In this study, activated carbon(ACs) have been modified by nitric acid and heat-treatment. The surface and structure properties of ACs were determined by BET surface area, FT-IR pH and acid/base value. The changes in pore structure and surface properties of these modified ACs were correlated with natural gas adsorption which measured by volumetric apparatus at $0^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. The pore textural properties of activated carbon was also characterized by nitrogen adsorption at 77 K. Specific surface area and micropore volume of them were calculated by Langmuir equation and Horvath-Kawazoe method, and chemical properties of surface were measured by FT-IR and titration of acid and base solutions. Pore texture of activated carbons after treatments were not significantly changed. Total acidity increased and basicity of samples decreased. however the basicity increased with heat treatment. The methane adsorption of ACs become different depending on the acid/base value of samples.
금속급 실리콘(MG-Si)을 태양전지용 실리콘(SOG-Si)으로 정제하기 위한 경제적인 프로세스를 구축하기 위하여 1823 K에서 CaO-$SiO_2$ 계 슬래그에 의한 붕소의 제거에 대하여 조사하였다. 본 연구에서 CaO-$SiO_2$와 $CaCO_3-SiO_2$ 슬래그의 염기도(%CaO/$%SiO_2$) 증가에 따라 B의 제거율은 각각 63%와 73%까지 증가하였다. 그러나 Ar 가스에 의한 슬래그와 실리콘의 교반 시간의 영향은 나타나지 않았다. 그리고 CaO-$SiO_2$ 계 슬래그에 $Na_2CO_3$를 첨가하였으나 그 영향은 크지 않았다. $CaCO_3-SiO_2$ 슬래그(염기도=1.2)에 의해 3회 처리한 결과 B의 농도는 1.03 ppm까지 감소하였다.
분광용매화 기질인 [Cu(tmen)(acac)]$CIO_4$를 이용하여 혼합용매의 Lewis basicity인 Gutmann의 Donor Number(DN)를 측정하였다. 측정된 여덟가지 MeOH 혼합용매들의 DN값 변화는 단순히 용매의 조성변화와 일치하지 않을 뿐만 아니라, 혼합용매들은 그 변화 형태에 따라 세 개의 그룹으로 구분할 수가 있었다. (1) 기질에 대한 용매화가 주로 cosolvent들에 의해 이루어지는 경우(MeOH-DMSO, MeOH-PY, MeOH-DMF)와 (2) 기질의 용매화에 혼합용매의 두 성분이 거의 동일하게 영향을 미치는 경우 (MeOH-MeCN, MeOH-dioxane, MeOH-AC) 및 (3) 전적으로 MeOH에 의한 기질의 용매화가 이루어지는 경우이다(MeOH-DCE, MeOH-TCE). 또한 순수한 용매들의 경우와 마찬가지로 이들 혼합용매들에 대한 DN과 Kamlet-Taft의 basicity 변수인 $B_{KT}$값들간에는 비교적 좋은 상관관계성을 볼 수 있었으며, 혼합용매들의 반응성 해석에서도 유용한 인자로 사용될 수 있음을 알았다.
결정 성장 조절체를 이용하여 수용액 중에서 직접 $\alpha$산화철을 제조하였으며, 염기도에 따른 생성물의 입자 특성과 반응기구, $\alpha$산화철의 생성 과정과 침상형 입자의 생성 반응 기구를 고찰하였다. pH 9.0이하에서는 hexagonalgudxo, pH 10.75-11.75범위에서는 ellipsoidal 또는 rectangular 형태의 $\alpha$-${Fe}_{2}{O}_{3}$입자로 각각 생성되었으며, pH12.50이상에서는 acicular 형태의 $\alpha$-FeOOH입자가 생성되었다. pH 10.75-11.75범위에서 제조된 생성물의 염기도는 결정 성장 조절제의 해리에 의해 생성된 수산기 이온(OH-) 때문에 반응물의 염기도에 대비해 약간 증가하는 현상을 나타내었다. 결정 성장 조절제로 사용한 구연상은 제이철 수산화물에 구연산 음이온(R-COO-) 형태로 흡착되어 생성물인 $\alpha$산화철의 입자 형태를 침상 형태로 유도하였다.
Oxygen equilibrium and the solubility of MgO have been measured in the $CaO-Fe_tO-MgO-SiO_2({\leq}5mass%)-{\Sigma}M_xO_y$ slag in equilibrium with liquid iron in the temperature range of 1550 to $1700^{\circ}C$. The effect of oxides on the MgO solubility, and a method for calculating the solubility of MgO using slag composition and temperature,were discussed. The solubility of MgO is increased with increasing temperature and $Fe_tO$ content, and with decreasing basicity (C/S). The effect of ${\Sigma}M_xO_y$ on the solubility of MgO is a dilution effect due to the increase in slag volume. The activity and activity coefficient of $Fe_tO$ decreased with increasing basicity (B). The effect of temperature on the activity was negligible. The value of ${\rho}=Fe^{3+}/Fe^{2+}$ increased with the increase of the slag basicity (B") and the decrease of the $Fe_tO$ content in the slag.
본 연구에서는 순환자원으로 구성된 비소성 시멘트의 유동성 확보를 위해 감수제의 종류 및 첨가율에 따른 비소성 시멘트 모르타르의 유동성과 강도 특성을 분석하였다. 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트의 유동성은 감수제 첨가비율이 높고 플라이애시 치환 비율이 높을수록 유동성은 향상되는 것으로 나타났다. 특히 폴리카르본산계 감수제 첨가 시 소성 시멘트 모르타르보다 유동성 확보에 유리하며, 비소성 시멘트 모르타르의 적정 유동성 확보와 동시에 강도 확보가 가능한 것으로 판단된다. 또한 감수제 첨가에 따른 비소성 시멘트 모르타르는 고칼슘 애시의 치환 비율이 높고 염기도가 높을수록 반응성이 촉진되는 경향이 있는데 급격한 반응 촉진은 오히려 강도저하를 유발할 수 있으므로 목표한 유동성을 만족하는 범위 내에서 적정 배합조건을 도출하였다.
21세기 철강산업에 요구되는 경제성, 환경친화성, 고효율성을 동시에 만족하는 슬래그 정련조업 조건을 슬래그 엔지니어링 개념에 입각하여 평가하였다. 제선 공정의 경우, 기존의 슬래그 조성에서 염기도를 증가시킴으로써 우수한 로내 통액성 및 향상된 용선품질 확보가 가능할 것으로 평가되었으며, COREX 조업에서는 ($SiO_2$+ $A1_2$$O_3$) 농도를 소량 감소시킴으로써 보다 우수한 유동성 및 정련능 확보가 가능한 것으로 예측되었다. 한편, Stainless Steel-AOD공정의 경우, 소량의 CaO농도 증가를 통하여 현재보다 양호한 정련능 확보가 가능함을 알 수 있었으며, 슬래그 중 (CaO+$A1_2$$O_3$)농도 증가를 통해 $CaF_2$의 사용량 감소를 이룩할 수 있을 것으로 예측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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