, $NO_2$, $SO_2$등의 화학종이 발견되고 있다. 이러한 화학종들은 고분자 화합물에서 발생하는 것으로 분석되며, 건축 재료에서 화합물의 비중이 높아지는 만큼 향후 이러한 화학종들이 건축물의 화재에서 대피의 주요 방해요인으로 작용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 HF를 대상으로 동물 노출실험을 통하여 얻은 결과와 HF에 대한 기존연구를 비교 분석하여 HF의 독성에 대한 기초 연구를 수행하였다.
Calixpyrroles and related macrocycles are non-planer synthetic anion receptors that have attracted considerable attentions in recent years. Although the synthesis of calix[4]pyrrole (known as meso-octamethylporphyrinogen) was reported more than 100 years ago, the anion binding properties were first discovered in 1996. The simple calix[4]pyrroles can be synthesized in single step in high yield by condensation of pyrrole with acetone. The compounds showed preferential binding for halide anions including fluoride, phosphate, carboxylate, and chloride in organic media. Efforts to improve the anion affinity of calix[4]pyrrole and to enhance its selectivity have led to the synthesis of a variety of new calixpyrrole derivatives. Among the various modifications, introduction of straps on one side of the calix[4]pyrroles are the most effective. Incorporation of aromatic rings other than pyrroles also exhibited interesting binding behaviour. Introduction of signalling units as part of the strapping element enable to detect the anions on chromogenic or fluorogenic fashion. Finding of the anion transport properties across the membrane and cytotoxic effects of the calix[4]pyrroles open new window for calixpyrrole-related research. The polymer-incorporated systems have also been employed as anion complexants in solvent-solvent extraction. These old, yet easy-to-make macrocycles have well advanced more recently with the discovery of the ion-pair complexation properties. In this review, the synthetic developments and anion binding properties of calixpyrroles for the last decades will be discussed and will cover the advances in calixpyrrole chemistry.
This study investigates the effect of the surface microstructure on the tribological characteristics of glass substrates. Chemical etching using hydrofluoric acid and ammonium hydrogen fluoride was employed to create controlled asperity structures on glass surfaces. By varying the etching time from 10 to 50 min, different surface morphologies were obtained and characterized using optical microscopy, surface roughness measurements, and water contact angle analysis. Friction tests were performed using a stainless steel ball as the counter surface to evaluate the tribological behavior of the etched specimens. The results showed that the specimen etched for 20 min exhibited the lowest and most stable friction coefficient, which was attributed to the formation of a uniform and dense asperity structure that effectively reduced the stress concentration and wear at the contact interface. In contrast, specimens etched for shorter (10 min) or longer (30-50 min) durations displayed higher friction coefficients and accelerated wear owing to nonuniform asperity structures that led to local stress concentration. Optical microscopy of the wear tracks further confirmed the superior wear resistance of the 20-minute etched specimen. These findings highlight the importance of optimizing the etching process parameters to achieve the desired surface morphology for enhanced tribological performance, suggesting the potential of chemical etching as a surface modification technique for various materials in tribological applications.
Park, Myon-Young;Chung, Koo-Chun;Cho, Dong-Hoe;Lee, Kyeong-Jae;Jeong, Seong-Suk;Park, Sun-Young;Kim, Tae-Hun
Analytical Science and Technology
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v.8
no.1
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pp.63-68
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1995
For the preparation of pH-selectrode, tribenzylamine, polyvinylchloride, dioctylphthalate, sodium tetraphenylborate and tetrahydrofuran were mixed with 0.02, 0.62, 1.34, 0.02g and 10ml respectively, and added 1g of acetylene black, graphite, silicon carbide or tungsten carbide respectively to improve electric conductivity. The selectrodes of seven kinds were shown linear to hydrogen ion in the range of pH 2 and 9. The best electric conductor for preparation of pH-selectrode based on tribenzylamine as neutral carrier was acetylene black and responded potential of the selectrode to hydrogen ion was shown the values near to theoretical Nernstian slope at $20^{\circ}C$. The interfering effects of the selectrode on hydrogen ion in the presence of alkali and alkaline earth metal ions were shown the better results with less error than glass electrode. The reproducibility and stability were good for use as a selectrode, especially in the presence of fluoride ion.
Sohyeong Oh;Donggeun Yoo;Sunggi Jung;Jihong Jeong;Kwonpil Park
Korean Chemical Engineering Research
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v.61
no.1
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pp.26-31
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2023
For durability improvement of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) polymer membrane, accelerated durability evaluation methods that can evaluate durability in a short time have been researched and developed. However, the lifespan of fuel cells for large commercial vehicles such as trucks and buses is more than three times that of passenger cars, and the chemical accelerated stress test (AST) time is also longer, reaching 1,500 hours or more. Therefore, in this study, as a method to evaluate the chemical durability of a membrane within a short time, it was examined whether the durability could be predicted by the pristine membrane characteristics. Hydrogen crossover current density (HCCD) and short resistance (SR) were estimated as initial characteristics, and AST time was predicted through the Fenton experiment, which was possible as an out-of-cell experiment for 3 hours. As the HCCD and fluoride ion emission concentration increased, the AST time tended to be linearly shortened, but there was a deviation (R2 ≒0.65). When the SR decreased, the AST time showed a linear increase, and the accuracy was high (R2 =0.93), so the AST time could be predicted with the initial SR of the membrane.
Hydrofluoric acid is one of the strongest irritating, corrosive and poisonous inorganic chemicals. Hydrofluoric acid burns are occurring with ever-increasing frequency due to the wide use of this acid in industries. Hydrofluoric acid burns are characterized by severe progressive tissue destruction and excruciating pain due to the unique properties of the freely dissolvable fluoride ion. The authors reviewed medical records of 32 cases (36 spells) of hydrofluoric acid burns which occurred in a hydrofluoric acid manufacturing factory from Sep. 1, 1990 to June 30, 1993. The results are as follows; 1. Eleven measurements of air concentrations of hydrofluoric acid by detection tube method from 1990 to 1992 were all below TLV (Department of Labor, R.O. K). 2. There were 19 cases (22 spells) of hydrofluoric acid burns which occurred during the study period among regular employees. The overall incidence density of hydrofluoric acid was 17.8 cases (20.6 spells) per 100 person-year. Incidence density was 19.0 cases (22.0 spells) per 100 person-year among male workers and there were no female cases. Incidence density was 32.9 cases (38.3 spells) per 100 person-year among production workers and 1.9 cases (1.9 spells) per 100 person-years among management workers with the difference being statistically significant (P<0.01). 3. Of 32 cases (36 spells) of hydrofluoric acid burns among workers who were regularly employed or temporarily employed, 26 spells (81.2%) were between age 20 to 39. In 15 spells(41.7%) burns occurred between 12:00 and 17:59 with 16 spells(44.3%) having arrived at hospital within 2 hours after the accident. 4. Of 36 spells, the main cause of hydrofluoric acid burns were by splashes (8 spells, 22.2 %). The most frequent site of burns were fingers and pain was the most frequent symptom. Thirty spells (83.3%) of the hydrofluoric acid burns were treated with local injection of antidote (calcium gluconate). Complete recovery without scarring were observed in most of the cases (34 out of 36 cases, 94.4%). The study results suggest that to prevent hydrofluoric acid burns, environmental control and the wearing of hydrofluoric acid resistant protective clothes and gloves are important. It is also stressed that establishment of an emergency management and a transfer system for hydrofluoric acid burn victims is necessary.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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