• Carbon letters
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• 제20권
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• pp.10-18
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• 2016

Nanoporous carbon structures were synthesized by pyrolysis of grass as carbon precursor. The synthesized carbon has high surface area and pore volume. The carbon products were acid functionalized and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Brunauer–Emmett–Teller, transmission electron microscopy, and Energy Dispersive X-ray microanalysis. Acid functionalized nanoporous carbon was explored for use in removal of toxic Cr(VI) ions from aqueous media. An adsorption study was done as a function of initial concentration, pH, contact time, temperature, and interfering ions. The experimental equilibrium data fits well to Langmuir isotherm model with maximum monolayer adsorption capacity of 35.335 mg/g. The results indicated that removal obeys a pseudo-second-order kinetic model, and that equilibrium was reached in 10 min. A desorption study was done using NaOH. The results of the present study imply that acid functionalized nanoporous carbon synthesized from grass is an efficient, renewable, cost-effective adsorbent material for removal of hexavalent chromium due to its faster removal rate and reusability.

• 대한환경공학회지
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• 제27권6호
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• pp.657-662
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• 2005

황화철은 자연 퇴적토와 공극수에서 생물학적 과정이나 무생물학적 과정에 의해서 상당량 생성된다. 본 연구에서는 6가 크롬과 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철과 6가 크롬의 반응에 관하여 알아보기 위해 6가 크롬의 초기농도를 다르게 하여 pH 4와 8에서 수용액상과 고체상으로 나누어 실험을 수행하였다. 또한 철산화물인 ${\alpha}-Fe_2O_3$, ${\alpha}-FeOOH$, $Fe_3O_4$와 0가 철을 이용하여 황화철에 의한 6가 크롬의 제거효율을 비교하였다. 6가 크롬의 제거율은 pH 4일 때가 pH 8일 때 높았으며 이는 낮은 pH에서 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철의 양의 pH 4에서 더 많기 때문인 것으로 판단된다. 투과전자 현미경(Transmission Electric Microscopy)을 이용한 황화철의 표면 분석을 통하여 고체 표면에 형성된 침전물을 확인하였다. 이는 황화철에 의한 6가 크롬의 환원 작용에 의하여 iron(oxyhyoxide) 침전이 형성된 것으로 판단된다. 황화철은 철 산화물 및 영가 철에 비하여 그 제거능이 월등하며 이는 이가 철과 함께 황화물의 상호작용인 것으로 사료된다.

• 대한화학회지
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• 제58권1호
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• pp.17-24
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• 2014

The oxidative decarboxylation of phenylsulfinylacetic acid (PSAA) by Cr(VI) in 20% acetonitrile -80% water (v/v) medium follows overall second order kinetics, first order each with respect to [PSAA] and [Cr(VI)] at constant [$H^+$] and ionic strength. The reaction is acid catalysed, the order with respect to [$H^+$] is unity and the active oxidizing species is found to be $HCrO_3^+$. The reaction mechanism involves the rate determining nucleophilic attack of sulfur atom of PSAA on chromium of $HCrO_3^+$ forming a sulfonium ion intermediate. The intermediate then undergoes ${\alpha}$,${\beta}$-cleavage leading to the liberation of $CO_2$. The product of the reaction is found to be methyl phenyl sulfone. The operation of substituent effect shows that PSAA containing electron-releasing groups in the meta- and para-positions accelerate the reaction rate while electron withdrawing groups retard the rate. An excellent correlation is found to exist between log $k_2$ and Hammett ${\sigma}$ constants with a negative value of reaction constant. The ${\rho}$ value decreases with increase in temperature evidencing the high reactivity and low selectivity in the case of substituted PSAAs.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권1호
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• pp.89-94
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• 1998

크롬의 산화는 자연계에 존재하는 여러 가지의 Mn-oxide에 의해 일어나며 산화과정에 존재하는 크롬 화학종들은 반응계 내에서 흡착, 침전 현상을 유발할 수 있고 결과적으로 산화반응을 조절할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 birnessite와 pyrolusite에 의한 크롬의 산화에서 크롬 화학종이 반응에 미치는 영향을 조사하였다 Mn-oxide는 그 종류에 따라 크롬 산화력에서 큰 차이를 보였으며 용액의 pH와 초기 3가 크롬 첨가량도 산화반응에 큰 영향을 미쳤다. 동일 표면적당의 산화력을 비교하면 pyrolusite의 산화력은 birnessite의 5% 정도에 불과하였다. 이는 pyrolusite 의 결정도에 크게 기인하며 또한 양으로 하전된 표면 특성 때문에 반응물인 3가 크롬의 접근이 어렵고 반응산물인 6가 크롬의 흡착 등에 기인하는 것으로 보인다. Birnessite에 의한 산화반응에서 pH 3에서는 oxide의 표면에서의 크롬 화학종들의 흡착이나 침전 현상은 발견되지 않았으며 pyrolusite의 경우 일부 6가 크롬의 흡착이 나타났으나 침전현상은 발견되지 않았다. 따라서 pH 3의 경우 산화반응은 Mn-oxide의 특성에 따라 결정된다. Mn-oxide에 의한 크롬의 산화는 열역학적으로 용액의 pH가 높아질수록 더 진행되어야 한다. Birnessite의 경우 pH 5에서 오히려 산화반응이 현저히 저해되었는데 이는 birnessite의 표면에 형성되는 3가 크롬의 침전이 반응표면을 감소시킴으로써 나타나는 현상으로 판단된다. Pyrolusite의 경우 pH 3보다 pH 5에서 크롬의 산화는 더 일어나나 초기 3가 크롬의 첨가량이 많아지면서 반응이 억제된다. 일부 3가와 6가 크롬의 흡착이 일어나나 이 경우도 역시 pyrolusite의 표면에 형성되는 3가 크롬의 침전이 반응을 조절하는 주 요인으로 생각된다. Mn-oxide의 표면에 형성되는 3가 크롬의 침전은 산화가 일어날 수 있는 반응표면을 감소시키고 또한 반응물의 농도를 낮춤으로써 용액의 pH가 높고 3가 크롬의 첨가량이 많아질 때 크롬의 산화반응을 억제하는 주 요인이 되는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.499-505
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• 2013

6M-HCl 용매 하에서 헤테로고리 화합물인 4-(dimethylamino)pyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate[$C_7H_{10}N_2HCrO_3Cl$] 착물을 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate를 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 즉, 시클로헥센<클로로포름<아세톤$H_2SO_4$)를 이용한 N,N'-디메틸포름아미드 용매 하에서 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate는 벤질 알코올과 그의 유도체들(p-$OCH_3$, m-$CH_3$, H, m-$OCH_3$, m-Cl, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.68(303K) 이었다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.153-157
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• 2005

$H_2O$ 용매하에서 4-(dimethylamino)pyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 4-(dimethylamino)pyridinium dichromate를 합성하여, IR, EA 및 ICP 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매하에서 4-(dimethylamino)pyridinium dichromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센 < 클로로포름 < 아세톤 < N,N-디메틸포름아미드 용매에서 높은 산화반응성을 보였다. 산 촉(HCl)를 이용한 N,N-디메틸포름아미드 용매하에서 4-(dimethylamino)pyridinium dichromate는 벤질 알코올과 그의 유도체들($p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수 $\rho$값은 -0.70(303 K)이였다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 먼저 크토메이트 에스테르 형성과정을 거친 후, 속도결정단계에서 양성자 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제21권4호
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• pp.227-235
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• 2011

The objective of this study was to analyze 157 processes of 145 industries that exceeded Korean Occupational Exposure Limits (KOEL) for carcinogen during the 11 year period from 1999 to 2009. The data included number of industry and workers exposed, type of carcinogen and their exceeded ratio, type and size of industry in each year. These data were collected by 46 regional employment & labor offices in Korea using work environment monitoring reports. The result showed that, in each year, about 10 industries exceed their carcinogen exposure limit. The most common carcinogen exceeding KOEL were found to be formaldehyde, benzene, ethylene oxide and chromium VI. The carcinogen with the highest level of over-exposure were in the order of formaldehyde, benzene, ethylene oxide and asbestos. Fabricated metal product manufacturing industry were found to be most vulnerable against carcinogen with 11.1% of them exceeding carcinogen KOEL followed by electronic components manufacturing industry (8.3%), chemical products manufacturing industry (6.3%), and electrical equipments manufacturing industry (4.9%). The industry employing less than 50 workers had the highest percentage of exceeding carcinogen KOEL with 52.8%. The result also showed that strengthening KOEL for benzene and asbestos helped reduce the level of carcinogen over-exposure. Based on these results, strengthening the KOEL or new regulation turned out to help reduce the carcinogen over-exposure level. Benzene, ethylene oxide and chromium VI were the most frequently over-exposed carcinogen with the highest level. Therefore, these chemicals need to be regulated with a highest priority to improve the workplace environment. The results also show that the small-sized industries employing less than 50 workers was the most vulnerable against carcinogen exposures. Therefore, more government support are needed for these small-sized industries to help them to improve their workplace environment.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.462-469
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• 2012

크롬(VI)-4,4'-bipyridine 착물(4,4'-bipyridinium dichromate)를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매하에서 4,4'-bipyridinium dichromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센<클로로포름<아세톤$CH_3$, H, m-Br, m-$NO_2$)를 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.63(303K) 이었다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 먼저 크토메이트 에스테르 형성과정을 거친 후, 속도결정단계에서 양성자 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.648-653
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• 2014

크롬(VI)-헤테로고리 착물(2,4'-비피리디늄 클로로크로메이트)을 합성하여, 적외선 분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였고, 여러 가지 용매 하에서, 2,4'-비피리디늄 클로로크로메이트를 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 유전상수값의 증가에 따라 반응도 증가했다는 것을 보였다. 그 순서는 : N,N-디메 틸포름아미드(DMF) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센산 촉매(HCl)를 이용한 DMF 용매 하에서, 2,4'-비피리디늄 클로로 크로메이트은 벤질 알코올(H)과 그의 유도체들(p-$CH_3$, m-Br, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.67 (303 K)이었다. 속도결정단계에서 크로메이트 에스테르의 형성과정을 거친 후, 양성자 전이가 일어났다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.241-246
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• 2012

크롬(VI)-헤테로고리 착물(2,2'-bipyridinium dichromate)를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 2,2'-bipyridinium dichromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\epsilon}$) 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센 < 클로로포름 < 아세톤 < N,N-디메틸포름아미드 용매 하에서 높은 산화반응성을 보였다. 산 촉매($H_2SO_4$)를 이용한 DMF 용매 하에서 2,2'-bipyridinium dichromate는 벤질 알코올과 그의 유도체들($p-OCH_3$, $m-CH_3$, H, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수$({\rho})$ 값은 -0.66 (303 K)이였다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.