• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.257-262
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• 2013

불산(HF)을 함유한 폐수는 주로 불소이온($F^-$)과 불화붕산염($BF{_4}{^-}$)을 포함하고 있으며, 불산 폐수처리는 보편적으로 칼슘을 이용한 응집 침전 공정을 사용하고 있다. 불소이온은 칼슘이온에 의해 높은 제거효율을 나타내지만 불화붕산염($BF{_4}{^-}$)의 경우 반응성이 낮아 총 불소 제거에 많은 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 알루미늄을 이용하여 불화붕산염을 분해하여 총 불소 제거 효율을 향상 시키는데 있다. 불소처리공정 모사 반응기를 이용하여 pH, 알루미늄 주입량, 수온에 따른 불화붕산염의 분해 실험을 실시하였다. 실험결과 알루미늄을 이용한 불화붕산염 분해는 낮은 pH와 높은 수온 그리고 Al/T-F (Aluminum/Total Fluoride) mole ratio가 증가할수록 분해속도도 증가하였으며 반응시간 120분 후에는 큰 농도변화가 없는 것으로 나타났다. 연구결과 알루미늄을 이용한 처리를 통하여 불화붕산염을 포함한 폐수의 처리효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.254-260
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• 2022

Trimethylammonium tetrafluoroborate (TriMA BF₄), consisting of the smallest trialkylammonium ion, was investigated for use in electrochemical double-layer capacitors. Despite the presence of a proton in TriMA⁺, cycle life tests in acetonitrile (AN) and -butyrolactone (GBL) showed a good capacity retention with a 1.8 V cut-off voltage. The rate of electrolysis of TriMA BF₄ in GBL was lower than that in AN because of the lower conductivity in GBL. As a consequence, the cells based on GBL achieved a higher capacitance and longer life than those with AN. TriMA BF₄ had a higher conductivity and lower viscosity than the quaternary salt tetraethylammonium tetrafluoroborate in GBL, as well as higher ionic mobility, these factors resulted in a higher rate capability.

• 대한화학회지
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• 제26권5호
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• pp.326-332
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• 1982

플루오르화수소산 존재하에서 methylene blue의 양이온과 $BF_4^-$, 음이온이 이루는 착물을 1,2-dichloroethane과 nitrobenzene으로 용매추출하여 분광광도법으로 분석하였다. 적외선과 가시선 스펙트럼을 조사하여 이 착물은 1:1 조성비를 가지는 ion-pair로 존재하는 것으로 보이며 1,2-dichlorethane 중에서는 해리하지 않는 것을 알아냈다. 1,2-Dichlorethane에 대해서는 HF의 농도가 1.43${\times}10^{-2}$~ 2.86${\times}10^{-1}$M 범위에서 추출상수가 25$^{\circ}$C에서 1.1${\times}10^4M{-1}$로 일정한 값을 나타내었으며 nitrobenzene에 대하여는 대체로 10배 가량 큰 값을 가지지만 HF농도가 증가함에 약간씩 증가하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.360-363
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• 2005

Biomimetic actuators composed of cellophane with an electrically conducting polyaniline(PANI) film have been fabricated and tested in air ambience conditions doped with two different counter ions such as perchlorate (${ClO_4}^-$) and tetrafluoroborate (${BF_4}^-$). Fabrication of the trilayer CP//CELLOPHANE//CP substantially enhanced the tip displacement (13.2mm) compared to the small displacement (8.3mm) of the bilaye. CP//CELLOPHANE. The ion migration among layers is the main factor behind the expansion of cellophane, while the expansion/contraction of PANI are dependent on the redox reaction of the polymer. The displacement of the composite is dominated by the humidity content. This implies that the actuation principle is possibly due to the assistance of water existing.

• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-15
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• 2011

The composite membranes comprising of sulfonated polymers as matrix and ionic liquids as ion-conducting medium in replacement of water are studied to investigate the effect of annealing of the sulfonated polymers. The polymeric membranes are prepared on recast Nafion containing the ionic liquid, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ($EMIBF_4$). The composite membranes are characterized by thermogravitational analyses, ion conductivity and small-angle X-ray scattering. The composite membranes annealed at $190^{\circ}C$ for 2 h after the fixed drying step showed better ionic conductivity, but no significant increase in thermal stability. The mean Bragg distance between the ionic clusters, which is reflected in the position of the ionomer peak (small-angle scattering maximum), is larger in the annealed composite membranes containing $EMIBF_4$ than the non-annealed ones. It might have been explained to be due to the different level of ion-clustering ability of the hydrophilic parts (i.e., sulfonic acid groups) in the non- and annealed polymer matrix. In addition, the ionic conductivity of the membranes shows higher for the annealed composite membranes containing $EMIBF_4$. It can be concluded that the annealing of the composite membranes containing ionic liquids due to an increase in ion-clustering ability is able to bring about the enhancement of ionic conductivity suitable for potential use in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) at medium temperatures ($150-200^{\circ}C$) in the absence of external humidification.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권6호
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• pp.1693-1697
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• 2013

This study develops a novel method to remove the free cations created during the synthesis of ionic liquid. The cations are removed from the ionic liquid by size-selective adsorption onto chemically surface-modified Zeolite. The porous crystal nano-structure of Zeolite has several electron-rich Al sites to attract cations. While large cations of an ionic liquid cannot access the Zeolite nano-structure, small cations like $Na^+$ have ready access and are adsorbed. This study confirms that: $Na^+$ can be removed from ionic liquid effectively using Zeolite; and, in contrast to the conventional and extensively applied ion exchange resin method or solvent extraction methods, this can be done without changing the nature of the ionic liquid.

• 전기화학회지
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• 제16권2호
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• pp.91-97
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• 2013

이온성 액체 전해질염 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ($EMIBF_4$)과 용매 acrylonitrile (ACN) 및 propylene carbonate (PC)와 각각 혼합한 용액에 poly(ethylene glycol)diacrylate (PEGDA)를 45-60 wt.% 첨가하고 자외선 조사를 통해 경화시켜 고체 고분자 전해질 필름을 제조하였다. 이 고체 고분자 전해질 필름을 분리막으로 채택하고 활성탄 전극을 사용하는 수퍼커패시터를 제조하여 그 전기화학적 특성을 사이클릭 볼타메트리와 임피던스 방법으로 조사하였다. 결과적으로 PEGDA를 45 wt.% 첨가하여 제조한 고체 고분자 전해질 필름을 채택한 경우가 스캔속도 $20mVs^{-1}$에서 $46Fg^{-1}$의 가장 우수한 축전용량을 나타내는데, 이것은 PEGDA의 저함량 때문에 상대적으로 자외선 경화가 약하게 진행되어 고분자 전해질 필름의 유연성이 충분히 확보되므로 필름 내 이온전도가 가장 활발히 진행될 수 있었기 때문이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권2호
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• pp.260-267
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• 2020

본 연구에서는 "이온젤" 이라고 불리는 고분자 기반의 PVA(polyvinyl alcohol) 기반의 고체 전해질에 이온성 액체 BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 제조한 전고체 전해질과 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료를 이용하여 슈퍼커패시터를 제작하였으며, 유기골격체의 유 무에 따른 전기화학적 특성을 분석하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)을 통하여 비교 및 분석하여 보았다. 그 결과로, 금속유기골격체가 함유되지 않은 슈퍼커패시터의 전기용량값은 380 F/g 으로 확인 할 수 있었고, 이 값은 금속유기골격체를 첨가하였을 때 340 F/g로 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 1 wt%의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며 이러한 결과를 바탕으로 금속유기골격체의 첨가량을 최적화 할 필요가 있다고 판단된다.

• 분석과학
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• 제8권4호
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• pp.675-682
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• 1995

Thin films of buckminsterfullerene($C_{60}$) formed by solution drop casting on Pt foil electrode surfaces were studied by cyclic voltammetry(CV) in acetonitrile(MeCN) containing quaternary ammonium or alkali-metal salts as supporting electrolyte. The electrochemical behaviors of $C_{60}$ films are found to be strongly dependent on the nature of the supporting electrolytes, especially with tetrabutyl ammonium perchlorate (TBAP, $NBu_4ClO_4$), and tetrabutyl ammonium tetrafluoroborate ($TBABF_4$, $NBu_4BF_4$). Reasonably stable films are formed into which electrons can be injected. The interaction of $C_{60}$ film with the quaternary ammonium cation may produce the fulleride salts $(TBA^+)(C{_{60}}^-)$ and $(TBA^+)_2(C{_{60}}^{2-})$. The bulk electroreduction with a controlled potential to generate the soluble $C{_{60}}^{3-}$ anions(dark red-brown color) is followed by electrooxidative deposition to produce a neutral $C_{60}$ film on the surface. The peak currents($I_{pc}$ and $I_{pa}$) of these thin film were dramatically decreased with repetitive potential scanning. These results could be explained by the adsorption-desorption phenomena and ion pairing interaction of reduced species($C{_{60}}^-$, and $C{_{60}}^{2-}$) onto the electrode surface. The peak current changes and peak potential shifts of the thin $C_{60}$ film in cyclic voltammograms formed from solution were observed by varying scan rates.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.243-249
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• 2006

전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.