• 제목/요약/키워드: metal ion effect

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모델 기반의 이온 전도성 고분자 필름 금속 복합체의 표면적 증가에 따른 전압생성 특성 변화에 관한 연구 (Model Based Investigation of Surface Area Effect on the Voltage Generation Characteristics of Ionic Polymer Metal Composite Film)

  • 박기원;김동현
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.401-407
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    • 2016
  • 이온성 고분자 복합물인 IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)는 얇고 유연한 고분자 필름의 양면에 백금소재의 전극층이 도금된 형태로 구성되어 있다. IPMC는 외부 물리적 자극에 대응하여 전기적 에너지를 발생시키는 특성을 가지고 있기 때문에 주변환경에서 발생하는 진동으로부터 에너지를 획득하는데 응용될 수 있어 신재생에너지 획득 소자로 큰 잠재력을 가지고 있다. 그러나 실용적인 에너지 획득을 위해서는 큰 면적의 IPMC 집적 기술이 필요하다. 본 논문에서는 IPMC의 면적 증가에 따른 출력 전압의 특성 변화에 대한 연구를 수행하기 위하여 다른 면적의 IPMC 샘플들이 사용되었다. 또한 IPMC에서 발생하는 전압과 오프셋 현상을 시뮬레이션 할 수 있는 회로 모델을 사용하여 출력 전압의 추정에 사용하였다. 본 논문에서 제안된 회로 모델이 면적 변화에 따른 출력 전압을 비교적 잘 추정함이 검증되었다.

표면 조도에 따른 이온성 고분자-금속 복합체의 구동특성 (Effect of Surface Roughness on the Actuation of Ionic Polymer Metal Composites)

  • 정성희;송점식;김규석;이석민;문무성
    • 공업화학
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    • 제17권6호
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    • pp.586-590
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    • 2006
  • 전기활성 고분자로서 이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer metal Composites, IPMC)는 화학적 환원방법으로 비교적 쉽게 제조하여 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 낼 수 있는 유연성을 지니는 스마트 소재(soft smart material) 중의 하나이다. 제조 시의 화학적 환원방법은 용액 내에서 반응시킴으로써 결과적으로 형성되는 다공성 고분자 막의 표면의 거칠기 때문에 구동체로서의 IPMC의 동작특성에 결함을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 IPMC의 표면의 거칠기에 대한 구동 특성을 비교하고 표면 조도를 향상시키는 방안으로 표면 이온빔 보조 증착법으로 표면을 개질하였다. 이러한 표면 개질 효과로 인해 IPMC 전극의 표면 저항을 낮추고 반응 속도를 증가시킬 수 있었고, 표면 조도, 모폴로지, 구동력 등을 측정하여 향상된 구동 현상을 나타내는 제조방법에 대한 연구를 하였다.

Removal of Cd(II) and Cu(II) from Aqueous Solution by Agro Biomass: Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Studies

  • Reddy, Desireddy Harikishore Kumar;Lee, Seung-Mok;Seshaiah, Kalluru
    • Environmental Engineering Research
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    • 제17권3호
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    • pp.125-132
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    • 2012
  • The removal of Cd(II) and Cu(II) from aqueous solution by an agricultural solid waste biomass prepared from Moringa oleifera bark (MOB) was investigated. The biosorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and elemental analysis. Furthermore, the effect of initial pH, contact time, biosorbent dosage, initial metal ion concentration and temperature on the biosorption of Cd(II) and Cu(II) were studied using the batch sorption technique. Kinetic studies indicated that the biosorption process of the metal ions followed the pseudo-second order model. The biosorption data was analyzed by the Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Temkin isotherm models. Based on the Langmuir isotherm, the maximum biosorption capacities for Cd(II) and Cu(II) onto MOB were 39.41 and 36.59 mg/g at 323 K, respectively. The thermodynamic parameters, Gibbs free energy (${\Delta}G^o$), enthalpy (${\Delta}H^o$), and entropy (${\Delta}S^o$) changes, were also calculated, and the values indicated that the biosorption process was endothermic, spontaneous and feasible in the temperature range of 303-323 K. It was concluded that MOB powder can be used as an effective, low cost, and environmentally friendly biosorbent for the removal of Cd(II) and Cu(II) ions from aqueous solution.

리튬 이차전지 양극재 LixV2O5의 효율적인 방전을 위한 구조 설계 (Design LixV2O5 Cathode Structure for Effective Lithium Ion Intercalation)

  • 박준규;김수일;김동철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권7호
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    • pp.589-594
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    • 2014
  • 전기자동차와 하이브리드 자동차의 상용화에 따라 전기용량과 에너지 밀도가 향상된 리튬 이온 전지의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상장 모델을 이용하여 5산화 바나듐으로 구성된 다공성 구조물로의 리튬 이온 삽입현상을 분석하였다. 다공성 5산화 바나듐 구조물은 구멍을 갖는 구체의 구조물로 정의하였으며, 이때 구멍의 형상은 원통형이다. 원통형 구멍의 반지름, 깊이 및 개수를 조절하여 다양한 다공성 5산화 바나듐의 미세조직 형상을 고려하였으며, 각 미세조직의 형상인자와 구조물에 삽입되는 리튬 이온의 개수 사이의 관계를 분석하였다. 마지막으로 최적화 작업을 통하여 가장 많은 수의 리튬 이온이 삽입될 수 있는 다공성 5산화 바나듐의 구조체 형상을 찾아내었다.

Arsenic Removal from Water Using Various Adsorbents: Magnetic Ion Exchange Resins, Hydrous Ion Oxide Particles, Granular Ferric Hydroxide, Activated Alumina, Sulfur Modified Iron, and Iron Oxide-Coated Microsand

  • Sinha, Shahnawaz;Amy, Gary;Yoon, Yeo-Min;Her, Nam-Guk
    • Environmental Engineering Research
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    • 제16권3호
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    • pp.165-173
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    • 2011
  • The equilibrium and kinetic adsorption of arsenic on six different adsorbents were investigated with one synthetic and four natural types (two surface and two ground) of water. The adsorbents tested included magnetic ion exchange resins (MIEX), hydrous ion oxide particles (HIOPs), granular ferric hydroxide (GFH), activated alumina (AA), sulfur modified iron (SMI), and iron oxide-coated microsand (IOC-M), which have different physicochemical properties (shape, charge, surface area, size, and metal content). The results showed that adsorption equilibriums were achieved within a contact period of 20 min. The optimal doses of adsorbents determined for a given equilibrium concentration of $C_{eq}=10\;{\mu}g/L$ were 500 mg/L for AA and GFH, 520-1,300 mg/L for MIEX, 1,200 mg/L for HIOPs, 2,500 mg/L for SMI, and 7,500 mg/L for IOC-M at a contact time of 60 min. At these optimal doses, the rate constants of the adsorbents were 3.9, 2.6, 2.5, 1.9, 1.8, and 1.6 1/hr for HIOPs, AA, GFH, MIEX, SMI, and IOC-M, respectively. The presence of silicate significantly reduced the arsenic removal efficiency of HIOPs, AA, and GFH, presumably due to the decrease in chemical binding affinity of arsenic in the presence of silicate. Additional experiments with natural types of water showed that, with the exception of IOC-M, the adsorbents had lower adsorption capacities in ground water than with surface and deionized water, in which the adsorption capacities decreased by approximately 60-95%.

Soda lime glass기판위의 barrier층$(SiO_2,\;Al_2O_3)$이 ITO박막특성에 미치는 영향 (Effect of ITO thin films characterization by barrier layers$(SiO_2\;and\;Al_2O_3)$ on soda lime glass substrate)

  • 이정민;최병현;지미정;안용태;주병권
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.292-292
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    • 2007
  • To apply PDP panel, Soda lime glass(SLG) is cheeper than Non-alkali glass and PD-200 glass but has problems such as low strain temperature and ion diffusion by alkali metal oxide. In this paper suggest the methode that prohibits ion diffusion by deposing barrier layer on SLG. Indium thin oxide(ITO) thin films and barrier layers were prepared on SLG substrate by Rf-magnetron sputtering. These films show a high electrical resistivity and rough uniformity as compared with PD-200 glass due to the alkali ion from the SLG on diffuse to the ITO film by the heat treatment. However these properties can be improved by introducing a barrier layer of $SiO_2\;or\;Al_2O_3$ between ITO film and SLG substrate. The characteristics of films were examined by the 4-point probe, SEM, UV-VIS spectrometer, and X-ray diffraction. GDS analysis confirmed that barrier layer inhibited Na and Ka ion diffusion from SLG. Especially ITO films deposited on the $Al_2O_3$ barrier layer had higher properties than those deposited on the $SiO_2$ barrier layer.

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Production of 1-Deoxynojirimycin by Streptomyces sp. SID9135

  • Paek, Nam-Soo;Kang, Dae-Jung;Choi, Yong-Jin;Lee, Jung-Jun;Kim, Tae-Han;Kim, Kee-Won
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제7권4호
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    • pp.262-266
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    • 1997
  • To increase the high production of 1-deoxynojirimycin (DNJ) from Streptomyces sp. SID9135, the effect of various carbon sources, nitrogen sources, cationic metal ions, the initial pH of the medium, and agitation speed were investigated. The most effective carbon and nitrogen sources were found to be lactose 2.5% (w/v) and soybean meal 2.0% (w/v), respectively. None of the cationic metal ions examined had any detectable stimulating effect on DNJ production except $Fe^{+2}$ ion. The initial optimum pH for DNJ production ranged from 6-8 and agitation speed was most effective at 400 rpm. In the jar fermentor experiments under optimal culture conditions, the accumulation of DNJ reached about $640{\mu}g$/ml after 5 days of cultivation and the level remained the same for a further two days.

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폴라로그래피에 의한 金屬錯이온의 安定度에 미치는 壓力의 影響 (Effect of High Pressure on the Stability of Metal Complex Ion by Polarographic Method)

  • 이흥락;배준웅;박유철;윤종훈
    • 대한화학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.30-36
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    • 1988
  • 에틸렌디아민, 프로필렌디아민 및 디에틸렌트리아민의 구리(II), 카드뮴(II) 및 아연(II) 착이온의 安定度에 미치는 壓力의 影響을 폴라로그래피로 조사하였다. 支持電解質로서는 0.10M의 KN$O_3$ 용액을 쓰고, 킬레이트제의 농도는 0.01M에서 0.1M까지 변화시켰다. 압력이 1기압에서 1,500기압으로 증가함에 따라 금속착이온의 解離常數는 증가하였으며, 단위압력당 증가율은 $Cu(dien)_2^{2+}$의 1.1 ${\times} 10^{-3}$ %에서 Zn(en)$_2^{2+}$의 5.0${\times} 10^{-3}$ % 까지의 값으로 나타났다.

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절삭가공(切削加工)에 사용(使用)되는 절삭유(切削油)의 농도최적화(濃度最適化)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Optimization of The Concentration of Cutting Oil to be used for Cutting)

  • 김규태;김원일
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.95-102
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    • 2013
  • It is indispensable to modern society metal processing since the industrialized rapidly, but it is a metalworking cutting fluid immediately. In addition, this means selecting a emulsion on the basis of quality criteria processing method, the material of the material, cutting depth, cutting speed, Djourou fence Liang, and surface roughness, cutting oil, the shape of the device based on the emulsion, I will be the structure of the tank, filtration equipment also changes. In particular, acting bacteria is now breeding in response to the passage of time due to metal ion degradation due to heat generated hydraulic fluid leakage, humidity tung, during processing, seep from processing material at the time of processing the water-soluble cutting oil for generating the malodor by dropping significantly the performance of the cutting oil to corruption from, sometimes by introducing various additives to suppress spoilage in advance. In this study, we expect the effect of the cost reduction in the extension of fluid replacement cycle through the application of the management apparatus and deep understanding in the management of cutting fluid, the working environment through the understanding and interest of workers in the production site more than anything I try to become useful for the improvement.

금속이온에 의한 조류 응결에 관한 연구 (Studies on the Flocculation of Algae with Metal Ions)

  • 박영재;이상수;조혜륜
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.441-449
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    • 2015
  • 본 연구에서는 시아노박테리아 배양액을 대상으로 여러 종류의 금속이온의 첨가에 의한 응집 및 응결 효과를 흡광도 또는 제타포텐셜 측정을 통하여 조사하였다. 흡광도 측정으로부터 얻은 시아노박테리아의 응결효율은 $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$>$Fe^{2+}$>$Ca^{2+}$ 순으로 높았으며, 특히 동일한 전하량을 갖는 +3가 금속이온의 경우, 응결 시 수반되는 금속 제거율을 측정한 결과, $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$ 순으로 응결효율과 상응하는 결과를 얻었다. 시아노박테리아의 제타포텐셜은 음의 값을 나타냈으며, 그 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값도 증가하였다. 또한, 시아노박테리아 용액의 pH를 증가시킬 때 pH < 5.5 이하에서는 빠르게 제타포텐셜 값이 감소하였으나, $5.5{\leq}pH{\leq}10$ 범위에서는 거의 일정한 제타포텐셜 값($-46{\pm}1mV$)을 보였다. 일정한 시아노박테리아의 농도($A_{730}=0.25$)에서 금속이온의 농도에 따른 제타포텐셜 증가 효과는 $Al^{3+}$>$Ho^{3+}$>$La^{3+}{\gg}Mg^{2+}{\geq}Ca^{2+}{\gg}K^+$ 순으로 나타났다. 일정한 금속이온 농도에서 시아노박테리아의 농도에 따른 제타포텐셜 변화를 측정한 결과, $K^+$, $Mg^{2+}$$Ca^{2+}$이온의 경우 시아노박테리아의 농도가 증가하더라도 제타포텐셜의 변화가 미미하였다. 반면에, +3가 이온 중 $Ho^{3+}$$La^{3+}$이온의 경우에 시아노박테리아의 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값이 감소하였으며, 감소율 면에서 $Ho^{3+}$이온이 $La^{3+}$이온보다는 작게 얻어졌다. 이와는 달리, $Al^{3+}$이온의 경우에는 시아노박테리아의 농도가 증가함에 따라 제타포텐셜 값이 증가하다가 감소하였다. $Al^{3+}$이온은 가수분해 중합체 생성의 영향으로 제타포텐셜 측정만으로는 응집 내지 응결 효과를 해석하기가 어려웠다.