중금속류나 방사성 물질로 오염된 지하수를 원위치에서 처리(정화 혹은 고정화)하고자 할 때, 반드시 고려해야 할 지화학적 요소 중의 하나는 지하수의 산화/환원전위 값이다. 우리는 생지화학적 작용에 의한 현장 지하수의 산화/환원전위 변화 특성을 알아보기 위해 실험실 조건에서 한국원자력연구원의 심부지하수를 대상으로 전자공여체(젖산), 전자수용체(황산염) 및 토착미생물을 주입하여 시간별로 산화/환원전위 변화를 관찰하였다. 질소가스-충전 글로브박스에 있는 순수 지하수는 시간이 경과함에 따라 미약한 Eh 상승(약산화)이 있었다. 하지만, 젖산, 황산염 혹은 미생물이 주입된 지하수 대부분의 Eh는 감소(환원)하는 특성을 보여주었다. 특히, 국내 토착 황산염환원미생물인 '바쿨라텀'이 주입되었을 때, 지하수의 Eh가 -500 mV 근처까지 감소하여 강환원성 지하수로 바뀌었다. 이처럼 일반 금속환원박테리아에 비해 황산염환원박테리아의 지하수 환원화 능력이 매우 우수함에도 불구하고, 용존 황산철을 필요로 하였고 최종적으로 황화광물(예; 맥키나와이트)이 생성되면서 추후 반응에 관한 예측을 어렵게 하였다. 결과적으로, 미생물 외에도 미량의 영양물질 주입 여하에 따라 지하수의 산화/환원전위가 크게 달라졌으며, 이는 산화/환원전위의 영향을 받는 용존 오염 물질의 산화수, 용해도 및 수착 등의 특성들이 생물자극법에 의해 바뀌거나 조절될 수 있음을 의미한다.
CO 산화반응의 촉매로 사용되는 페로브스카이트 금속산화물인 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75) 계의 촉매효과를 조사하기 위하여 광음향 분광법을 사용하였다. 산화반응으로부터 생성된 $CO_2$의 광음향신호를 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$에서 각각의 x값에 대하여 반응시간, 반응기체인 CO와 $O_2$의 농도비, 그리고 온도에 따라 측정함으로써 CO 산화반응의 $Gd_{1-x}Sr_xCoO_{3-y}$ 촉매 특성에 대한 정보를 얻었다. Gd1-xSrxCoO3-y에서 Gd가 Sr로 치환됨에 따른 촉매효과는 x=0.25일 때 최대로 나타났으며 반응 온도에 대하여는 200$^{\circ}C$ 이상에서 급격히 증가하는 것을 알 수 있었다. $CO_2$ 레이저 광음향분광법은 반응에 대한 연속적인 측정을 가능케 함으로써 CO 산화반응의 촉매효과 연구뿐만 아니라 일반적인 반응속도 연구에도 응용할 수 있는 방법임이 확인되었다.
At present, the Department of Energy (DOE) in Unite State are directing the efforts of developing accident tolerant fuel (ATF) technology. As the first barrier of nuclear fuel system, the material selection of fuel rod cladding for ATFs is a basic but very significant issue for the development of this concept. The advanced cladding is attractive for providing much stronger oxidation resistance and better in-pile behavior under sever accident conditions (such as SBO, LOCA) for giving more coping time and, of course, at least an equivalent performance under normal condition. In recent years, many researches on in-plie or out-pile physical properties of some suggested cladding materials have been conducted to solve this material selection problem. Base on published literatures, this paper introduced relevant research backgrounds, objectives, research institutions and their progresses on several main potential claddings include triplex SiC, FeCrAl and MAX phase material Ti3SiC2. The physical properties of these claddings for their application in ATF area are also reviewed in thermohydraulic and mechanical view for better understanding and simulating the behaviors of these new claddings. While most of important data are available from publications, there are still many relevant properties are lacking for the evaluations.
This study explores reducing the oxygen content of a commercial Ti-48Al-2Cr-2Nb powder to less than 400 ppm by deoxidation in the solid state (DOSS) using Ca vapor, and investigates the effect of Ca vapor on the surface chemical state. As the deoxidation temperature increases, the oxygen concentration of the Ti-48Al-2Cr-2Nb powder decreases, achieving a low value of 745 ppm at 1100℃. When the deoxidation time is increased to 2 h, the oxygen concentration decreases to 320ppm at 1100℃, and the oxygen reduction rate is approximately 78% compared to that of the raw material. The deoxidized Ti-48Al-2Cr-2nb powder maintains a spherical shape, but the surface shape changes slightly owing to the reaction of Ca and Al. The oxidation state of Ti and Al on the surface of the Ti-48Al-2Cr-2Nb powder corresponds to a mixture of TiO2 and Al2O3. As a result, the peaks of metallic Ti and Ti suboxide intensify as TiO2 and Al2O3 in the surface oxide layer are reduced by Ca vapor deposition.
Kamenskii, Mikhail A.;Eliseeva, Svetlana N.;Volkov, Alexey I.;Kondratiev, Veniamin V.
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제13권2호
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pp.177-185
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2022
Electrochemical properties of LiMn2O4 cathode were investigated in three types of Zn-containing electrolytes: lithium-zinc sulfate electrolyte (1M ZnSO4 / 2M Li2SO4), zinc sulfate electrolyte (2MZnSO4) and lithium-zinc-manganese sulfate electrolyte (1MZnSO4 / 2MLi2SO4 / 0.1MMnSO4). Cyclic voltammetry measurements demonstrated that LiMn2O4 is electrochemically inactive in pure ZnSO4 electrolyte after initial oxidation. The effect of manganese (II) additive in the zinc-manganese sulfate electrolyte on the electrochemical performance was analyzed. The initial capacity of LiMn2O4 is higher in presence of MnSO4 (140 mAh g-1 in 1 M ZnSO4 / 2 M Li2SO4 / 0.1 M MnSO4 and 120 mAh g-1 in 1 M ZnSO4 / 2MLi2SO4). The capacity increase can be explained by the electrodeposition of MnOx layer on the electrode surface. Structural characterization of postmortem electrodes with use of XRD and EDX analysis confirmed that partially formed in pure ZnSO4 electrolyte Zn-containing phase leads to fast capacity fading which is probably related to blocked electroactive sites.
Barbara Elizabeth van Wyngaard;Arno Hugo;Phillip Evert Strydom;Foch-Henri de Witt;Carolina Henritta Pohl;Arnold Tapera Kanengoni
Animal Bioscience
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제36권9호
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pp.1414-1425
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2023
Objective: Long chain n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) exert positive effects on human health. The long chain n-3 PUFA of pork can be increased by adding fish oil to the diet. Due to the cost and availability of fish oil an alternative source must be found. Methods: This study evaluated the effect of five dietary oils on meat quality, fatty acid composition and lipid stability. The five diets contained 1% palm oil (Control), 1% soya oil, 1% linseed oil, 1% fish oil, and 1% Echium oil, respectively. The trial consisted of 60 gilts, randomly allocated to five groups. Results: All color parameters, extractable fat content, fat free dry matter, and moisture content of the m. longissimus muscle were unaffected by dietary treatment. Consumers and a trained sensory panel could not detect a difference between the control samples and the Echium oil sample during sensory analysis. Samples containing higher levels of PUFA (soya, linseed, fish, and Echium oil) had higher levels of primary and secondary lipid oxidation products after refrigerated and frozen storage. However, these values were still well below the threshold value where off flavors can be detected. The Echium oil treatment had significantly higher levels of long chain PUFA than the linseed oil treatment, but it was still significantly lower than that of the fish oil treatment. Conclusion: Echium oil supplementation did not increase the levels of n-3 to the same extent as fish oil did. The result did however suggest that Echium oil can be used in pig diets to improve muscle long chain n-3 fatty acid content without any adverse effects on meat quality when compared to linseed, soya, and palm oil.
Synthesis of $Li_2MnSiO_4$ was attempted by the conventional solid-state reaction method, and the phase formation behavior according to the change of the calcination condition was investigated. When the mixture of the three source materials, $Li_2O$, MnO and $SiO_2$ powders, were used for calcination in air, it was difficult to develop the $Li_2MnSiO_4$ phase because the oxidation number of $Mn^{2+}$ could not be maintained. Therefore, two-step calcination was applied: $Li_2SiO_3$ was made from $Li_2O$ and $SiO_2$ at the first step, and $Li_2MnSiO_4$ was synthesized from $Li_2SiO_3$ and MnO at the second step. It was easy to make $Li_2MnSiO_3$ from $Li_2O$ and $SiO_2$. $Li_2MnSiO_4$ single phase was developed by the calcination at $900^{\circ}C$ for 24 hr in Ar atmosphere as the oxidation of $Mn^{2+}$ was prevented. However, the $Li_2MnSiO_4$ was ${\gamma}-Li_2MnSiO_4$, one of the polymorph of $Li_2MnSiO_4$, which could not be used as the cathode materials in Li-ion batteries. By applying the additional low temperature annealing at $400^{\circ}C$, the single phase ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ powder was synthesized successfully through the phase transition from ${\gamma}$ to ${\beta}$ phase.
Dimethylformamide를 공통용매로 하여 $H_3PMo_{12}O_{40}$와 polysulfone를 동시에 녹여 분리막 형태의 $H_3PMo_{12}O_{40}$-polysulfone 필름을 제조하였다. SEM 및 EDX 분석 결과 필름 촉매상에서 $H_3PMo_{12}O_{40}$는 매우 고른 상태로 잘 분산되어 있음을 확인되었다. ESCA 분석결과에 의하면 Mo의 산화상태에는 변화가 없었다. 에탄을 전환반응에서 $H_3PMo_{12}O_{40}$-polysulfone 필름 촉매는 $H_3PMo_{12}O_{40}$보다 낮은 산반응특성과 높은 산화반응 특성을 보였으며, 산화반응의 활성은 약 10배 정도 크게 나타났다. 산 특성의 감소는 $H_3PMo_{12}O_{40}$의 산점과 강하게 결합된 dimethylformamide에 기인하여, 산화특성의 증가는 촉매의 고른 분산에 기인하였다. 흡착실험 결과 블랜딩 후 $H_3PMo_{12}O_{40}$의 표면 특성은 크게 증가하였으나 내부 특성은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 헤테로폴리산을 고분자와 블랜딩시킬 경우 헤테로폴리산이 지니는 산 및 산화환원 특성의 제어는 물론 촉매의 표면 및 내부 특성 제어가 가능할 것으로 여겨진다.
최근 산업활동의 종류가 점차 복잡해지면서 오염물질의 종류도 많아지고 있으며 오염물질의 성상도 점차 복합화하고 있다. 이런 경향은 과거 단일 물질에 의한 오염에서 점차 유기물과 중금속이 동시에 오염되는 것과 같은 혼합 오염형태가 증가하고 있는데서 인지된다. 본 연구는 유류와 중금속이 동시에 오염된 지역에서 유류분해에 따른 혐기성 환경전환이 비소의 농도와 화학종에 어떤 영향을 미치며 그 결과가 위해성과 정화작용에 어떤 영향을 미치는지를 확인하고자 하였다. 충적대수층에서 채취한 사질토양을 tetradecane으로 오염시킨 후 As(III)과 As(V)를 각각 1:1, As(III)로만 그리고 As(V)로만 등으로 혼합비율을 달리하여 오염시킨 후 마이크로코즘을 제작하여 혐기성 반응기안에 방치, 60일간 운전하였다. 매 10일마다 마이크로코즘을 개방하여 유기물, As(III) 및 As(V)의 농도 그리고 Fe, Mn의 농도변화를 측정하였다. 전체 As 농도에 대한 As(III)의 비율, As(III) 자체의 농도 변화 그리고 유기물 분해경향 등을 바탕으로 유기물분해에 따라 As(III)의 증가에 영향을 미치는 것이 확인되었다. Fe, Mn의 환원에 따른 As의 산화와 유기물 분해에 따른 환원이 서로 상충할 수 있으며 실제 분해 단계에 따라 어느 한쪽의 작용이 우세해지는 것으로 판단된다. 즉, Fe, Mn의 환원은 유기물의 분해에 의해 억제되었으며 유기물 분해가 상당히 진행 된 이후 Fe, Mn의 혐기성 용출이 일어나는 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 혼합오염지역의 경우 유기물분해는 비소종의 화학형태에 영향을 미칠 것으로 예상되며 만약 As(III)의 비율이 증가할 경우 비소종의 위해성은 증가하게 될 것으로 판단되며 점차 증가하고 있는 혼합오염물 지역에 대한 정량적 위해성 평가가 요구된다.
Park, Sung-Yong;Yoon, Young-Mo;Schilling, M. Wes;Chin, Koo-Bok
한국축산식품학회지
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제29권5호
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pp.579-589
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2009
This study was conducted to investigate the effects of heating, fiber type used in solid-phase microextraction (SPME, two phase vs three phase) and storage time on the volatile compounds of porcine M. longissimus dorsi (LD). Volatile compounds were measured using a gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS) with a quadrupole mass analyzer. Among the volatile compounds identified, aldehydes (49.33%), alcohols (24.63%) and ketones (9.85%) were higher in pre-heated loins ($100^{\circ}C$/30 min), whereas, alcohols (34.33%), hydrocarbons (22.84%) and ketones (16.88%) were higher in non-heated loins. Heating of loins induced the formation of various volatile compounds such as aldehydes (hexanal) and alcohols. The total contents of hydrocarbons, alcohols, and carboxylic acids were higher in two phase fibers, whereas those of esters tended to be higher in three-phase fibers (p<0.05). Most volatile compounds increased (p<0.05) with increased storage time. Thus, the analysis of volatile compounds were affected by the fiber type, while heating and refrigerated storage of pork M. longissimus dorsi increased the volatile compounds derived from lipid oxidation and amino acid catabolism, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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