• 제목/요약/키워드: charge transfer complex

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Electricity Generation from MFCs Using Differently Grown Anode-Attached Bacteria

  • Nam, Joo-Youn;Kim, Hyun-Woo;Lim, Kyeong-Ho;Shin, Hang-Sik
    • Environmental Engineering Research
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    • 제15권2호
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    • pp.71-78
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    • 2010
  • To understand the effects of acclimation schemes on the formation of anode biofilms, different electrical performances are characterized in this study, with the roles of suspended and attached bacteria in single-chamber microbial fuel cells (MFCs). The results show that the generation of current in single-chamber MFCs is significantly affected by the development of a biofilm matrix on the anode surface containing abundant immobilized microorganisms. The long-term operation with suspended microorganisms was demonstrated to form a dense biofilm matrix that was able to reduce the activation loss in MFCs. Also, a Pt-coated anode was not favorable for the initial or long-term bacterial attachment due to its high hydrophobicity (contact angle = $124^{\circ}$), which promotes easy detachment of the biofilm from the anode surface. Maximum power ($655.0\;mW/m^2$) was obtained at a current density of $3,358.8\;mA/m^2$ in the MFCs with longer acclimation periods. It was found that a dense biofilm was able to enhance the charge transfer rates due to the complex development of a biofilm matrix anchoring the electrochemically active microorganisms together on the anode surface. Among the major components of the extracellular polymeric substance, carbohydrates ($85.7\;mg/m^2_{anode}$) and proteins ($81.0\;mg/m^2_{anode}$) in the dense anode biofilm accounted for 17 and 19%, respectively, which are greater than those in the sparse anode biofilm.

Tetramethyltin과 Iodine 사이의 Iododestannylation에 대한 압력의 영향 (The Effect of Pressure on the Iododestannylation between Tetramethyltin and Iodine)

  • 권오천;이영훈;전인성
    • 대한화학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.350-355
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    • 1995
  • 요오드와 테트라메틸주석간의 전하이동에 따른 상호작용을 사염화탄소 용매내에서 분광학적 방법으로 연구하였다. 이들의 결과로부터 일시적인 전하이동 착물의 흡수 스펙트 럼(${\lambda}_{max}=270nm$)이 관찰되었으며, 흡수스펙트럼의 후속적인 감소현상으로 요오드에 의한 테트라메틸주석의 분해반응임을 알았다(iodoedestannylation). 따라서 Iodoedestannylation에 대한 속도 상수를 온도 10, 25 및 $35^{\circ}C$ 압력을 1200 bar까지 변화 시켜가면서 측정하였으며, 이때의 반응속도상수는 온도와 압력에 따라 증가함을 알았다. 이 반응속도 상수로부터 ${\Delta}V^{\neq},\;{\Delta}{\beta}^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq}$${\Delta}S^{\neq}$의 값을 구했으며 이들 값으로부터 전이상태의 용매구조 변 화 및 메카니즘을 규명하였다. 이러한 사실로부터 본 반응은 $S_F2$ 메카니즘이 지배적 이며 압력이 증가함에 따라 $S_F2$의 성격이 약화됨을 알았다.

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센서 응용을 위한 사이클로덱스트린-분자 상호작용의 전기화학적 검출 (Study on Electrochemical Detection of Cyclodextrin-molecule Interactions for Sensor Applications)

  • 박민지;김수연;배준원
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.519-523
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    • 2018
  • 사이클로덱스트린(cyclodextrin)은 환형다당류(cyclic oligosaccharide) 분자들의 일종으로서, 독성을 거의 지니지 않으며, 다른 분자를 포획할 수 있는 기능을 갖고 있다. 따라서, 이 분자들은 유해물질이나 유독가스를 제거하는데 활용되어 왔다. 본 연구에서는, 이 분자들이 다른 분자를 포획하여 host-guest 화합물을 형성할 수 있다는 점에 착안하여, 이 화합물의 생성 시에 수반되는 전기화학적 변화를 감지하는 방법론을 탐구하고자 한다. 먼저, host-guest 화합물의 형성은 자외선 분광기를 통해서 고찰한다. 사이클로덱스트린의 농도를 바꿔가면서 화합물의 형성을 모니터링한다. 그리고, 실질적인 검출은 금전극에 표면 처리 과정을 거쳐 사이클로덱스트린 분자를 도입하고, 이 전극에 모델분자인 메틸파라벤(methyl paraben)을 도입하여 전기화학적 변화를 감지하는 방식으로 도모하였다. 그 결과, host-guest 화합물 형성 시에 전하의 전이가 일어나고, 이를 전기화학적 측정 방식으로도 검출할 수 있다는 가능성을 실험적으로 보여주었다. 이는 무독성 분자인 사이클로덱스트린의 활용도를 넓힐 수 있는 의미있는 결과로 기대된다.

전이 금속 산화물을 이용한 가시광선 기반 광촉매 분해 (Visible Light-based Photocatalytic Degradation by Transition Metal Oxide)

  • 이수민;박예지;이재훈;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제29권6호
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    • pp.299-307
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    • 2019
  • 광촉매는 물에서 유기 염료를 분해하는 친환경적 기술이다. 산화 텅스텐은 이산화 티타늄에 비해 더 작은 밴드갭을 지니고 있어 광촉매 나노물질로서 활발히 연구되고 있다. 계층적 구조의 합성, 백금 도핑, 나노 복합물 또는 다른 반도체와의 결합 등이 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들로 연구되고 있다. 이들 방법들은 광 파장의 적색편이를 유도하여 전자 이동, 전자-정공 쌍의 형성과 재결합에 영향을 미친다. 산화 텅스텐의 형태 개질을 통해 앞서 언급한 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들과 합성에 대해 분석하였으며 금속 산화물과 탄소 복합재를 결합하는 방법이 새로운 물질의 합성이 필요없으며 가장 효율적인 방법으로 조사되었다. 이러한 광촉매 기술은 수처리 분리막기술과 모듈화하여 정수처리 목적으로 사용될 수 있다.

X-ray Crystal Structure and Luminescence Properties of Pd(II) and Pt(II) Complexes with Dithiopyrrole

  • Kang, Jun-Gill;Cho, Dong-Hee;Park, Changmoon;Kang, Sung Kwon;Kim, In Tae;Lee, Sang-Woo;Lee, Ha-Hyeong;Lee, Young-Nam;Lim, Dae-Won;Lee, Sung-Jae;Kim, Sung-Ho;Bae, Young-Ju
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권3호
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    • pp.599-603
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    • 2008
  • The complexes Pd(nbmtp)Cl2 and Pt(nbmtp)Cl2 (nbmptp = 1-nonyl-3,4-bis(methylthio)pyrrole) were prepared and their x-ray structures were determined at room temperature. The four-coordinated metal unit and the pyrrole ring formed a nearly planar geometry. The free ligand dissolved in CH2Cl2 produced two luminescence bands associated with the lone-pair electron of S (l max = 525 nm) and the pyrrole p electron (l max = 388 nm). When the two complexes were dissolved in CH2Cl2, these two luminescence bands were also observed, although the low-energy band was blueshifted. For the crystalline Pt(II) complex, only the strong charge transfer band (l max = 618 nm) from the d* orbital of Pt resulted from excitation of the lone-pair electron of S.

디에틸 ${\alpha}$-페닐비닐인산과 아크릴로니트릴 및 말레산무수물의 자유라디칼 혼성중합 (Copolymerization of Diethyl ${\alpha}$-Phenylvinyl Phosphate with Acrylonitrile and Maleic Anhydride)

  • 진정일;심홍구;이수민
    • 대한화학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.287-293
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    • 1983
  • 자유라디칼 개시제에 의한 디에틸 ${\alpha}$-페닐비닐 인산(DEPVP)과 아크릴로니트릴(AN) 및 말레산 무수물(MAnh)의 혼성중합 연구를 행하였다. 개시제로는 과산화벤조일을 사용하였으며 중합온도는 $70^{\circ}C$이었다. 단위체 반응성비는$ r_1(AN) = 0.77, r_2(DEPVP) = 0.002 $이었으며, 이 값으로 부터 DEPVP의 Alfrey-Price 상수 Q=0.012, e=-1.35를 얻었다. 이와 대조적으로 DEPVP와 MAnh와의 자유라디칼 혼성중합은 과산화 벤조일을 개시제로 사용하여 $70^{\circ}C$에서 클로로포름 용액중에서 행한 결과 초기 단위체의 농도비에 무관하게 1 : 1 교대 혼성 중합체를 형성하였으며, 두 단위체의 몰비가 MAnh / DEPVP = 7 / 3일때 중합속도가 최대였다. 핵자기 공명 분광법으로 구한 DEPVP와 MAnh의 전하이동 착물의 평형상수는 $21^{\circ}C$ 클로로포름 용액에서 0.085 l/mol이었다. 혼성 중합체중 DEPVP의 함량이 증가함에 따라 AN/DEPVP 쌍에서는 환산점성도가 감소함을 보였고 MAnh/DEPVP쌍에서는 변화가 별로 없었다

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Spectrophotometric Determination of Some Fluoroquinolone Antibacterials through Charge-transfer and Ion-pair Complexation Reactions

  • El-Brashy, Amina Mohamed;Metwally, Mohamed El-Sayed;El-Sepai, Fawzi Abdallah
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권3호
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    • pp.365-372
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    • 2004
  • Two simple, rapid and sensitive spectrophotometric methods for the determination of three fluoroquinolones, namely levofloxacin, norfloxacin and ciprofloxacin have been performed either in pure form or in their tablets. In the first method, levofloxacin and norfloxacin are directly treated with bromocresol green (BCG) in dichloromethane while ciprofloxacin is allowed to react with the same dye in aqueous acidic buffer. Highly yellow colored complex species were formed instantaneously in case of levofloxacin and norfloxacin or after extraction into dichloromethane for ciprofloxacin. The formed complexes are quantified spectrophotometrically at their absorption maxima at 411 nm for levofloxacin and 412 nm for norfloxacin and ciprofloxacin. The second method involves the reaction of levofloxacin with ${\rho}$-chloranilic acid ( ${\rho}$-CA) and norfloxacin with tetracyanoethylene (TCNE) in acetonitrile to give complexes with maximum absorbance at 521 and 333 nm for the two drugs, respectively. Adopting the first procedure, calibration graphs were linear over the range 1- 20 ${\mu}g\;mL^{-1}$ with mean percentage recoveries of 100.41 ${\pm}$ 0.72, 99.99 ${\pm}$ 0.54 and 100.23 ${\pm}$ 0.91 for the theree drugs, respectively. For the second procedure, the concentration ranges were 15-250 ${\mu}g\;mL^{-1}$ for levofloxacin using ${\rho}$-CA and 0.8-16 ${\mu}g\;mL^{-1}$ for norfloxacin using TCNE with mean percentage recoveries of 99.88 ${\pm}$ 0.45 and 100.26 ${\pm}$ 0.68 for the two drugs, respectively. The proposed methods were successfully applied to determine these drugs in their tablet formulations and the results compared favorably to that of reference methods. The proposed methods are recommended for quality control and routine analysis.

Tetramethyltin과 Iodine의 $S_F2$ 분해반응에 대한 압력의 영향 (The Effect of Pressure on the $S_F2$ Cleavage Reaction of Tetramethyltin with Iodine)

  • 권오천;경진범;이영훈
    • 대한화학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.287-293
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    • 1993
  • n-헥산과 아세톤 용매내에서 요오드와 테트라메틸주석간의 전하이동 상호작용을 분광학적 방법으로 연구하였다. 이들의 결과로부터 일시적인 전하이동착물의 흡수 스펙트럼이 관찰되었으며, 흡수 스펙트럼의 후속적인 감소현상이 요오드에 의한 테트라메틸주석의 분해반응임을 알았다.(iododestannylation). 따라서 iododestannylation에 대한 속도상수를 온도 10, 25 및 35$^{\circ}C$, 압력을 1600 bar까지 변화시켜 가면서 측정하였으며, 이때의 반응속도상수는 온도와 압력에 따라 증가함을 알았다. 이 반응속도상수로부터 ${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, ${\Delta}H^{\neq}$${\Delta}S^{\neq}$의 값을 얻었으며, 이들 값으로부터 전이상태의 용매구조 변화 및 메카니즘을 규명하였다. 이러한 사실로부터 본 반응은 S$_F$2 메카니즘이 지배적이며 압력이 증가함에 따라 S$_F$2의 성격이 약화됨을 알았다.

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인적자원 아웃소싱의 현황분석에 관한 연구 (The Study about analyzing the Present Situation of Human Resource Outsourcing)

  • 차성호;양동훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.279-289
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    • 2008
  • 본 연구는 우리나라 상장기업과 코스닥기업을 중심으로 인적자원 아웃소싱 정도의 실태조사를 통하여 그 현황을 파악하는데 1차적 목적을 두었으며, 상장기업과 코스닥기업의 인적자원 아웃소싱의 활성화에 유용한 기초 자료를 제공하기 위한 것이다. 필요한 자료 수집을 위해 2005년 8연 1일부터 2006년 3월 31일까지 조직단위로 상장기업 650개, 코스닥기업 850개 총 1,500개 기업체에 대해 인적자원 아웃소싱에 관한 설문조사를 행하였다. 현황분석에 관한 연구결과 의하면 첫째, 인적자원 아웃소싱이 도입된 분야는 교육훈련이 가장 높으며, 다음은 인사 정보시스템, 임직원 모집과 선발 순으로 나타났다. 둘째, 인적자원 아웃소싱으로 외부에 이전되는 업무는 복잡하고 특수한 업무인 기획 및 설계기능 보다는 일상적이고 정형적인 업무로써 위험부담이 없는 진행 및 운영기능이 먼저 외부화 되고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 다음과 같은 시사점을 제공한다. 첫째, 인적자원 아웃소싱 정도가 아직 다른 영역 보다 상대적으로 낮으며 활성화를 위한 전략적 운영이 필요하다. 둘째, 인적자원 아웃소싱의 활성화를 위하여 먼저 일상적이고 정형적인 단순업무를 위험부담 없이 운영해 본 후 발생된 문제점을 보완하여 복잡하고 비정형적인 핵심업무까지 확대시켜 나갈 수 있다.

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TiO2 박막 성장에 의한 광전기화학 물분해 효율 변화 (TiO2 Thin Film Growth Research to Improve Photoelectrochemical Water Splitting Efficiency)

  • 김성규;조유진;진선화;서동혁;김우병
    • 한국재료학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.202-207
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    • 2024
  • In this study, we undertook detailed experiments to increase hydrogen production efficiency by optimizing the thickness of titanium dioxide (TiO2) thin films. TiO2 films were deposited on p-type silicon (Si) wafers using atomic layer deposition (ALD) technology. The main goal was to identify the optimal thickness of TiO2 film that would maximize hydrogen production efficiency while maintaining stable operating conditions. The photoelectrochemical (PEC) properties of the TiO2 films of different thicknesses were evaluated using open circuit potential (OCP) and linear sweep voltammetry (LSV) analysis. These techniques play a pivotal role in evaluating the electrochemical behavior and photoactivity of semiconductor materials in PEC systems. Our results showed photovoltage tended to improve with increasing thickness of TiO2 deposition. However, this improvement was observed to plateau and eventually decline when the thickness exceeded 1.5 nm, showing a correlation between charge transfer efficiency and tunneling. On the other hand, LSV analysis showed bare Si had the greatest efficiency, and that the deposition of TiO2 caused a positive change in the formation of photovoltage, but was not optimal. We show that oxide tunneling-capable TiO2 film thicknesses of 1~2 nm have the potential to improve the efficiency of PEC hydrogen production systems. This study not only reveals the complex relationship between film thickness and PEC performance, but also enabled greater efficiency and set a benchmark for future research aimed at developing sustainable hydrogen production technologies.