• 제목/요약/키워드: dissolved silica

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용존 6가 우라늄 및 실리카 표면 흡착 6가 우라늄 화학종 분포 연구 (Study on the Species Distributions of Dissolved U(VI) and Adsorbed U(VI) on Silica Surface)

  • 정의창;김태형;조용흠;김희경;조혜륜;차완식;백민훈;윤종일
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.63-72
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    • 2020
  • 용존 6가 우라늄은 다양한 화학종으로 존재하며, 화학종의 분포는 수용액의 pH에 의존한다. 산성 및 중성 근처의 pH 환경에서는 대표적으로 UO22+, UO2OH+, (UO2)2(OH)22+, (UO2)3(OH)5+ 화학종이 공존한다. 수용액 속에 비결정성 실리카가 콜로이드 성질의 부유입자 상태로 존재할 때 용존 화학종은 실리카 표면에 쉽게 흡착된다. 이 연구에서는 표면 흡착 화학종의 분포가 용존 화학종의 분포를 따르는지 조사하였다. 시료의 pH 값이 3.5-7.5인 조건에서 3종의 용존 화학종(UO22+, UO2OH+, (UO2)3(OH)5+)과 2종의 표면 흡착 화학종(≡SiO2UO2, ≡SiO2(UO2)OH- 또는 ≡SiO2(UO2)3(OH)5-)의 시간 분해 발광(luminescence) 스펙트럼을 측정하였다. pH 변화에 따른 각 화학종의 스펙트럼 변화 양상을 비교한 결과로 표면 흡착 U(VI) 화학종의 분포는 용존 U(VI) 화학종의 분포와 다르다는 것을 확인하였다.

초저이온농도에서 이온교환수지에 의한 실리카제거 평형특성 (Equilibrium Property of Ion Exchange Resin for Silica Removal at Ultralow Concentration)

  • 윤태경;이강춘;노병일
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.907-912
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    • 2007
  • Ion exchange resin was used to remove silica ion at ultralow concentration. The effects of temperature, type of ion exchange resin and single/mixed-resin systems on removal efficiency were estimated. As temperature increased, the slope of concentration profile became stiff, and the equilibrium concentration was higher. In the single resin system, the removal of silica was continued up to 400 min, but the silica concentration was recovered to initial concentration after 400 min due to the effect of dissolved $CO_2$. In the mixed-resin system it took about 600 min to reach equilibrium. Because of faster cation exchange reaction than anion exchange reaction, the effect of $CO_2$ could be removed. Based on the experimental results carried out in the mixed-resin system, the selectivity coefficients of silica ion for each ion exchange resin were calculated at some specific temperatures. The temperature dependency of the selectivity coefficient was expressed by the equation of Kraus-Raridon type.

불화 실리카로 개질된 폴리에테르이미드 중공사막을 이용한 혐기성 유출수로부터 바이오가스 회수 (PEI Hollow Fiber Membranes Modified with Fluorinated Silica Nanoparticles for the Recovery of Biogas from Anaerobic Effluents)

  • 윤강희;수니 웡치피몬;배태현
    • 멤브레인
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    • 제30권5호
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    • pp.326-332
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    • 2020
  • 본 연구에서는, 혐기성 처리수에 용해된 바이오가스의 회수를 위해 불화 실리카/고분자 중공사 복합막을 제조하고 막접촉기에서의 성능을 평가하였다. 복합막은 상용 폴리에테르이미드인(PEI) Ultem®을 이용하여 만든 중공사막 표면에 불화 실리카를 강력한 공유 결합을 통해 코팅하는 방법으로 제조되었다. 막접촉기는 바이오가스로 포화된 수용액을 중공사의 외부에 공급하고, 중공사 내부로 기체를 투과시키는 방법으로 운전하였다. 높은 공극률을 가진 중공사막(PEI-fSiO2-A)은 액상 속도가 0.03 m/s일 때 메탄 회수 유량이 8.25 × 10-5 ㎤ (STP)/㎠·s에 달했고 불화 실리카에 의해 표면 소수성이 매우 높아져 물과의 접촉각이 75.6°에서 120~122°로 향상되었다. 본 연구에서 제조된 복합막은 바이오가스의 투과 속도와 소수성 모두에서 탈기용으로 제조된 상용 폴리프로필렌 막보다 우수한 성능을 나타냈다.

아연 전기 도금 강의 환경친화적인 화성처리 기술 개발 (Development of chemical conversion coating technology by environment friendly method for Zn electroplated steel)

  • 김성종;김정일;장석기
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.271-272
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    • 2006
  • Zinc confers high corrosion resistance by acting as a sacrificial anode, and a zinc coating improves the appearance of steel. Chromate conversion coating (CCC) films are still one of the most efficient surface treatments for steel. Although such films can self-repair via the dissolution of Cr(VI), dissolved Cr(VI) have adverse effects on humans, and the environment. Therefore, we examined the corrosion protection property and morphology of colloidal silica conversion films as an alternative to CCC films. The corrosion behavior was investigated in 3% NaCl solution using electrochemical techniques, including electrochemical impedance spectroscopy, open circuit potential, and the salt spray test(SST). Corrosion was implied by the appearance of red rust on the specimen surface. In corrosion resistance at 3% NaCl solution, red rust appeared at 15-20, 55-70, and 83-98 days on Zn-electroplated steel, colloidal silica conversion-coated specimens, and CCC-coated specimens, respectively. In the salt spray test, the colloidal silica film provided better corrosion protection than CCC films, i.e., red rust appeared at 96 hours on the Zn-electroplated steel sheet, at 432 hours with the CCC films, and at 888 hours with silica conversion coating.

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솔-젤법에 의한 CuCl 미세결정이 분산된 비선형 광학유리의 제조 및 광특성 (Preparation and Opticaa Properties of CuCl Nanocrystallites Dispersed Nonlinear Optical Glass by Sol-Gel Process)

  • 송석표;한원택;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.941-948
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    • 1997
  • CuCl nanocrystallites dispersed nonlinear optical silica and borosilicate glasses were fabricated by sol-gel process. CuCl powder was dissolved in TEOS(Si(OC2H5)4) and TMB((CH3O)3B), precursors of silica and borosilicate glasses, with ethanol, water and HCl, and precipitated through the heat treatment in the matrix glass. The optical properties of CuCl doped glasses were measured using the spectrophotometer at room temperature and low temperature(77K); Z1, 2 and Z3 exciton peaks from the absorption spectra, were observed at about 370 nm and 380 nm, respectively. The average radius of nanocrystallites, calculated from the blue shift of Z3 excitons, was measured according to annealing temperature and time. The precipitation temperature of CuCl nanocrystallites was decreased when boron was added to silica glass. Increase of annealing temperature and time made average radius of nanocrystallites saturated about 2 nm.

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물이 해동한 다음 발생하는 휜 침전물의 정성분석 및 이온의 변화 (Study on White Precipitate in Most of Waters after Thawing)

  • 윤수철;박해룡;윤형식;김창수
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.15-19
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    • 2002
  • The objectives of this study were to investigate the change of silicon, cations and anions dissolved in water before and after thawing, and analyzed what the white-colored precipitate (WP) farmed after thawing was composed of. The silicon concentration that has been changed might have been compared with the weight of WP under water-free state. The major component of WP has been approved to be a silicon, while calsium was only a little contained. As the weight of WP has been nearly equal to the reduced silicon concentration, the weight of its could be changeable calculated by silica (SiO$_2$) molecular weight. Therefore, WP could have been presumed to be a silica. The more silicon concentration was increased, the more weight of silicon was increased. Except for the sample "C", the amounts of cations and anions could be found to be unchangeable nearly. As a result of that, WP has been apparent to be silica itself while most of ions (excluded with Si) of any others were not changed.

낙동강 하구역 입자성 유기 규소의 계절적 변화 (Seasonal Variations of Particulate Biogenic Silica in the Nakdong River Estuary)

  • 문창호;권기영
    • 한국해양학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.5-16
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    • 1994
  • 1991년 3월부터 1992년 4월까지 낙동강 하구에서 입자성 유기규소(PBSi), 규조류 및 규산염의 시공간적 변화를 조사하였다. 입자성 유기 규소의 양은 0.40∼11.45 ug-at/l의 범위에 있었으며 춘계 및 추계에 놓고 동계에 낮았으며 일반적으로 외해보 다는 내만에서 더 높았다. 수심별로는 상충이 가장 높고 중층에서 낮았으며 저층에서 다소 증가하는 양상이었다. 입자성 유기 규소는 규조류의 현존량과 밀접한 관계가 있 었으나 입자성 유기 규소와 개체수의 비율(약 500pgSi·cell/SUP -1/)이 높아 조사해 역에 많은 detritus성 유기규소가 존재하고 있음을 시사하고 있다. 규산염은 담수유입 이 주요 공급원이었으며 조사 해역에서 규조류의 성장 제한 요소로는 작용하지 않았 다. 다만 저층의 규산염 농도는 담수 유입외에 조사시기 직전의 표층의 입자성 유기 규소량과도 관계가 있는 것으로 예상된다. 비교적 낮은 입자성 유기 규소와 탄소(POC) 의 비(평균 0.20gSi·gC/SUP -1/), 높은 POC와 엽록소 a 의 비율 (약 900)로 볼 때 POC중 상당부분이 detrital POC 임을 시사하고 있다.

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감마선 조사기술을 이용한 미량원소 비료 나노제제 제조 (Preparation of a Nanosized Micro Element Fertilizer Formulation by using Gamma-irradiation Technique)

  • 박해준;김화정
    • 방사선산업학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.347-352
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    • 2010
  • In this study, we addressed a novel nanosized curdlan-silica complex, which is curdlan bound to silica, for the development of a sustain-releasing micro element fertilizer formulation. The complex was obtained as follow steps; First, Curdlan polymer, sodium silicate ($Na_2SiO_3$) and isopropyl alcohol were dissolved in DDW. Next the resultant solution was irradiated by $^{60}Co$ gamma-irradiator (150 TBq of capacity; ACEL, Canada). Then $MgSO_4$ was treated with the resultant solution. The obtained colloidal solution was dried by freeze dryer. Finally, we obtained a novel nanosized curdlan-silica formulation containing $MgSO_4$ from the colloidal solution. The morphology of the complex was characterized by using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The nanosized curdlan-silica complex has a particle size ranging from 20 to 80 nm and high stability. Our results suggested that the nano-complex can be applicable to use in various sustain-releasing formulation for pesticide delivery system (PDS).

고농도의 Silica Nanoparticle을 함유한 Silica/polymer 나노복합체 : 실리카 표면 특성에 따른 수소이온 전도성 및 수팽윤도 변화 (Silica/polymer Nanocomposite Containing High Silica Nanoparticle Content : Change in Proton Conduction and Water Swelling with Surface Property of Silica Nanoparticles)

  • 김주영;김승진;나재식
    • 공업화학
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    • 제21권5호
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    • pp.514-521
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    • 2010
  • Solvent-casting 공정을 통해서 제조되는 전형적인 Proton Exchange Membrane (PEM)과는 달리, 일종의 Bulk-Molding Compounds (BMC) Process와 유사한 공정을 사용하여서 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 PEM을 제조하였다. 즉, 반응성 분산제인 Urethane Acrylate Nonionomer (UAN)와 Styrene, Styrene Sulfonic Acid (NaSS), 실리카 나노입자를 Dimethyl Sulfoxide (DMSO) 단일 용매에 혼합시키고 라디칼 개시제 존재 하에서 Mold내에서 공중합을 수행하면, 표면 특성이 각기 다른 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 Poly(urethane acrylate-styrene-styrene sulfonic acid) random copolymer Membrane 즉 일종의 실리카/고분자 Nanocomposite Membrane이 제조될 수 있었다. 실리카 나노 입자들의 Membrane에서의 분산성은 TEM을 이용하여서 확인할 수 있었다. 제조된 Membrane은 분산된 실리카 나노입자들의 표면 특성에 따라서 각기 다른 수팽윤도 및 수소이온전도도 변화 거동을 나타내었다. Membrane에 친수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, Membrane의 수팽윤도가 다소 증가되었지만 거의 일정한 수소 이온 전도도를 나타내었다. 그러나 Membrane의 메탄올 투과도는 상대적으로 크게 감소되었다. 반면에 Membrane에 분산된 소수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, 수팽윤도는 크게 감소되었지만 수소 이온전도도는 거의 변화하지 않았다. 즉 소수성 실리카 나노입자들은 소수성 도메인에 분산되어서 친수성 도메인이 팽윤되는 것을 억제시키지만 수소 이온전도성에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서 membrane의 수팽윤도와 수소이온전도성을 실리카 나노 입자들의 표면 특성을 이용하여서 자유로이 조절이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 흥미로운 것은 실리카 나노 입자를 membrane에 분산시키는 것만으로도 수소 이온 전도성을 유지시키면서 수팽윤도를 현저하게 저하시킬 수 있다는 것이다.

Study for Organic(Bio)-Inorganic Nano-Hybrid OMC

  • Lee, Jung-Eun;Ji, Hong-Geun;Park, Yoon-Chang;Lee, Kyoung-Chul;Yoo, Eun-Ah
    • 대한화장품학회:학술대회논문집
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    • 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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    • pp.178-191
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    • 2003
  • OMC is essentialiy necessary compound in sun goods as organic UV protecting products. But the skin-trouble problem is raising because of skin penetration of OMC. In this study, non-capsulated pure OMC was compared with Organic-Inorganic-Nano-hybrid OMC for skin penetration force and SPF degree. Organic- Inorganic Nano-Hybrid OMC is OMC trapped in the pore of the mesoporous silica synthesized by the sol-gel method after OMC is nanoemulsified in the system of the hydrogenated Lecithin/ Ethanol/caprylic/capric triglyceride/OMC/water. OMC- nano- emulsion was obtained by a microfluidizing process at 1000bar and then micelle size in the nanoemulsion solution is 100-200nm range. Mesoporous silica nano-hybrid OMC was prepared by the process; surfactant was added in dissolved OMC-Nanoemulsion, then the rod Micelle was formed. OMC-nanoemulsion was capsulated in this rod Micelle and then silica precursor was added in the OMC-nanoemulsion solution. Through the hydrolysis reaction of the silica precursor, mesoporous silica concluding OMC-Nanocapsulation was obtained. The nano-hybrid surface of this OMC-Nanoemulsion-Inorganic system was treated with polyalkyl-silane compound. OMC-Mesoporous silica Nano-hybrids coated with polyalkyl-silane compound show the higher sun protecting factor (SPF Analyzer: INDEX 10-15) than pure OMC and could reduce a skin penetration of OMC. The physico-chemical properties of these nano-hybrids measured on the SPF index, partical size, strcture, specific surface area, pore size, morphology, UV absorption, rate of the OMC dissolution using SPF Analyzer, Laser light scattering system, XRD, BET, SEM, chroma Meter, HPLC, Image analyzer, microfluidizer, UV/VIS. spectrometer.

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