• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.312-315
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• 2018

Although the reversibility of 10,12-pentacosadiynoic amino meta-acid(PCDA-mBzA) against temperature and pH was reported, the modulation of reversibility by ion adsorption at terminal functional group has not been investigated. In this work, we developed a simple method for modulating the reversibility of PCDA-mBzA films upon a thermal stimulus by cadmium ion adsorption inducing the breakage of the outer hydrogen bonding of two hydrogen bonds, which are responsible for the reversible properties of PCDA-mBzA. External reflection-Fourier transform infrared (ER-FTIR) analyses revealed that the hydrogen bonding between the carboxylic acid groups was broken through ion adsorption and only a single hydrogen bond between the amide groups remained in the PCDA-mBzA polymer. In addition, PCDA-mBzA films could recover their original property through cadmium ion desorption. These results present that the transition between reversibility and irreversibility can be modulated artificially simply through the adsorption and desorption of metal ions.

• 멤브레인
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• 제11권3호
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• pp.133-139
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• 2001

PVA/SSA-$H^{+}$으로 제조된 막은 1가 이온 $Li^{+}$, $Na^{+}$, $K^{+}$, 2가 이온 $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Ba^{2+}$, 3가 이온 $Al^{+}$로 치환되었다. 각 금속이온이 치환된 막의 금속이온의 효과를 알아보기 위하여 물-에탄올 및 물-메탄올 혼합용액에 대하여 팽윤도 및 투과증발 실험을 수행하였다. 또한 이들의 치환정도를 알아보기 위해 부분적으로 ESCA 실험을 통하여 알아보았다. 물-에탄올 및 물-메탄올 혼합용액에 대한 팽윤도는 $Li^{+}$> $Na^{+}$>$K^{+}$의 순으로 감소하였는데 이는 금속이온의 `salting-out'효과에 기인하는 것으로 사료되었으며, 2가 및 3가이온의 경우의 팽윤도 결과는 `salting-out' 효과뿐만 아니라 electrostatic 가교 및 금속이온의 반응성에 의해 좌우되는 것으로 사료되었다. 투과증발실험을 통한 투과도면에서는 물-에탄올 용액에 대해 PVA/SSA-$Na^{+}$막에서 최소치를 보였다가 PVA/SSA-$K^{+}$막에서 다시 증가하는 결과를 얻은 반면에 선택도는 반대의 경향을 얻었다. 대표적 분리 결과는 $50^{\circ}C$에서 90%에탄올 수용액에 대하여 투과도는 59 g/$m^{2}$hr, 선택도는 44의 값을 얻었다. 물-메탄올 용액에 대해서는 1가이온의 경우 에탄올 용액과 같은 경향의 결과를 얻었으나 2가 및 3가 이온의 경우 팽윤도 실험 결과와 마찬가지로 `salting-out' 효과 그리고 electrostatic 가교 등에 의해 영향을 받는다고 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.423-429
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• 2008

석탄을 가스터빈에 직접 사용하여 발전 효율을 높이고자 용매추출법으로 회분이 제거된 청정석탄 제조공정이 개발되고 있다. 용매추출에 의해 생산된 청정석탄에는 미량의 알카리금속이온이 들어있어서 연소시에 터빈 날개의 부식을 일으킬 수 있다. 이 연구에서는 청정석탄 제조공정의 알카리금속이온 제거를 위하여 무기이온교환제인 ${\alpha},{\beta}$-인산금속 산화물들(ZP: $Zr(HPO_4)_2$, TP: $Ti(HPO_4)_2$, ZTP: $ZrTi(HPO_4)_4$, Z1TP3: $Zr_{0.25}Ti_{0.75}(HPO_4)_4$, Z3T1P: $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_4$)과 H-Y 제올라이트를 제조하여 수용액 및 석탄이 용해된 고온의 유기용매(N-methyl-2-pyrrolidone)에서 나트륨 이온 제거 특성을 비교 분석하였다. ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 모사 수용액($Na^+$ Conc. 100 ppmw)에서 ${\alpha}$ 형태에 비해 높은 이온교환용량을 가지고 있으며 H-Y 제올라이트에 비해서도 높은 나트륨 이온 제거용량을 보여주었다. 이온교환매체가 고온의 유기용매($Na^+$ Conc. 12 ppmw in NMP)일 경우에는 H-Y 제올라이트의 나트륨이온 제거율은 $300^{\circ}C$까지 90% 이상이었으나, 그 이상의 온도에서는 50% 가량으로 급격히 감소하는 경향을 보여주었다. 그러나 ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 여러 온도조건($250{\sim}400^{\circ}C$)에서 90% 이상의 제거율을 나타내었고 강산용액을 이용한 재생 후에도 최초 실험과 유사한 나트륨 이온 제거율을 보여주었으며 그 중 가장 높은 제거율을 나타낸 $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_2$는 알카리금속이온 제거공정에 가장 적합한 무기이온교환제로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.315-324
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• 2023

이온교환막은 전기막 공정의 성능을 결정하는 핵심 구성 요소이다. 본 총설에서는 다양한 전기막 공정에 적용되는 이온교환막의 성능을 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용한 개질을 통해 향상시킨 최신 연구 동향을 살펴보았다. 나노물질들은 다양한 방법을 통해 이온교환막에 도입될 수 있다. 특히 탄소계 나노물질은 화학적 개질을 통해 추가적인 기능기를 도입함으로써 고분자 사슬과의 상호작용을 강화할 수 있다. 이를 통해 이온교환막의 이온전도도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 적층 구조를 통한 체거름 현상으로 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 한편, 금속계 나노물질은 적층 구조 혹은 다공성 구조를 갖는 특성을 이용하여 이온교환막 내에서 목적 이온과 배제 이온 간의 수화 반경 차이를 이용한 체거름 특성을 통해 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사용한 바인더의 특성에 따라서는 나노물질-바인더 간의 상호작용을 통해 이온전도도도 향상시킬 수 있다. 본 총설로부터 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용하여 이온교환막의 특성을 효과적으로 조절할 수 있으며, 따라서 이에 관한 연구가 전기막 공정의 성능을 크게 향상시키기 위해 중요함을 확인할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.335-340
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• 2018

Transition metal oxide materials have attracted widespread attention as Li-ion battery electrode materials owing to their high theoretical capacity and good Li storage capability, in addition to various nanostructured materials. Here, we fabricated a CoO Li-ion battery in which Co nanoparticles (NPs) are deposited into a current collector through electrophoretic deposition (EPD) without binding and conductive agents, enabling us to focus on the intrinsic electrochemical properties of CoO during the conversion reaction. Through optimized Co NP synthesis and electrophoretic deposition (EPD), CoO Li-ion battery with 630 mAh/g was fabricated with high cycle stability, which can potentially be used as a test platform for a fundamental understanding of conversion reaction.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.98-100
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• 2003

The efficiency of the adsorption of adsorbents depends on both pore size and shape. In other to adsorb hydrated ion in application of electric double layer capacitor (EDLC), mesopore is necessary[1,2]. Tamai et al.[3] reported that an increased portion of mesopore was introduced through addition of metal or organometallic compound in the precursor and following activation of the carbon fibers with steam. (omitted)

• 한국표면공학회지
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• 제52권6호
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• pp.334-341
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• 2019

Organometal halide perovskite materials have attracted much attention in the photovoltaic and light emitting devices due to the compositional flexibility with AMX₃ formula (A is an organic amine cation; M is a metal ion; X is a halogen atom). The addition of homovalent or heterovalent metal cations to the bulk organohalide perovskites has been performed to modify their energy band structure and the relevant optoelectronic properties by ligand-assisted ball milling. Here, we report CH₃NH₃Pb_1-xM_xBr₃ nanocrystals substituted by metallic cations (M is Sn²⁺, In³⁺, Bi³⁺; x = 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2). Photoluminescence and quantum yield was significantly reduced with increasing metallic cations content. These quenching effect could be resulted from the metal cations that behave as a non-radiative recombination center.

• 한국식품과학회지
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• 제24권4호
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• pp.371-375
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• 1992

Bacillus licheniformis가 분비하는 ${\alpha}-amylase$를 정제한 후 기질과 금속이온이 효소의 열안정성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. $Ca^{++}$ 이온 및 $B^{+++}$ 이온의 존재시에는 D-value가 7,880 sec 및 2,210 sec로 대조구에 비하여 높은 값을 보였으며 $Ca^{++}$ 이온과 $B^{+++}$ 이온이 동시에 존재할 때는 $D_{85}=24,000\;sec$로 상승효과를 보였다. $Ca^{++}$ 이온 존재시 열불활성화에 대한 활성화에너지 $({\Delta}H{\neq})$는 320.2 kJ/mol이고 $B^{+++}$ 이온의 경우에는 212.9 kJ/mol이었으며 대조구에서는 183.9 kJ/mol 이었다. 기질의 존재하에서는 ${\alpha}-amylase$는 높은 열안정성을 보였는데 30% 전분의 존재하에 $96^{\circ}C$, 30분 열처리한 결과 약 51%의 잔존역가를 검출하였으며 기질에 $Ca^{++}$ 이온을 첨가하였을 때에는 열안정성이 더욱 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제14권4호
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• pp.293-299
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• 2004

Transition metal ions doped $TiO_2$ nanostructured powders were prepared with simply heating aqueous $TiOCl_2$ solutions, contained various metal ions (Ni, Al, Fe, Zr, and Nb) of 1.47 mol% added as metal-chlorides, at $100^{\circ}C$ for 4 hrs by homogeneous precipitation process under suppressing conditions of water vaporization. The characterizations for prepared $TiO_2$ powders were carried out to observe doping of metal ions, their concentrations and microstructures using XRD, UV-VIS (DRS), XPS, SEM, TEM and ICP. Also, photo-oxidative abilities were evaluated by decomposition of 4-chlorophenol (4CP) under ultraviolet light irradiations. No secondary oxide phases were formed in all the $VTiO_2$ powders, showing doping with various transition metal ions. When adding ions ($Ni^{2+}$ or$ Al^{3+ }$ and $Zr^{4+}$ ) having valance states or ionic radii greatly different from those of $Ti^{4+}$ , the $TiO_2$ powders of mixed anatase and rutile phases were formed, whereas in the case of additions of $^Fe{3+ }$ and $Nb^{ 5+}$ as well as no addition of metal ion the powders with pure rutile phase alone were formed. Among the prepared $TiO_2$ powders, Ni$^{2+}$ doped $TiO_2$ powders, containing a small amount of anatase phase, showed excellent photo-oxidative ability in 4CP decomposition because of relative decreases in electron-hole recombination and poisoning of $TiO_2$ surface during the photoreaction.n.

• 멤브레인
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• 제4권2호
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• pp.106-112
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• 1994

$ZnSo_4{\cdot}7H_2O$에 의한 모델폐수에서 Zn 농도 및 pH를 변화하여 역삼투 실험하였고, Zn용액의 pH에 따라 아연의 제거율은 상당히 변화하였고, pH 3.0~11.5 범위에서 실험한 바 pH 8.3일 때가 아연제거율은 99.9% 이상, 투과 속도는 $1.49 {\times} 10^{-3}cm/sec$로 가장 큰 값을 보였다. 아연모델폐수에 Cyanide를 아연농도와 동량으로 첨가하였을 때, 아연은 99%, Cyanide는 93% 정도 제거가 가능하였다. 또한 첨가제로 음이온계면활성제 등을 첨가하여 실험한 결과, Membrane에서의 투과속도가 $0.76 {\times} 10^{-3}cm/sec$로 현저히 감소하였다.