Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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제22권E1호
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pp.27-34
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2006
Although the importance of size-resolved raindrops study has been known, it has not been popularized up to the present. In the present study, an attempt was made to generalize the size-resolved raindrops study by a combination of the frozen raindrop collection method and a commercially available high-performance capillary electrophoresis (HPCE). Samplings were carried out at Kyoto, Japan in October 2002. The inorganic ions (chloride, nitrate, sulphate, calcium, ammonium, sodium, magnesium, potassium) in size classified raindrop samples were successfully analyzed by HPCE with good repeatability. To assure the accuracy and precision of HPCE data, t-test was conducted with paired analytical data, which were experimentally constructed by analyzing standard solutions with HPCE and IC, respectively. T-test showed that there is no notable difference between the concentrations determined by the two analytical methods. Every ionic concentration in both cation and anion was found to be strong raindrop size dependence. Though there was slight increase of sodium and sulphate concentrations between 0.85 mm and 1.15 mm raindrop radius, it showed a strong decrease for every ionic component with increasing droplet radius. The combination of the frozen raindrop collection method and a commercially available HPCE can meet the need of size-resolved raindrops study.
Single phae Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-based solid solutions, the Mg2+ of which are replaced by 20mol% of Ni2+, Zn2+, Cd2+, and the Pb2+ of which are replaced by 0∼20 mol% of La3+, were synthesized and their ordering structures of B-site cations were investigated by XRD and TEM. The B'-site cations (Mg2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+) are disordered while these B'-site cations and the B"-site cations (Nb5+) are nonstoichiometrically 1:1 ordered within the ordered nano-domains dispersed in the Nb5+-rich disordered matrix. The charge imbalance between the B'-rich ordered nano-domains and the B"-rich disordered matrix are compensated by the doping of electron donor such as La3+, which enhances the degree of nonstoichiometric 1:1 ordering. For a given La3+ content, the degree of nonstoichiometric 1:1 ordering increases as the average ionic size difference between the B'-and B"-site cations increases, Ni2+
The oxidation behavior of the crystallized $Al_{87}Ni_3Y_{10}$ alloy has been investigated with an aim to compare with that of the amorphous $Al_{87}Ni_3Y_{10}$ alloy. The oxidation at 873 K occurs as follows: (1) growth of an amorphous aluminum-yttrium oxide layer (~10 nm) after heating up to 873 K; and (2) formation of $YAlO_3$ crystalline oxide (~220 nm) after annealing for 30 hours at 873 K. Such an overall oxidation step indicates that the oxidation behavior in the crystallized $Al_{87}Ni_3Y_{10}$ alloy occurs in the same way as in the amorphous $Al_{87}Ni_3Y_{10}$ alloy. The simultaneous presence of aluminum and yttrium in the oxide layer significantly enhances the thermal stability of the amorphous structure in the oxide phase. Since the structure of aluminum-yttrium oxide is dense due to the large difference in ionic radius between aluminum and yttrium ions, the diffusion of oxygen ion through the amorphous oxide layer is limited thus stabilizing the amorphous structure of the oxide phase.
본 연구에서는 회전 원판 장치에 고분자-계면활성제의 혼합체를 첨가제로 사용하여 난류 유동장에서의 마찰저항 감소효과에 대해서 조사 연구하였다. 세가지의 분자량이 다른 PAA를 마찰저항 감소효과에 영향을 줄 수 있는 여러 인자들에 대헤서 살펴 보았다. 특히 이 연구에서는 이온성 고분자와 계면활성제의복합체가 마찰저항 감소현상에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해서 연구하였다. 계면활성제와 고분자첨가제 사이의 형태학적 차이점에 특별한 관심을 가지고 실험을 하였으며 이온성 고분자의 pH에 대한 영향에 대해서도 조사하였다. 고분자와 계면활성제간의 복합체는 거대한 전해질과 같은 거동을 보이며 계면활성제가 고분자의 형태를 변화시켜 고분자의 크기를 확대시킨다. 따라서 이러한 복합체는 단일 고분자계와 비교해서 수력학적부피, 관성반경, 점도등의 값이 크게 나타나며 이렇게 팽창된 고분자는 난류 유동장에서의 마찰저항 감소효율을 증가시킨다.
ZnO and Al-doped ZnO thin films were prepared by sol-gel dip-coating method and electrical and optical properties of films were investigated. Using the zinc acetate dihydrate and acetylaceton(AcAc) as a chelating agent stable ZnO sol was synthesized with HCl catalyst. Adding aluminium chloride to the ZnO sol Al-doped ZnO sol could be also synthesized. As Al contents increase the crystallinity of ZnO thin film was retarded by increased compressive stress in the film resulted from the difference of ionic radius between Zn2+ and Al3+ The thickness of ZnO and Al-doped ZnO thin film was in the range of 2100~2350$\AA$. The resistivity of ZnO thin films was measured by Van der Pauw method. ZnO and Al-doped ZnO thin films with annealing temperature and Al content had the resistivity of 0.78~1.65$\Omega$cm and ZnO and Al-doped ZnO thin film post-annealed at 40$0^{\circ}C$ in vacuum(5$\times$10-5 torr) showed the resistivity of 2.28$\times$10-2$\Omega$cm. And the trans-mittance of ZnO and Al-doped ZnO thin film is in the range of 91-97% in visible range.
Fe석류석인 경우, 사면체 배위를 하는 Fe의 이온반경이 Si보다 크기 때문에 고준위 방사성 폐기물에 다량 함유되어 있는 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 매트릭스로 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$$O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$$O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 200∼400 kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후, 1100∼140$0^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 이들 조성을 가진 석류석들은 130$0^{\circ}C$로 가열하였을 때, 최적 합성상을 얻을 수 있었지만 소량의 페롭스카이트 등 부수상이 공존하였다. $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$$O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$$O_{12}$인 조성으로부터 합성된 Fe석류석의 조성이 각각 $Ca_{2.53.2}$C $e_{0.30.7}$Z $r_{1.82.8}$F $e_{1.93.2}$$O_{12}$ 및 $Ca_{2.22.5}$C $e_{0.81.0}$Z $r_{1.31.6}$F $e_{0.4.07}$ F $e_{33.2}$$O_{12}$였다. 특히 화학양론적 조성과 비교시, 합성된 석류석의 8배위 자리를 점하고 있는 Ca이 초과된 양상을 보였고, Ce의 함량은 초과 또는 결핍된 양상을 보였다. 이는 8배위 자리에서의 Ca과 Ce의 이온반경의 상대적인 차이 및 전하보상적 차원에서 비롯된 것으로 해석된다.에서 비롯된 것으로 해석된다.
$25^{\circ}C$에서 $CO_2$ 흡착을 위한 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수를 현저하게 향상시키기 위하여 서로 다른 전하와 이온반경을 갖는 $Na^+$, $N^+$, $Ca^{2+}$와 $Cu^{2+}$로 이온교환된 Y 제올라이트들이 연구되었다. 매우 소량인 0.012% $Ca^{2+}$로 이온교환된 NaY는 7회의 반복적인 $CO_2$ 흡착/탈착 싸이클 동안에도 완전히 가역적이었으므로 기존에 보고된 것들과는 달리 표면에 카보네이트는 생성되지 않는 것으로 생각된다. 4 bar 이상에서 2.00% CaY, 1.60% CuY와 1.87% LiY 모두 NaY와 매우 유사한 $CO_2$ 흡착성능을 보였다할지라도 그보다 낮은 압력에서는 이들의 흡착능은 감소하였고 그 정도는 금속이온들의 종류에 의존하였다. 0.5 ~ 2.5 bar에서 $CO_2$ 흡착성능은 NaY > 1.60% CuY > 2.00% CaY > 1.87% LiY의 순으로 나타났는데, 이들 모두 동일한 faujasite 골격과 약 2.6의 Si/Al 비율을 가지므로 골격, 골격조성, 유효세공크기와 채널구조에 있어서 차이는 없기 때문에 약한 루이스산의 특성을 갖는 $CO_2$의 구별되는 흡착거동은 이온교환에 따른 국부염기도와 흡착 포텐셜 에너지의 변화 때문일 것이다. $CO_2$ 흡착과는 다른 경향성이 CO 흡착에서 나타났고 이는 보다 약한 사극자 상호작용 때문이다. 0.012 ~ 5.23% Ca 함량을 갖는 Y 제올라이트에 $CO_2$와 CO 흡착 시 Ca 함량에 따른 현저한 의존성이 존재하였는데 0.05% 이하에서 $CO_2$ 흡착능은 증가한 반면에 그 이상에서는 감소하였다. 이러한 경향에도 불구하고 Ca 함량의 증가와 함께 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수는 현저히 증가하였고, 5.23% CaY의 경우 작업용량은 $2.37mmol\;g^{-1}$, 선택계수는 4.37이었는데 본 연구에서 얻어진 작업용량은 문헌에 보고된 벤치마크와 유사한 수준이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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