• 제목/요약/키워드: Vitreous Carbon

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Electrochemical Dechlorination of 1,2,4-Trichlorobenzene Using a Reticulated Vitreous Carbon Electrode

  • Paeng, Ki-Jung;Lim, Chae-Yun;Lee, Bo-Young;Myung, No-Seung;Rhee Paeng, In-Sook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권9호
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    • pp.1329-1332
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    • 2003
  • Stepwise dechlorination of 1,2,4-trichlorobenzene was observed at a glassy carbon electrode in dimethylformamide containing 0.1 M tetraethylammonium perchlorate. Especially, dechlorination to dichlorobenzene and further to monochlorobenzene or benzene was successfully demonstrated with a porous reticulated vitreous carbon electrode. Electrochemical dechlorination of polychlorobenzenes employing a flow cell with a reticulated vitreous carbon working electrode is also described. Preliminary experiments with a flow cell showed that dechlorination of trichlorobenzene to dichlorobenzene was partially completed while dechlorination to benzene or monochlorobenzene was not successful, suggesting that a flow rate and electrolysis time should be further optimized for the complete electrolysis.

유리화 비정형 탄소의 전계방출 거동 (Characterization of field emission behavior from vitreous carbon)

  • 안상혁;이광렬;은광용
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.122-129
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    • 2000
  • Mo이 코팅된 유리기판 상에 전기영동법으로 도포된 유리화 비정형 탄소분말의 전계방출 특성을 조사하였다. 탄소의 $sp^2$결합만으로 이루어진 유리화 비정형 탄소는 전계방출을 얻기 위한 초기화 공정 없이도 규칙적인 전계방출 거동을 보이고 있었다. 전자의 방출이 시작되는 임계전장의 크기는 3에서 4 MV/m 구간의 값을 가지고 있었으며, Fowler-Nordheim plot로부터 평가된 effective work function은 약 0.06 eV였다. 전류전압거동의 반복측정에 의해 관찰된 바와 같이 전계방출의 안정성 면에서 유리화 비정형 탄소는 Si tip보다 우수하였으며, 도포된 전체면적에서 전면발광의 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 탄소계 물질에서 관찰되는 전계방출이 탄소의 $sp^3$결합과 밀접하게 관련되어 있지 않으며, 전자가음극물질의 표면으로 이동하는데 필요한 전기전도성, 혹은 기판과 음극물질 계면에서의 전자이동 등이 전계방출의 거동을 결정하는 중요한 요인임을 보여주고 있다.

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Polypyrrole-Coated Reticulated Vitreous Carbon as Anode in Microbial Fuel Cell for Higher Energy Output

  • Yuan, Yong;Kim, Sung-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.168-172
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    • 2008
  • A microbial fuel cell is a noble green technology generating electricity from biomass and is expected to find applications in a real world. One of main hurdles to this purpose is the low power density. In this study, we constructed a prototype microbial fuel cell using Proteus vulgaris to study the effect of various reaction conditions on the performance. Main focus has been made on the modification of the anode with electropolymerized polypyrrole (Ppy). A dramatic power enhancement was resulted from the Ppy deposition onto the reticulated vitreous carbon (RVC) electrode. Our obtained maximum power density of 1.2 mW cm-3 is the highest value among the reported ones for the similar system. Further power enhancement was possible by increasing the ionic strength of the solution to decrease internal resistance of the cell. Other variables such as the deposition time, kinds of mediators, and amount of bacteria have also been examined.

Anodic Alumina와 Retriculate Vitreous Carbon을 전극으로 사용하여 수용액에서 중금속이온의 제거 (Removal of Heavy Metal Ions in the Aqueous Solution Using Anodic Alumina and Retriculate Vitreous Carbon Electrodes)

  • 조승구;이건주
    • 유기물자원화
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    • 제11권4호
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    • pp.120-129
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    • 2003
  • 0.3M의 옥살산 용액에서 anodic alumina를 제작하였으며 barrier 층을 제거하기 위하여 20wt% 황산 용액에서 한시간 동안 방치시켰다. 이 anodic alumina를 전극으로 사용하여 수용액에서 $Cd^{2+}$, $Co2^{+}$$Pb^{2+}$이온들을 환원시켜 제거하였다. XRD와 SBM으로 anodic alumina의 구조를 분석하였고, SEM 결과 anodic alumina에는 60nm의 pore가 존재함을 확인할 수 있었으며, 20wt% 황산 용액으로 처리 후 anodic alumina의 표면이 황산에 약간 녹기 때문에 anodic alumina의 표면의 규칙성이 떨어지는 결과를 보였다. anodic alumina를 음극, 그리고 탄소를 양극으로 각각 사용하여 $Cd(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$, $Co(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$$PbSO_4$ 수용액에 24시간동안 직류전류를 흘려주었을 때, 전류를 흘려준 시간에 따라 전압이 각각 4.6, 3.4 및 5.1V 까지 증가하다가 4.2, 2.7 및 2.4V로 일정해지는 결과를 얻었다. 전류를 흘려준 시간이 18시간까지는 시간이 증가할수록 용액내의 금속이온의 농도는 감소하였으며 음극인 anodic alumina의 표면에 각 금속들이 석출되는 것을 확인할 수 있었다. anodic alumina로 금속이온을 제거한 수용액을 retriculate vitreous carbon(RVC)를 작업전극으로 하는 flow cell로 제2차 금속이온 제거를 수행하였다. $Cd^{2+}$$Co^{2+}$이온의 농도는 용액을 flow cell에 20분간 흘려줄 때까지만 감소하였고 $Pb^{2+}$이온 농도는 30분까지 감소하였다. 이 경우 $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$$Pb^{2+}$이온들 제거효율은 각각 34.78, 28.79 및 86.38% 이었다. 또한 $Cd^{2+}$$Co^{2+}$이온이 동시에 RVC전극에 흡착 가능한 결과를 보였으며 제거효율은 32.30 및 31.37% 이었다.

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Horseradish Peroxidase가 고정화된 다공성 탄소 전극을 이용한 페놀의 전기화학적 분해 (Electrochemical Degradation of Phenol by Using Reticulated Vitreous Carbon Immobilized Horseradish Peroxidase)

  • 조승희;연경호;김가영;심준목;문승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1263-1269
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    • 2005
  • 용액 상에서 페놀류에 대해 95%의 분해특성을 지니는 동식물세포유래의 효소(horseradish peroxidase, HRP, EC 1.11.1.7)를 다공성 탄소 전극에 고정화시키고 이를 전기화학 반응기에 도입하여 전극반응에 의해 연속적으로 발생되는 과산화수소를 이용하여 페놀의 분해를 수행하였다. FT-IR 분석을 통해 다공성탄소전극 표면에 HRP의 아민기와 펩티드 결합을 위한 카르복실기가 생성되었음을 확인하였고 가교제(coupling agent)로 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride(EDC)를 이용하여 공유결합으로 고정화시켰다. 또한 HRP를 활성화 시켜 페놀을 처리하기 위해 전해질로 사용된 인산염 완충용액의 농도($10{\sim}200$ mM)와 pH($5.0{\sim}8.0$), 외부 산소 주입량($10{\sim}50$ mL/min)및 potentiostat/galvanosta에 의한 외부 공급전압($-0.2{\sim}-0.8$ volt, vs. Ag/AgCl)의 조건을 달리하며 RVC 전극 표면에서 발생되는 과산화수소 농도 및 전류효율을 고려하여 최적 자체 발생조건을 결정하였다. HRP가 고정화된 RVC 전극은 초기 고정화된 HRP 활성에 대해 4주 동안 89%의 상대적 효소 활성도(relatively enzymatic activity)를 지니는 안정한 전극임을 확인하였으며 실험실 스케일의 연속식 전기화학 반응기에 도입되어 최적 과산화수소의 발생조건에서 86%의 분해 효율을 보였다.

폐 소다석회 유리의 조성조절에 의한 발포유리블록의 제조 (Preparation of Foamed Glass Block from Recycled Soda-lime-silicate Glasses by Chemical Composition Control)

  • 김정민;이철태
    • 공업화학
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    • 제24권4호
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    • pp.382-390
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    • 2013
  • 소다석회 조성의 폐 병유리를 대상으로 효율적인 재활용방안을 찾기 위해서 발포화에 적절한 조성의 조절을 통해 직접 보온단열재 발포유리블럭을 제조할 수 있는 공정을 조사하였다. 폐 병유리의 직접 발포화를 위해 첨가되는 성분 및 조성은, 폐 유리분말 100중량부에 대하여 $SiO_2$ 10중량부, $Na_2SO_4$ 0.5중량부, $B_2O_3$ 3.0중량부, 그리고 발포제로서 카본 블랙류 탄소재 0.3중량부이다. 발포공정은 턴넬키른에서 진행하며, 발포소성 조건은 폐 유리분말의 입도는 -325 mesh, 발포소성온도는 $830{\sim}850^{\circ}C$, 발포시간은 30~35 min이 바람직하다. 상기 조건하에 제조된 발포체는 밀도가 $0.17{\sim}0.21g/cm^3$, 열전도도 $0.06{\pm}0.005kcal/h{\cdot}m{\cdot}^{\circ}C$, 수분 흡수율 1.1~1.5%, 압축강도는 $20{\sim}30kgf/mm^2$의 물성을 나타내었다.

PECVD 방법으로 성장시킨 DLC 박막의 복소굴절율 및 성장조건에 따른 박막상수 변화 (Complex refractive index of PECVD grown DLC thin films and density variation versus growth condition)

  • 김상준;방현용;김상열;김성화;이상현;김성영
    • 한국광학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.277-282
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    • 1997
  • 광학소자나 전자소자의 코팅에 많이 이용되고 있는 Diamond-like Carbon(DLC) 박막의 복소굴절율을 광학적 방법을 사용하여 구하였다. PECVD(Plasma enhanced CVD)법에 의해 Si(100)기판과 비정질실리카 기판위에 각각 성장시킨 DLC 박막을 분광타원해석기와 분광광도계를 이용하여 타원해석 스펙트럼과 광투과율 스펙트럼을 측정하고, Sellmeier 분산관계식과 양자역학적 진동자 모델을 이용하여 분석하였다. 비정질실리카 위에 증착된 DLC 박막의 광투과영역에서 분광타원해석분석으로 굴절률 및 박막의 유효두께를 구하고 광흡수영역에서 투과스펙트럼을 역방계산하여 소광계수를 구한 뒤, 이 소광계수 스펙트럼에 최적 근사하는 양자역학적 분산식의 계수들을 회귀분석법으로 결정하여 복소굴절율을 구하였다. 그리고 모델링방법을 타워해석 스펙트럼에 적용하여 Si기판과 비정질이산화규소 기판위에 증착된 DLC 박막의 조밀도, 표면거칠기 등 박막상수를 박막의 성장조건에 따라 분석하였다.

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