석탄을 가스터빈에 직접 사용하여 발전 효율을 높이고자 용매추출법으로 회분이 제거된 청정석탄 제조공정이 개발되고 있다. 용매추출에 의해 생산된 청정석탄에는 미량의 알카리금속이온이 들어있어서 연소시에 터빈 날개의 부식을 일으킬 수 있다. 이 연구에서는 청정석탄 제조공정의 알카리금속이온 제거를 위하여 무기이온교환제인 ${\alpha},{\beta}$-인산금속 산화물들(ZP: $Zr(HPO_4)_2$, TP: $Ti(HPO_4)_2$, ZTP: $ZrTi(HPO_4)_4$, Z1TP3: $Zr_{0.25}Ti_{0.75}(HPO_4)_4$, Z3T1P: $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_4$)과 H-Y 제올라이트를 제조하여 수용액 및 석탄이 용해된 고온의 유기용매(N-methyl-2-pyrrolidone)에서 나트륨 이온 제거 특성을 비교 분석하였다. ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 모사 수용액($Na^+$ Conc. 100 ppmw)에서 ${\alpha}$ 형태에 비해 높은 이온교환용량을 가지고 있으며 H-Y 제올라이트에 비해서도 높은 나트륨 이온 제거용량을 보여주었다. 이온교환매체가 고온의 유기용매($Na^+$ Conc. 12 ppmw in NMP)일 경우에는 H-Y 제올라이트의 나트륨이온 제거율은 $300^{\circ}C$까지 90% 이상이었으나, 그 이상의 온도에서는 50% 가량으로 급격히 감소하는 경향을 보여주었다. 그러나 ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 여러 온도조건($250{\sim}400^{\circ}C$)에서 90% 이상의 제거율을 나타내었고 강산용액을 이용한 재생 후에도 최초 실험과 유사한 나트륨 이온 제거율을 보여주었으며 그 중 가장 높은 제거율을 나타낸 $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_2$는 알카리금속이온 제거공정에 가장 적합한 무기이온교환제로 판단된다.
Substantially improved methods for the preparation of europium-doped yttrium oxide red phosphor with the inclusion of alkali metal halides having a general formula $(Y_{1-x}Eu_x)_2O_3$:MX where 0.025${\leq}$x${\leq}$0.2 and MX is alkali halide in the mole ratio 0.025 to 0.6, more preferably between 0.05 to 0.2 mole, are reported. Another series of the red phosphor materials with general formula $(Y_{1-x-y}Gd_xEu_y)_2O_3$:MX where 0.05${\leq}$x${\leq}$0.40 and 0.025${\leq}$y${\leq}$0.20 and MX is alkali halide in the mole ratio 0.025 to 0.5, more preferably between 0.1 to 0.2 mole, has also been presented. The inclusion of alkali halide greatly increase the luminance of the materials. The materials are very soft with fine particle size less than 100nm. The phosphorescent materials have good luminance in VUV region.
Using alkali treatment solution, neutrality treatment solution and acid treatment solution, the surface corrosion layer of copper plates and bronze plates that have been artificially corroded using HCl, $H_2SO_4$ and $HNO_3$ solutions were removed. In the case of alkali treatment solution, only air oxidation in the form of black tenorite and white cuproous chloride remained without being removed. In the case of using a neutrality treatment solution, a anhydrous type layer of reddish brown cupric chloride remained without being removed, together with this black and white corrosion substance. In the case of using an acid treatment solution, this red corrosion substance also remained, but all of the oxide was removed on the surface of the specimen that was treated by alternatively using alkali treatment solution and acid treatment solution. In the case of this treatment solution with the order of alkali-acid, oxidation no longer proceeded only through the distilled water cleaning process after treatment, thereby showing that oxidation from the cleaning solution no longer proceeded.
플러렌 이온$(full^-)$으로 수식된 피를 고분자 피막을 전기화학법으로 중합하기 위하여 사용된 전지는 Au/5mM pyrrole, 1mM fullerene, 0.1M $TBABF_4,\; CH_2C1_2/Pt$이었으며 이 전지로 $electrode/ppy(full^-)ppy(full^-){\ldots}$와 같은 웨이퍼형의 전극을 제작하였다. 이 전극을 사용한 Au(quartz crystal analyzer; QCA)/ppy$(full^-)$, 0.01M metal ion(aq.)/Pt형의 전지로 알카리 금속이온을 포집하였다. $Li^+,\;Na^+,\;K^+,\;Rb^+$ 및 $Cs^+$이온의 포집에 대한 속도상수는 일차반응 속도식으로 계산한 결과 그 값이 각각 $1.60\times10^{-8},\;3.13\times10^{-11},\;1.38\times10^{-9},\;2.71\times10^{-11}$ 및 $2.98\times10^{-12}mo1.s^{-1}$이였다. 이 전극을 수정판 미량저울(QCM)을 적용하여 결정한 각 이온의 화학양론은 $Li_7C_{60},\;Na_4C_{60},\;K_3C_{60},\;Rb_1C_{60}$ 및 $Cs_1C_{60}$이었다.
Hydrogen-delayed fracture (HDF) was analyzed from the deposited weld metals of 600-MPa and 800-MPa flux-cored arc (FCA) welding wires, and then from the diffusible hydrogen behavior of the weld zone. Two types of deposited weld metal, that is, rutile weld metal and alkali weld metal, were used for each strength level. Constant loading test (CLT) and thermal desorption spectrometry (TDS) analysis were conducted on the hydrogen pre-charged specimens electrochemically for 72 h. The effects of microstructures such as acicular ferrite, grain-boundary ferrite, and low-temperature-transformation phase on the time-to-failure and amount of diffusible hydrogen were analyzed. The fracture time for hydrogen-purged specimens in the constant loading tests decreased as the grain size of acicular ferrite decreased. The major trapping site for diffusible hydrogen was the grain boundary, as determined by calculating the activation energies for hydrogen detrapping. As the strength was increased and alkali weld metal was used, the resistance to HDF decreased.
알칼리 용융법과 수 침출을 이용하여 탄화텅스텐(WC)으로부터 텅스텐(W) 회수에 관한 연구를 실시하였다. 알칼리 용융 처리는 알칼리염의 종류, 용융온도 및 용융시간을 변화시키면서 실시하였으며, 수 침출은 $25^{\circ}C$, 2시간 및 슬러리 농도 10 g/L로 고정하여 실시하였다. 알칼리염으로 질산나트륨($NaNO_3$)만 단독으로 사용한 경우, W의 수 침출율은 63.3%이었지만, 용융 첨가제인 수산화나트륨(NaOH) 혼합량이 증가할수록 침출율은 증가하였으며, 몰비 $WC:NaNO_3:NaOH=1:2:2$로 혼합한 용융물에서는 97.8%까지 증가하였다. NaOH는 용융 반응의 반응열 증가로 인한 반응 촉진제 역할을 한 것으로 판단된다.
아연재련전사로부터 갈륨을 회수하기 위하여 NaOH용액을 사용한 알칼리 침출실험을 수행하였다. 실험결과 아연질산을 NaOH용액으로 알칼리 침출할 경우 주로 침출되는 원소는 Zn, K 및 Si 등이며, Fe를 비롯한 여러 base metal들은 극히 미량만이 침출되기 때문에 용매추출 공정을 통해 용이하게 갈륨을 정제할 수 있다. 한편 알칼리 침출의 특징은 알칼리 농도가 증가할수록 그리고 광액농도가 낮을수록 갈륨의 침출율이 증가하며, 특히 침출에 앞서 아연잔사를 물로 세척하여 용해성 아연화합물을 미리 제거하면 알칼리 소모량을 상당히 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 대체로 갈륨의 적정 침출조건은 아연잔사를 물로 세척하여 용해성 아연화합물을 미리 제거하고 광액농도 333g/L NaOH 농도 1~1.25 M/L로 하여 상온$25^{\circ}C$에서 2시간 정도 침출하는 것이 효과적이며, 이 경우 약 80%이상의 갈륨을 회수 할 수있다.
Kim, Jong-Seung;Lee, Soo-Heon;Yu, Sang-Hyeok;Cho, Moon-Hwan;Kim, Dong-Won;Kwon, Seon-Gil;Lee, Eil-Hee
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제23권8호
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pp.1085-1088
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2002
Calix[6]arene having both carboxylic acid (1,3,5-) and carboxamide (2,4,6-) in an alternative way was synthesized. Transport rates of alkali and alkaline-earth metal ions were tested in bulk liquid membrane and polymer inclusion membrane. Ba2+ ion was found to give the highest transport rate among tested metal ions in both BLM and PIM systems. In PIM system, high durability (longer than 30 days) of the membrane was observed.
The goal of this research is to compare the metal binding characteristics of an anoxic selector activated sludge system and a conventional activated sludge system. Metal biosorption by biomass harvested from experimental systems was determined by a series of batch experiments. Heavy metals studied in this research were zinc, cadmium, and nickel. The sorption isotherm showed that the selector sludge had significantly higher sorption capacity than did the control sludge. Metal biosorption behavior closely followed a Freundlich isotherm model for equilibrium concentrations. ECP contents of biomass estimated by alkali extraction technique showed that ECP levels in the selector sludge significantly higher than that in the sludge harvested from the conventional system, indicating that the higher metal sorption capacity of selector sludge may be due to the selection of the ECP-producing bacteria (i.e., Zoogloea sp.) by the selector system.
아자크라운에테르가 부착된 알킬 페닐포스피닉산을 합성하여 수용액층으로부터 클로로포름층으로 알카리금속이온의 경쟁용매추출 특성을 조사하였다. 연구된 포스피닉산들은 phenylphosphinate, aldehyde 그리고 monoazacrown ether의 한 단계 반응에서 생성되는 포스피네이트 에스테르를 알카리성 가수분해시켜 좋은 수율로 합성할 수 있었다. 합성된 포스피닉산 시약을 착물화제로 사용하여 pH에 따라 수용액층으로부터 클로로포름층으로 알카리 금속이온의 경쟁용매추출 특성을 조사한 결과 이 시약들은 넓은 pH 영역에서 금속이온을 유기용매층으로 추출해냄을 확인하였으며, pH 11인 알카리성 용액에서의 총금속이온부하는 약 75%였다. 이온의 선택성은 아자크라운에테르의 공동크기에 주로 의존하여, monoaza-15-crown-5 기를 갖는 알킬페닐포스피닉산, ${\underline{2}}$, 에서는 $Na^+$ >> $K^+$ > $Rb^+$ > $Li^+$ > $Cs^+$ 순이며 monoaza-18-crown-6 작용기가 있는 알킬페닐포스피닉산, ${\underline{3}}$, 에서는 $K^+$ >> $Rb^+$ > $Na^+$ > $Cs^+$ > $Li^+$ 이온의 순으로 나타났다. 아자크라운에테르포스피닉산들은 유사한 이온선택성을 지닌 크라운에테르카르복실산에 비해 보다 넓은 영역의 pH에서 알카리금속이온의 용매추출이 가능하여, 약한 산성이나 중성 수용액에서도 상당한 정도의 금속이온부하를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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