• 제목/요약/키워드: Metal Ions

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니켈로 코팅된 염가금속을 이용한 4-염화페놀의 환원제거율 평가 (Reductive Degradation of 4-Chlorophenol Compound by Nickel-Coated Zero Valent Iron)

  • 신승철;김영훈;고석오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권3호
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    • pp.59-65
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    • 2006
  • 본 연구에서는 지하수내의 클로로페놀 오염물을 제거하기 위하여 니켈로 코팅된 영가철을 이용한 기술의 적용 타당성을 검토하였다. 영가철을 니켈로 개질하여 4-클로로페놀을 분해하였으며 중간 생성불의 생성에 대하여 조사하였다. 또한, 초기 오염물의 농도, 이중금속의 주입량, 휴믹산의 영향 및 용액의 pH 변화에 따른 오염물의 제거 효과에 대한 영향을 분석하였다. 니켈로 개질된 영가철은 240분 이내에 4-클로로페놀의 95% 이상을 효과적으로 제거하였다. 유사 1차 반응계수에 의하여 평가된 오염물의 제거효과는 개질된 영가철의 주입량에 직접적으로 비례하는 결과를 보였다. 휴믹산의 경우 개질된 영가철의 표면에 대하여 4-클로로페놀과 경쟁관계를 보임에 따라 오염물의 제거효과를 감소하는 역할을 하였다. 영가철만을 단독으로 사용하는 경우와 다르게 개질된 영가철을 사용 시 용액의 pH 는 크게 변화하지 않아 개질된 금속의 내구연한이 증가될 수 있음을 보여주었다. 4-클로로페놀의 탈염소화 분해과정을 해석한 결과 페놀화합물이 생성되었다.

카드뮴 함유 배지에서 배양된 Hansenula anomala B-7의 Malate Dehydrogenase 활성에 미치는 금속 이온의 영향 (Effects of Metal-ions on Enzyme Activities from Hansenula anomala B-7 Grown in Medium Containing Cadmium)

  • 유대식
    • 미생물학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.225-230
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    • 1998
  • 카드뮴 1 mM를 함유한 배지에서 배양된 고도 카드뮴 내성 효모 Hansenula anomala B-7으로부터 분리한 malate dehydrogenase(카드뮴 적응 MDH)와 카드뮴을 함유하지 않은 배지에서 배양된 사용균주의 malate dehydrogenase(카드뮴 비적응 MDH)활성에 미치는 금속 이온의 영향을 비교 검토했다. 카드뮴 적응 MDH와 비적응 MDH 활성은 1 mM $Cd^{2+}$에 의하여 대조구에 비하여 450%와 150%가 각각 증가되었으며, 카드뮴 적응 MDH 활성은 1 mM $Zn^{2+}$, $Mn^{2+}$$Cu^{2+}$에 의하여 각각 147%, 150%와 135% 증가되었다. 더욱이, 카드뮴 적응 MDH 활성은 2 mM $Cd^{2+}$와 2.5 mM $Zn^{2+}$에 의하여 각각 925%와 250% 증가되었다. 카드뮴에 의한 카드뮴 적응 MDH의 활성 촉진은 효소반응 4분으로 최대값에 도달했으나, 카드뮴 비적응 MDH의 활성 촉진은 효소 반응 초기인 1분으로 최대값에 도달했다. 카드뮴 적응 MDH와 비적응 MDH의 Km값은 두 효소 모두 6.9 mM L-malate였다. 그러나, 카드뮴 비적응 MDH 활성은 카드뮴에 의하여 Km값이 변화되지 않았고 Vmax만 증가되었으나 카드뮴 적응 MDH 활성은 카드뮴에 의하여 Km값과 Vmax값 모두 변화되었다.

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Removal Efficiency of the Heavy Metals Zn(II), Pb(II) and Cd(II) by Saprolegnia delica and Trichoderma viride at Different pH Values and Temperature Degrees

  • Ali, Esam H.;Hashem, Mohamed
    • Mycobiology
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    • 제35권3호
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    • pp.135-144
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    • 2007
  • The removal efficiency of the heavy metals Zn, Pb and Cd by the zoosporic fungal species Saprolegnia delica and the terrestrial fungus Trichoderma viride, isolated from polluted water drainages in the Delta of Nile in Egypt, as affected by various ranges of pH values and different temperature degrees, was extensively investigated. The maximum removal efficiency of S. delica for Zn(II) and Cd(II) was obtained at pH 8 and for Pb(II) was at pH 6 whilst the removal efficiency of T. viride was found to be optimum at pH 6 for the three applied heavy metals. Regardless the median lethal doses of the three heavy metals, Zn recorded the highest bioaccumulation potency by S. delica at all pH values except at pH 4, followed by Pb whereas Cd showed the lowest removal potency by the fungal species and vice versa in case of T. viride. The optimum bio-mass dry weight production by S. delica was found when the fungus was grown in the medium treated with the heavy metal Pb at pH 6, followed by Zn at pH 8 and Cd at pH 8. The optimum biomass dry weight yield by T. viride amended with Zn, Pb and Cd was obtained at pH 6 for the three heavy metals with the maximum value at Zn. The highest yield of biomass dry weight was found when T. viride treated with Cd at all different pH values followed by Pb whilst Zn output was the lowest and this result was reversed in case of S. delica. The maximum removal efficiency and the biomass dry weight production for the three tested heavy metals was obtained at the incubation temperature $20^{\circ}C$ in case of S. delica while it was $25^{\circ}C$ for T. viride. Incubation of T. viride at higher temperatures ($30^{\circ}C\;and\;35^{\circ}C$) enhanced the removal efficiency of Pb and Cd than low temperatures ($15^{\circ}C\;and\;20^{\circ}C$) and vice versa in case of Zn removal. At all tested incubation temperatures, the maximum yield of biomass dry weight was attained at Zn treatment by the two tested fungal species. The bioaccumulation potency of S. delica for Zn was higher than that for Pb at all temperature degrees of incubation and Cd bioaccumulation was the lowest whereas T. viride showed the highest removal efficiency for Pb followed by Cd and Zn was the minor of the heavy metals.

Effect of pH on the Synthesis of $LiCoO_2$ with Malonic Acid and Its Charge/Discharge Behavior for a Lithium Secondary Battery

  • 김도훈;정유덕;김상필;심운보
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권11호
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    • pp.1125-1132
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    • 2000
  • The pH effect of the precursor solution on the preparation of $LiCoO_2$ by a solution phase reaction containing malonic acid was carried out. Layered $LiCoO_2$ powders were obtained with the precursors prepared at the different pHs (4, 7, and 9) and heat-treated at $700^{\circ}C(LiCoO_2-700)$ or $850^{\circ}C(LiCoO_2-850)$ in air. pHs of the media for precursor synthesis affects the charge/discharge and electrochemical properties of the $LiCoO_2electrodes.$ Upon irrespective of pH of the precursor media, X-ray diffraction spectra recorded for $LiCoO_2-850$ powder showed higher peak intensity ratio of I(003)/I(104) than that of $LiCoO_2-700$, since the better crystallization of the former crystallized better. However, $LiCoO_2$ synthesized at pH 4 displayed an abnormal higher intensity ratio of I(003)/I(104) than those synthesized at pH 7 and 9. The surface morphology of the $LiCoO_2-850$ powders was rougher and more irregular than that of $LiCoO_2-700$ made from the precursor synthesized at pH 7 and 9. The $LiCoO_2electrodes$ prepared with the precursors synthesized at pH 7 and 9 showed a better electrochemical and charge/discharge characteristics. From the AC impedance spectroscopic experiments for the electrode made from the precursor prepared in pH 7, the chemical diffusivity of Li ions (DLi+) in $Li0.58CoO_2determined$ was 2.7 ${\times}$10-8 $cm^2s-1$. A cell composed of the $LiCoO_2-700$ cathode prepared in pH 7 with Lithium metal anode reveals an initial discharge specific capacity of 119.8 mAhg-1 at a current density of 10.0 mAg-1 between 3.5 V and 4.3 V. The full-cell composed with $LiCoO_2-700$ cathode prepared in pH 7 and the Mesocarbon Pitch-based Carbon Fiber (MPCF) anode separated by a Cellgard 2400 membrane showed a good cycleability. In addition, it was operated over 100 charge/discharge cycles and displayed an average reversible capacity of nearly 130 mAhg-1.

연안 퇴적물에서 인의 존재형태가 용출 특성에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Influence of Release Characteristics of Phosphorus Fraction in the Sediment)

  • 김범근;모하메드아케트키룰;권성현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.228-236
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    • 2019
  • 본 연구는 남해 연안에서 채취한 퇴적물을 대상으로 수질의 환경변화에 의해 퇴적물이 용출 특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험실에서 20일 동안 용출 배양실험을 진행하였으며, 퇴적물 인의 존재형태와 수질의 환경 인자, 총 인의 용출률을 측정하였다. 관찰 결과, 수층에서 미생물의 성장에 의해 용존 산소가 감소하여, 퇴적물의 산화환원전위가 낮아지는 혐기성환경이 진행되었다. 그에 따라 배양 초기일과 20일 후를 비교하면, 퇴적물 인의 존재 형태 중철 산화물과 결합한 인산염의 감소하는 변동성이 높게 나타났다. 이는 철 산화물이 환원될 경우 금속 이온과 분리된 무기인이 수중으로 이동하는 것을 의미하는데, 분리된 무기인은 플랑크톤에 의해 잘 흡수되는 특성을 가진다. 수층의 총 인을 분석한 결과 20일 차 0.304mg/L까지 지속적으로 증가하였으며, 산정된 용출률의 경우 배양 5일 이후 용존 산소의 감소와 높은 관계성을 보였다. 따라서 본 연구의 결과로부터, 수층의 부영양화를 관리하기 위한 요소로서 수질의 용존 산소와 퇴적물 인의 존재형태 중 철 산화물의 중요성을 확인할 수 있었다.

알칼리 수용액을 이용한 출토 철지금은장관정의 탈염처리 적용성 평가 (A Study on the Stability of Using Alkali Solution Desalination on Gilt Plated Silver-Iron Artifacts)

  • 박준현;배고운;정광용
    • 보존과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.179-189
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    • 2021
  • 부여 능산리 서고분군에서 출토된 철지금은장관정을 대상으로 도금된 철제유물의 탈염 가능성 및 안정한 탈염방법을 연구하였다. 철지금은장관정은 철을 소지금속으로 하여 은판을 열로 접합시킨 후 그 위에 아말감도금으로 제작한 유물이다. 본 유물은 균열 및 박락된 부위 틈 사이로 철 부식화합물이 다른 재질의 금속(Au, Ag) 표면에 고착되어 있어 탈염이 필요하다고 판단했다. 따라서 금은장부 잔존 상태별로 A·B·C등급으로 분류하고 60℃에서 0.1M 알칼리 용액법인 NaOH법과 S.S.C법으로 탈염을 진행하였다. Cl- 용출량과 탈염기간은 A등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법보다 더 많은 양을 용출하였고 기간도 더 소요되었다. 탈염 전·후 금은장부의 Fe 성분을 비교하면 B등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법에 비해 증가폭이 작았으나 NaOH법으로 탈염한 관정 4점의 금은장부가 일부 파손되어 유물의 안정성을 고려했을 때, S.S.C법으로 탈염하는 것이 안정할 것으로 판단된다.

방사성동위원소 추적자 기법을 이용한 제조나노입자로 오염된 토양으로부터 지렁이(Eisenia fetida)의 은과 아연 축적 연구 (Bioaccumulation of Ag and Zn in earthworms (Eisenia fetida) from soil contaminated with Ag and Zn nanoparticles using a radiotracer method)

  • 이승하;이병권
    • 환경생물
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    • 제39권4호
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    • pp.550-558
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    • 2021
  • 본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이(Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법(sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도(bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적(BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하는 형태(mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값(<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율(3.2~3.8% d-1)은 아연의 제거율(1.2~1.7% d-1)보다 2~3배 더 높았다.

증착 및 열처리 조건에 따른 AZO/Cu/AZO 박막의 전기적·광학적 특성 평가 (Effect of Deposition and Heat Treatment Conditions on the Electrical and Optical Properties of AZO/Cu/AZO Thin Film)

  • 김찬영;임하은;양가은;권숙정;강찬희;임상철;이택영
    • 한국재료학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.142-150
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    • 2023
  • AZO/Cu/AZO thin films were deposited on glass by RF magnetron sputtering. The specimens showed the preferred orientation of (0002) AZO and (111) Cu. The Cu crystal sizes increased from about 3.7 nm to about 8.5 nm with increasing Cu thickness, and from about 6.3 nm to about 9.5 nm with increasing heat treatment temperatures. The sizes of AZO crystals were almost independent of the Cu thickness, and increased slightly with heat treatment temperature. The residual stress of AZO after heat treatment also increased compressively from -4.6 GPa to -5.6 GPa with increasing heat treatment temperature. The increase in crystal size resulted from grain growth, and the increase in stress resulted from the decrease in defects that accompanied grain growth, and the thermal stress during cooling from heat treatment temperature to room temperature. From the PL spectra, the decrease in defects during heat treatment resulted in the increased intensity. The electrical resistivities of the 4 nm Cu film were 5.9×10-4 Ω·cm and about 1.0×10-4 Ω·cm for thicker Cu films. The resistivity decreased as the temperature of heat treatment increased. As the Cu thickness increased, an increase in carrier concentration resulted, as the fraction of AZO/Cu/AZO metal film increased. And the increase in carrier concentration with increasing heat treatment temperature might result from the diffusion of Cu ions into AZO. Transmittance decreased with increasing Cu thicknesses, and reached a maximum near the 500 nm wavelength after being heat treated at 200 ℃.

태양전지 성능향상을 위한 하향변환 형광체의 합성 및 특성평가 (Synthesis and Characteristic Evaluation of Downward Conversion Phosphor for Improving Solar Cell Performance)

  • 김재호;김가람;최진토;김수종
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권5호
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    • pp.523-528
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    • 2023
  • 금속염 수용액과 고분자 매개체를 출발물질로 사용한 액상합성법으로 적색 파장을 방출하는 형광체를 합성하여, 태양전지 성능향상을 위한 소재로서의 적용 가능성을 검토하였다. Ca, Zn, Al, Eu 등 금속의 질산염을 사용하여 수용액을 제조하고 이것을 식물성 고분자인 전분에 함침시킨 전구체를 소결하여 CaZnAlO:Eu 형광체 분말을 합성하였다. 합성한 CaZnAlO:Eu 형광체 분말의 표면구조 및 성분분석을 주사전자현미경(SEM)과 에너지분산형 X-선분광법(EDS)으로 분석하였다. PL측정 결과 650-780nm의 근적외선영역의 발광파장을 가지는 적색형광체가 성공적으로 합성되었다. XRD 분석결과 단일상을 가진 순수한 CZA:Eu3+ 형광체가 합성된 것을 확인하였다. SEM, EDS 분석 결과 합성한 Ca14Zn6Al9.93O35:Eu3+0.07 형광체 분말의 입도가 균일하며, 부활제로 사용한 Eu 이온이 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 합성된 CZA:Eu3+ 형광체는 자외선이나 가시광선을 근적외선영역의 파장으로 하향변환하여 태양전지의 광 흡수효율을 높일 수 있는 소재로 활용될 수 있다.

Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매상에서 수소 제조를 위한 메탄의 분해 반응에서 조촉매 Pt의 효과 (Effect of Pt as a Promoter in Decomposition of CH4 to Hydrogen over Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 Catalyst)

  • 서호준
    • 공업화학
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    • 제34권6호
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    • pp.674-678
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    • 2023
  • 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41와 Fe(30)/MCM-41의 촉매상에서 메탄의 분해 반응을 수행하여 수소의 수율을 구하여 Pt의 효과를 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매에서 Fe2O3와 Pt의 결정상이 나타났다. SEM, EDS 분석과 매핑 이미지로부터 촉매 표면상에 Fe, Pt, Si, O의 나노 입자들이 균일하게 분포함을 알 수 있었다. XPS 분석으로 Pt0, Pt2+, Pt4+, Ft0, Fe2+, Fe3+ 등의 이온과 O2-, O-의 산소종이 존재함을 알 수 있었고, Fe(30)/MCM-41 촉매에 Pt를 1 wt% 첨가하면 촉매 표면상에서 Fe2p의 원자 백분율이 13.39%에서 16.14%로 증가하고 Pt4f는 1.51%이었다. 수소의 수율은 Fe(30)/MCM-41보다 3.2배 높았다. Pt로부터 Fe로 H2의 스필오버(spillover) 효과로 Fe 입자의 환원을 증가시키고, Fe, Pt와 MCM-41의 적당한 상호작용으로 미세한 나노입자를 촉매 표면상에 균일하게 분산을 증가시켜 수소수율을 향상시켰다.