자외선검출법과 이온크로마토그래피를 이용하여 소금물 중에 함유하는 몇 가지 음이온의 분리정량에 대하여 검토하였다. 분리관은 음이온교환수지(Dionex, AS7)를 사용하였고 용리액으로서는 sodium chloride/sodium phosphate 완충용액을 사용하였다. 단계적용리법을 적용하므로서 최적분리가 가능하였으며 8가지 음이온(iodate, bromate, nitrite, bromide, nitrate, chromate, iodide와 thiocyanate)이 40분내에 분리되었다. 여러 가지 농도의 NaCl용액(0.0 M-1.0 M)속에 존재하는 음이온들의 거동을 살펴보았다. NaCl의 농도가 진할수록 bromate, nitrite, bromide와 nitrate의 피크의 모양이 점점 넓어졌으나 chromate, iodide와 thiocyanate는 1.0 M NaCl 용액의 농도까지 피크모양이 거의 변하지 않았다. 또한 여러 가지 농도의 NaCl용액에서 음이온들의 검량곡선은 좋은 직선성을 보여주었으며, $50{\mu}L$ 시료용액에서 검출한계는 $10-720{\mu}g/L$ 이었다. 바닷물중의 bromide, nitrate와 iodide의 측정에 이방법을 적용하였다.
원자력시설에서 방사성요오드 제거용으로 사용되는 TEDA 침착활성탄의 고온공정에서의 메틸요오드의 제거성능을 은이온제올라이트(AgX)와 상호 비교하였다. $30^{\circ}C~400^{\circ}C$ 온도범위에서 온도에 따른 메틸요오드의 흡착량 및 탈착후 잔존량을 측정한 결과, 비첨착활성탄의 흡착성능은 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하지만 TEDA 침착활성탄의 흡착성능은 $100^{\circ}C$부근에서도 AgX와 거의 유사한 값을 나타내었고, 탈착후 잔존량은 $250^{\circ}C$까지도 비침착활성탄에 비하여 매우 높은 값을 유지하였다. 또한 $100^{\circ}C$ 이상의 고온공정에서 AgX 및 TEDA 침착활성탄을 충전한 고정층 파괴특성을 상호 비교하였으며, 반응 생성기체의 분석으로부터 AgX에 의한 메틸요오드 제거 메커니즘을 제안하였다.
조제분유중의 요오드 및 염소를 신속하고 정확하게 분석하기 위해 이온선택성 전극을 이용한 분석을 실시하였다. 전극을 이용한 측정시 영향을 주는 간섭물질을 제거하기 위해 시료를 용해한 후 3% 아세트산 2 mL를 투입하고, 정제는 filter paper(No.541, Whatman, UK)를 이용하여 여과하는 방법을 선택하였다. 요오드 및 염소이온이 pH에 의해 영향을 받는 것을 확인할 수 있었으며, 0.1 N NaOH를 사용하여 pH를 7.0으로 보정하여 농도를 측정함으로써 요오드와 염소의 회수율 각각 $93.7{\pm}2.7%$와 $103.9{\pm}4.9%$의 결과를 얻을 수 있었다. 간단하고 신속한 간섭물질 제거와 정제를 통해 조제분유중의 요오드 및 염소이온의 농도를 이온전극으로 신속하고 정확하게 측정할 수 있었다.
간접 요오드화법의 UV 검출을 이용한 흐름주입분석에 의한 아염소산 이온의 정량에 관하여 연구하였다. 산성 조건하에서 아염소산은 요오드화 이온을 요오드로 산화시키고 자신은 염화 이온으로 환원된다. UV 370nm에서 노란 색으로 발색된 요오드의 흡광도를 측정하여 아염소산 이온을 간접적으로 정량 하였다. 흐름주입분석-UV검출 장치를 이용한 무기성 소독부산물인 아염소산 이온을 선택적으로 정량하기 위한 분석 인자로서 혼합 및 반응코일 길이, 산성 용리액의 pH, 요오드화 이온의 농도, 주입고리부피, 반응 온도, 유속을 최적화 하였다. 조제수로부터 산화제나 방해 물질들을 제거하기 위한 가리움제를 조사하였다. 아염소산 이온에 대한 0.002~0.2 mg/L의 선형 농도 범위에서 검정곡선은 0.999이상의 상관계수를 나타내였다. 아염소산 이온의 검출한계는 0.18 ${\mu}g/L$이었다.
본 연구는 수용액 중에 존재하는 방사성 동위원소인 요오드 즉, 요오드이온($I^-$), 요오드산이온(${IO_3}^-$)및 요오드($I_2$)를 효과적으로 제거하는 방법에 관한 것이다. 별도로 물리적 화학적 변화의 과정이 필요하지 않고, 표면 개질된 활성 산화알루미늄과 활성탄을 이용하여 완전하게 제거할 수 있어 방사성 폐수 및 일반 산업폐수에도 유용하게 적용될 수 있다. 요오드이온($I^-$), 요오드산이온(${IO_3}^-$)의 혼합수용액 중의 각 이온들을 은 처리된 염기성 알루미나와 산성 알루미나를 이용한 흡착제거 방법으로 각각 99% 이상 제거하는 효과를 나타내었다.
원자력시설에서 방사성요오드 제거용으로 사용되는 TEDA 첨착활성탄의 고온공정에서치 메틸요오드의 제거성능을 은이온제올라이트(AgX)와 상호 비교하였다. 3$0^{\circ}C$-40$0^{\circ}C$ 온도범위에서 온도에 따른 메틸요오드의 흡착량 및 탈착후 잔존량을 측정한 결과, 비첨착활성탄의 흡착성능은 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하지만 TEDA 첨착활성탄의 흡착성능은 10$0^{\circ}C$ 부근에서도 AgX-10과 거의 유사한 값을 나타내었고, 탈착후 잔존량은 25$0^{\circ}C$ 까지도 비첨착활성탄에 비하여 매우 높은 값을 유지하였다. 또한 10$0^{\circ}C$ 이상의 고온공정에서 AgX 및 TEDA 첨착활성탄을 충전한 고정층 파과특성을 상호 비교한 결과 10$0^{\circ}C$ 이상에서 AgX-10의 메틸요오드 흡착량 및 잔존량은 TEDA 첨착활성탄에 비하여 평균 30%정도 높은 값을 나타내어 고온에서 더 흡착성능이 우수함을 보여주고 있다. 흡착반응 후 생성된 기체의 성분을 분석한 결과를 토대로 AgX-10 흡착제를 충전한 고정층에서 메틸요오드 제거 메카니즘을 제안하였다.
The ionic association constant (K) of N-methyl pyridinium iodide (NMPI) ion in several ethanol-water mixtures were determined by the combination of UV spectroscopy and conductance measurements using the Shedlovsky function as a correction factor. The measurement of electrical conductance and UV absorption were performed in 95, 90, 80 and 60 volume percentages of ethanol in the solvent mixture at 15, 25, 35 and 45 $({\pm}0.1)^{\circ}C$. The ion size parameter $(r_A+_D-)$ and the dipole moment $({\mu}_A+_D-)$ of NMPI ion were obtained from he linear plots of ln K vs. (1/D) and (D-1)/(2D+1), respectively. These ${\mu}_A+_D-$ values were in good agreement with the values of transition moment calculated from the equation, ${\mu}_{nm}=6.5168{\times}10^{-2}{\times}({\varepsilon}_{max}{\frac{\bar{\nu}_{\frac{1}{2}}}{\bar{\nu}_{max}})^{\frac{1}{2}}$ (Debye) which we have derived. The thermodynamic parameters indicate (1) that the water dipoles have an ordered rearrangement around the dipolar NMPI ions rather than the configuration existing in bulk free waters; and (2) that the equilibrium state between NMPI ion and its component ions are controlled by entropy.
In this study poly (1-methyl-4-vinylpyridinium iodide-co-styrene) membrane with pyridinium cation as a fixed carrier was synthesized and the transport characteristics of the membrane was examined over various factors. As the concentration of the fixed carrier in the membrane was increased, the water content was increased. Meanwhile, the counter current of the organic anion and the chloride ion, the following results were obtained. Initial flux of Cl-, organic anion and Na+ decreased with the increasing thickness of membrane, and as the concentration of the fixed carrier increases, the initial flux of Cl- and organic anion increase but the initial flux of Na+ decreased. The flux equation of the organic anion, CCl3COO- was obtained from saturation kinetics as follows;$V_{o}=\frac{(8.67{\times}10^{-5}){\cdot}[NaCl]}{9.63{\times}10^{-2}+[NaCl]} mol/cm^2h$
A new type of solid and gel-state ionics based on siloxane pyridinium iodides was synthesized and used as electrolytes in dye-sensitized solar cells. The resulting electrolytes were characterized by $^1H$ NMR spectroscopy, TGA and diffusion coefficient. The synthesized siloxane pyridinium iodide electrolytes have characteristics of different chain length of siloxane moieties. The ion conductivities were given 2.7-3.2 S/cm. Among the three SiDPIs based electrolytes, DSSC employing the SiDPI2 gives an open circuit voltage of 0.704 V, a short-circuit current of 15.85 $mA/cm^2$ and conversion efficiency of 6.8% under light intensity of 100 $mW/cm^2$. In addition, the performance of the DSSCs showed relatively reasonable compared with the propylpyridinium iodide (PPI) electrolyte.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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