The three processes of 1) high- & low-temperature microwave heatings, 2) the soil washing, and 3) the thermal desorption processes in soil remediation are analysed on the treatment cost data for 2003-2012 years. The cost of microwave heating method with at temperature 500-700℃, for 30 minutes, and at 4-6 kW is approximately 10 $/ton (13,000 ₩) due to the deep through heating of micro-wave, the soil washing with chemicals is about 80 $/ton (85,000 ₩) due to the chemicals & duration, and the thermal desorption process is around 40 $/ton (41,000 ₩) from the less efficiency. Furthermore the sustainability has been assessed, and suggestions are made. 1) Green; the minimal environmental footprint, 2) Growth; the least cost, 3) Shared; the social & environmental justice, 4) Smart; the microwave characteristics of deep through irradiation & heating, and 5) Mutuality; the flexibility of the technology. More additives including water, the government support, and public relation are suggested realizing the microwave in this condition is not harmful to human beings.
마이크로파(2.45GHz, 700w) 에너지를 이용한 마이크로웨이브 하이브리드 소결법으로 90$0^{\circ}C$~107$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 Bi$_2$O$_3$와 CuO가 함유된 Ni-Zn 페라이트를 소결하고 이 결과를 일반 소결법으로 소결된 시편과 비교하였다. 각 소결체의 공정 시간은 20~$25^{\circ}C$/min의 승온속도에서 60분 이내에 마칠 수 있었다. XRD분석결과 Ni-Zn페라이트의 단일상만이 관찰되었으며 일반 소결보다 빠른 시간에 소결이 진행되었다. 97$0^{\circ}C$에서 15분 소결 했을 때 소결밀도는 98%로 최대값을 나타내었으며, 모든 소결체의 소결밀도는 90% 이상의 소결 밀도를 나타내었다. 마이크로 하이브리드 소결법으로 소결된 시편과 일반 소결법으로 소결된 시편을 비교하면 소결 특성은 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 마이크로파 에너지를 이용한 소결법은 일반 소결법에 비하여 짧은 시간 안에 공정을 완료할 수 있으므로 공정 시간과 에너지 절약 측면에서 유효한 공정으로 판단된다.
적외선 광온도계(IR optical thermometer)와 PID 온도조절기에 의해 소성온도와 시간을 정밀하게 조절할 수 있는 마이크로파 소성장치를 사용하여 BaTiO3 시편을 소성하였다. 또한 마이크로파 소성중에 광섬유 온도계(optical fiber thermoneter)로 시편의 내부온도를 측정하여 같은 조건에서의 일반소성에 의한 시편과 소성특성을 비교한 결과, 소성시간에 따른 빠른 입성장속도과 큰 결정립경을 가졌으며, 온도에 따른 유전성질의 변화는 20~16$0^{\circ}C$의 측정범위에서 같은 경향을 보였다.
여러 가지 장점이 있음에도 일정성이 유지되지 않는 다는 단점이 있는 마이크로파 고정 효과를 "저에너지 마이크로파"를 사용하여 보완하고자 하였다. 이를 위해 사람 위선암(gastric adenocarcinoma)을 저 에너지 마이크로파(low energy of microwave, LEM)로 고정하여 미세구조와 항원-항체반응 수준에서 그 효과를 관찰하고자 하였다. LEM으로 고정한 시료에서 항원-항체반응은 monoclonal 생쥐-항-사람-p53 (IgG2b, kappa)과 토끼-항-사람-c-erbB-2로 처리하여 결과를 냉동 절편과 비교하였다. 암세포 특이 항원은 LEM으로 처리한 시료에서 발색반응 산물의 확산이 적은 것으로 관찰되었고 보다 쉽게 인지될 수 있었다. LEM으로 고정한 위선암 조직의 미세구조는 보존된 것으로 보였으나 그 고정효과는 2차 원인에 의해 손상되는 것으로 보였으므로 이를 보상하기 위해서 LEM 고정 후 저농도 화학 고정액으로 재차 처리하여 다소의 일정성을 유지할 수 있었으나 위선암 조직은 더 낮은 마이크로파 에너지 요구성이 있는 것으로 생각할 수 있었다. 따라서 암세포가 요구하는 "최소 마이크로파 요구 범위"를 밝히기 위해서 배양 HeLa 세포를 더 낮은 에너지의 마이크로파와 저농도 화학고정액으로 처리한 결과 HeLa세포 미세구조가 보존되는 등 비교적 좋은 효과를 볼 수 있었다. 이 결과로 보면 LEM 조사(照射)로서 생체 저분자 및 수용성 단백질이 crosslink되는 효과가 있는 것으로 보았고 이를 저농도 화학 고정액으로 재차 고정하는 방법으로서 미세구조 및 항원성 보존 효과가 있는 것으로 사료되었으므로 이에 대하여 논의하고자 하였다.
화학기상증착법으로 제조된 $TiO_2$ 광촉매 볼을 이용하여 마이크로웨이브와 자외선을 동시에 조사시켜 메틸렌블루 수용액의 광촉매 분해실험을 하였다. 광촉매반응에 마이크로웨이브와 자외선을 같이 사용하기 위하여 마이크로웨이브에 의해 방전되는 무전극자외선램프를 개발하였다. 실험결과 마이크로웨이브의 강도, 반응수용액의 순환유속 그리고 산화보조제의 첨가량이 증가할수록 광촉매분해속도가 증가하였다. 특히 과산화수소를 첨가한 광촉매반응에 마이크로웨이브를 부가한 실험의 반응속도상수는 $0.0197min^{-1}$이고 광촉매반응에 과산화수소만을 첨가한 경우의 속도상수는 $0.0061min^{-1}$로 약 3배정도 높은 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 광촉매반응에 마이크로웨이브가 미치는 영향을 정량적으로 평가하기는 어렵지만, 과산화수소가 첨가되는 광촉매반응에 마이크로웨이브의 조사가 매우 중요한 인자인 것을 알 수 있었다.
The characteristics of heat transfer on the fire clay with microwave heating are numerically investigated using finite element method. The modelled regular hexahedron chamber($50cm{\times}50cm{\times}50cm$) filled with air consists of vertical heat source and sink walls, a fire clay model, and adiabatic plates at the top and bottom walls. With different geometrical aspect ratios of the fire clay model, the heat energy distribution is throughly investigated. The optimal shape of the fire clay for given chamber geometry and microwave power is analyzed.
This study was carried out to develop an efficient process far the elimination of phenol pollutant from soils. An microwave-assisted process (MAP) and a conventional Soxhlet extraction method (SEM) were employed to extract phenol from two types of soils. The effects of extraction methods, aged time of the spiked soil samples, extraction solvent and extraction time on the extraction performance were compared. Our results demonstrate that the recoveries from standard soil spiked were at least 10% higher fer MAP than these f3r the conventional Soxhlet. The extraction time by MAP requires significantly shelter time (1 min) than 15 h of the conventional Soxhlet. The recoveries from non-contaminated soil spiked with phenol were also almost identical f3r above results. The reduction of the extraction times with efficiency higher than that afforded by the conventional Soxhlet technique supports the suitability of the MAP method.
Under the irradiation of radiofrequency wave, the dipole materials vibrate as microwave phase changes. This causes friction between adjacent molecules and enables an unique characteristics of interior heating of the materials. Using this principle, when harmful material pass through anthracite- bed which play a role as a absorber of radiofrequency wave, the material can be easily decomposed by the microwave energy. To remove benzene vapour and other solvents in the process of industry, we examined decomposition of benzene in this manner. It was found that benzene was decomposed to the methane, ethane, propane and butane, etc. during passing through the carbon-bed under the microwave impingement and distribution of methane in the products reached about 85 vol.%. The decomposition rate of benzene was high within 5 minutes from start of reaction. For a lower concentration of benzene gas, general cases in the field of industry, almost complete decomposition of benzene is believed possible and this method is surely expected to be useful for the prevention of air pollution and improvement of ambient condition.
Lead titanate(PT) and lead magnesium niobate(PMN) ceramic powders were prepared by microwave hy-drothermal method using teflon bomb. Raw materials were Pb(NO3)2 and TiO2 for lead titanate and Pb(NO3)2 Nb2O5 and Mg(NO)3.6H2O for PMN with NaOH as mineralizer in both cases. in lead titanate synthsis rate of microwave hydrothermal method was faster three times than one f conventional hydrothermal methods In lead magnesium niobate synthsis the mixture of perovskite and pyrochlore phases was obtained by single step technique and the PMN was not obtained by double step technique due to low temperature limitation of teflon bomb.
Kim, Minsoo;Song, Young Eun;Li, Shuwei;Kim, Jung Rae
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제12권3호
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pp.297-301
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2021
Microbial fuel cells (MFCs) convert chemical energy to electrical energy via electrochemically active microorganisms. The interactions between microbes and the surface of a carbon electrode play a vital role in capturing the respiratory electrons from bacteria. Therefore, improvements in the electrochemical and physicochemical properties of carbon materials are essential for increasing performance. In this study, a microwave and sulfuric acid treatment was used to modify the surface structure of graphite granules. The prepared expandable graphite granules (EGG) exhibited a 1.5 times higher power density than the unmodified graphite granules (1400 vs. 900 mW/m3). Scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy revealed improved physical and chemical characteristics of the EGG surface. These results suggest that physical and chemical surface modification using sulfuric acid and microwave heating improves the performance of electrode-based bioprocesses, such as MFCs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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