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화력발전소 매립 석탄재의 분쇄가 지오폴리머의 강도에 미치는 영향 (Grinding Effects of Coal-Fired Pond Ash on Compressive Strength of Geopolymers)

  • 이수정;강남희;전철민;주형태
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권6호
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    • pp.3-11
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    • 2014
  • 화력발전소 바닥재는 입자크기의 범위가 넓고 미연탄소 함량이 높아 지오폴리머의 원료로 잘 사용되지 않는다. 지오폴리머의 원료로서 바닥재가 대부분인 매립 석탄재를 대량 재활용하기 위한 가공공정을 평가하기 위하여 로드밀과 유성볼밀로 분쇄하여 지오폴리머의 강도에 미치는 영향을 알아보았다. 기계적 분쇄가 바닥재의 비정질 함량 변화에 미치는 영향은 거의 없었다. 이는 석탄재의 주요 결정질 상인 뮬라이트가 침상으로 존재하는데, 침상의 뮬라이트는 높은 강도와 인성을 갖기 때문에 비정질화되기 어렵기 때문으로 판단된다. 그러나 분쇄 효과는 입자크기를 감소시켰으며 매립 석탄재 입자의 크기 분포를 보다 균일하게 하여 알칼리와의 반응성을 증가시켰다. 로드밀은 상대적으로 입자크기의 범위를 좁게 만들었지만 입자크기 감소효과는 적었다. 그럼에도 불구하고 로드밀의 분쇄는 최대 약 37%의 압축강도를 증가시켰으며, 이는 유성볼밀의 효과와 동일하였다. 로드밀 분쇄는 매립 석탄재의 반응성을 증가시켜 지오폴리머의 원료로 대량 재활용하기에 적합한 공정이다.

N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium이온의 산화-환원 고분자 피막에 대한 전기화학 (Electrochemistry for Redox Polymer Film of N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium Ion)

  • 차성극
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.6-14
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    • 2001
  • 단량체인 N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium$(PF_6^-)_2$를 유리탄소전극 상에 전기화학적으로 중합하였다. 이 고분자 피막전극의 전기화학적 활성자리는 고분자 줄기에 분포된 bipyridinium이온이다. 이 전극은 인산염 완충용액(pH=5.7)에서 두 개의 산화-환원 쌍을 갖으며 그 형식전위는 각각 -0.41V와 -0.81V(vs. SSCE)였다. 이 고분자 피막 내에서 도판트 이온의 확산계수는 $V^{2+/+}$$V^{+/0}$ 단계에서 $1.57{\times}10^{-4}$$4.35{\times}10^{-5}cm^2s^{-1}$이였다. 환원과정보다 산화과정이 어려운 결과로 나타났다. 고분자 피막 내에서 전자전달 속도상수는 각 단계에서 각각 57.53과 $2.63 s^{-1}$으로 첫째 단계가 22배나 큰 값을 보이고 있다. 이 피막의 전자전달 저항은 적용된 전해질의 양이온에 크게 영향을 받는다. 즉, $LiClO_4,\; NaClO_4,\;KClO_4$ 및 인산염 완충용액에서 도판트이온으로 작용하는 $ClO_4^-$$PO_4^{3-}$ 이외에 이들의 대이온의 영향도 받아서 그 값이 각각 22.63, 16.81, 12.44 및 $11.36 k{\Omega}$로 크게 차이가 났다. EQCM에 의한 전기화학적 중합반응의 속도상수 값은 일차 반응으로 초기에 $1.31{\times}10^{-1}s^{-1}$였다. 이와 같이 $PO_4^{3-}$이 도판트인 G.C./p-BPB형의 전극이 CV과정에서 안정하고 20회 이상 사용이 가능하며 재현성이 뛰어나다.

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가시광선중합화에 따른 충전용 Glass Ionomer Cement의 물리적 성질에 관한 연구 (A STUDY ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF GLASS IONOMER CEMENT FOR RESTORATIVE FILLING USING VISIBLE LIGHT POLYMERIZATION)

  • 신동훈;권혁춘
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제17권2호
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    • pp.307-330
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    • 1992
  • The aim of this study was to investigate the physical properties of visible light curing Glass Ionomer cement for restorative esthetic filling. The control group was the autopolymerizing GC Fuji II Glass Ionomer cement (2.2: 1 P/L ratio) and the experimental groups were made by following procedure. To induce the polymerization by visible light, the powder of GC Fuji II GI cement and the liquid of Vitrabond for base & liner were mixed in an amalgam capsule with 2.5:1, 3.0:1, 3.5:1 P/L ratio (% wt/wt). After fabrication of specimens, compressive strength, fracture toughness ($K_{IC}$) Scanning Electron Microscope and X-ray Diffraction, water-leachable content, marginal leakage and surface roughness were studied. The results were as follows: 1. Only experimental No. 1 group (visible light curing) showed less compressive strength than control group 1 hour after curing. Strength was increased with aging in all groups, so the compressive strength of light curing groups was no less than that of autopolymerizing group after 3 weeks. 2. Experimental No.3 group (visible light curing) was inferior to No.2 group (visible light curing) in fracture resistance but light curing groups were more resistant to fracture than autopolymerizing group and showed ductile fracture pattern as compared with the brittle fracture pattern of autopolymerizing group. 3. From scanning electron microscopic image, various sized unreacted powder particles, surrounded by silica gel, were embedded in polysalt matrix. Light curing groups showed little crack and more dense unreacted particles than autopolymerizing group. 4. From X-ray diffraction analysis, GC Fuji II Glass Ionomer cement powder and all groups showed glassy appearance but light curing groups seemed to be more intensive in crystaline than autopolymerizing group. S. The most significant dissolution was shown in early setting period in all group. Light curing groups were dissolved less than autopolymerizing group. 6. Marginal leakage was not different significantly in case of cavity margin composed of same tooth structure (ex. only enamel margin, only dentin margin) but much more leakage was shown in dentin/cementum margin than enamel margin. In only case of only enamel margin, light curing groups were superior to autopolymerizing group. 7. All groups showed relatively smooth surface, which irregularity was less than $1{\mu}m$. Light curing groups were smoother than autopolymerizing group.

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