• 제목/요약/키워드: reaction active energy.

검색결과 274건 처리시간 0.027초

더블 레이어 흡수기를 이용한 고온 태양열 메탄-이산화탄소 개질반응 (Solar CO2-Reforming of Methane Using a Double-Layer Absorber)

  • 김동연;신일융;이주한;서태범
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.80-86
    • /
    • 2011
  • Solar reforming of methane with CO2 was successfully tested with a direct irradiated absorber on a parabolic dish capable of 5kWth solar power. And the new type of double-layer absorber - the front layer, porous metal foam which absorbs the radiation and transfers the heat from material to gas, and the back layer, catalytically-activated metal foam - was prepared, and its activity was tested by using electric furnace. Ni was applied as the active metal on the gamma-Al2O3 coated Ni metal foam for the preparation of the catalytically-activated metal foam layer. Compared to conventional direct irradiation of the catalytically activated metal foam absorber, this new type of double layer absorber is found to exhibit a superior reaction and thermal storage performance at the fluctuating incident solar radiation. In addition, unlike direct irradiation of the foam absorber, double layer absorber has better thermal resistance, which prevents the emergence of cracks caused by mechanical or thermal shock. The total solar power absorbed reached up to 3.25kW and the maximum CH4 conversion was almost 59%.

  • PDF

Surface Modification of Polypropylene Membrane by ${\gamma}$ Irradiation Methods and their Solutes Permeation Behaviors

  • Shim, J. K.;Lee, S. H.;Kwon, O. H.;Lee, Y. M.;Nho, Y. C.
    • 한국막학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
    • /
    • pp.99-101
    • /
    • 1998
  • 1. Introduction : The conventional grafting polymerization technique requires chemically reactive groups on the surface as well as on the polymer chains. For this reason, a series of prefunctionalization steps are necessary for covalent grafting. The surface prefunctionalizational technique for grafting can be used to ionization radiation, UV, plasma, ion beam or chemical initiators. Of these techniques, radiation method is one of the useful methods because of uniform and rapid creation of active radical sites without catalytic contamination in grafted samples. If the diffusion of monomer into polymer is large enough to come to the inside of polymer substrate, a homogeneous and uniform grafting reaction can be carried out throughout the whole polymer substrate. Radiation-induced grafting method may attach specific functional moieties to a polymeric substrate, such as preirradiation and simultaneous irradiation. The former is irradiated at backbone polymer in vacuum or nitrogen gas and air, and then subsequent monomer grafting by trapped or peroxy radicals, while the latter is irradiated at backbone polymer in the presence of the monomer. Therefore, radiation-induced polymerization can be used to modification of the chemical and physical properties of the polymeric materials and has attracted considerable interest because it imparts desirable properties such as blood compatibility. membrane quality, ion excahnge, dyeability, protein adsorption, and immobilization of bioactive materials. Synthesizing biocompatible materials by radiation method such as preirradiation or simultaneous irradiation has often used $\gamma$-rays to graft hydrophilic monomers onto hydrophobic polymer substrates. In this work, in attempt to produce surfaces that show low levels of anti-fouling of bovine serum albumin(BSA) solutions, hydroxyethyl methacrylate(HEMA) was grafted polypropylene membrane surfaces by preirradiation technique. The anti-fouling effect of the polypropylene membrane after grafting was examined by permeation BSA solution.

  • PDF

금속산화물 촉매에 의한 $CH_3CHO$의 분해반응 연구 (Decomposition Study of Acetaldehyde by Metal-oxide Catalysts)

  • 이창섭;김영은;최성우
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제11권2호통권35호
    • /
    • pp.25-30
    • /
    • 2007
  • 아세트알데히드 분해반응을 위한 촉매에 대하여 연구하였다. 촉매는 지지체 ${\gamma}-Al_2O_3$와 전이 금속 Ni, Mo, Al을 이용하여 담지법으로 제조하였으며, 촉매의 물리 화학적 성질은 SEM-EDS, XRD, XPS, BET 및 TPR 기법으로 조사하였다. 촉매의 아세트알데히드 전환효율은 $150{\sim}500^{\circ}C$온도 범위에서 마이크로 반응시스템을 통하여 GC로 측정하였으며, 8 wt% $Ni/{\gamma}-Al_2O_3$가 단일금속 촉매에서 전환효율이 가장 큰 촉매로 나타났다. 1-3 wt% $Ni-Al/{\gamma}-Al_2O_3$는 다른 이금속 촉매보다 높은 전환효율을 가지는 것으로 측정되었다.

  • PDF

Tungsten oxide interlayer for hole injection in inverted organic light-emitting devices

  • 김윤학;박순미;권순남;김정원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
    • /
    • pp.380-380
    • /
    • 2010
  • Currently, organic light-emitting diodes (OLEDs) have been proven of their readiness for commercialization in terms of lifetime and efficiency. In accordance with emerging new technologies, enhancement of light efficiency and extension of application fields are required. Particularly inverted structures, in which electron injection occurs at bottom and hole injection on top, show crucial advantages due to their easy integration with Si-based driving circuits for active matrix OLED as well as large open area for brighter illumination. In order to get better performance and process reliability, usually a proper buffer layer for carrier injection is needed. In inverted top emission OLED, the buffer layer should protect underlying organic materials against destructive particles during the electrode deposition, in addition to increasing their efficiency by reducing carrier injection barrier. For hole injection layers, there are several requirements for the buffer layer, such as high transparency, high work function, and reasonable electrical conductivity. As a buffer material, a few kinds of transition metal oxides for inverted OLED applications have been successfully utilized aiming at efficient hole injection properties. Among them, we chose 2 nm of $WO_3$ between NPB [N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine] and Au (or Al) films. The interfacial energy-level alignment and chemical reaction as a function of film coverage have been measured by using in-situ ultraviolet and X-ray photoelectron spectroscopy. It turned out that the $WO_3$ interlayer substantially reduces the hole injection barrier irrespective of the kind of electrode metals. It also avoids direct chemical interaction between NPB and metal atoms. This observation clearly validates the use of $WO_3$ interlayer as hole injection for inverted OLED applications.

  • PDF

Synthesis and Photocatalytic Properties of Thermally Stable Metal-Oxide Hybrid Nanocatalyst with Ultrathin Oxide Encapsulation

  • Naik, Brundabana;Moon, Song Yi;Kim, Sun Mi;Jung, Chan Ho;Park, Jeong Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.317.2-317.2
    • /
    • 2013
  • Ultrathin oxide encapsulated metal-oxide hybrid nanocatalysts have been fabricated by a soft chemical and facile route. First, SiO2 nanoparticles of 25~30 nm size have been synthesized by modified Stobber's method followed by amine functionalization. Metal nanoparticles (Ru, Rh, Pt) capped with polymer/citrate have been deposited on functionalized SiO2 and finally an ultrathin layer of TiO2 coated on surface which prevents sintering and provides high thermal stability while maximizing the metal-oxide interface for higher catalytic activity. TEM studies confirmed that 2.5 nm sized metal nanoparticles are well dispersed and distributed throughout the surface of 25 nm SiO2 nanoparticles with a 3-4 nm TiO2 ultrathin layer. The metal nanoparticles are still well exposed to outer surface, being enabled for surface characterization and catalytic activity. Even after calcination at $600^{\circ}C$, the structure and morphology of hybrid nanocatalysts remain intact confirm the high thermal stability. XPS spectra of hybrid nanocatalyst suggest the metallic states as well as their corresponding oxide states. The catalytic activity has been evaluated for high temperature CO oxidation reaction as well as photocatalytic H2 generation under solar simulation. The design of hybrid structure, high thermal stability, and better exposure of metal active sites are the key parameters for the high catalytic activity. The maximization of metal-TiO2 interface interaction has the great role in photocatalytic H2 production.

  • PDF

전기구동 자동차용 리튬이온 배터리의 고효율 운전을 위한 냉방 및 난방 시스템 설계에 대한 이론적 접근법 (Theoretical approach on the heating and cooling system design for an effective operation of Li-ion batteries for electric vehicles)

  • 김대완;이무연
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.2545-2552
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 전기구동 자동차에 동력원으로 사용되는 고전압 및 고용량 배터리의 고효율 운전을 위하여 배터리 열관리 시스템 기술을 소개하고 이론적 설계 방법에 소개하고 한다. 이를 위하여 전기구동 자동차의 배터리로 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 고효율 운전을 위한 발열 모델링을 제시하였고, 열원의 종류에 따른 냉방 및 난방 시스템 설계를 에너지 평형식을 이용하여 부하를 계산하였다. 특히, 리튬이온 배터리의 발열 모델링을 이용하여 충전 및 방전 시 발열 반응열과 혹서기 및 혹한기시 배터리 작동의 최적 온도를 유지하기 위한 냉방과 난방 설계 기술을 제시하였다. 전기구동 자동차 종류에 따라 배터리 사용 비중이 다르기 때문에 효율적인 배터리 열관리를 위하여 계절별 및 작동 모드별 부하에 따른 배터리 열관리 기술을 제안하였다. 또한, 냉방 부하가 가장 큰 여름철 동일 조건에서 외부 공기 온도가 같다고 가정하면 냉방 능력은 수랭식 냉매 방법이 가장 크며 공랭식 방법이 가장 작게 나타난다.

Amide 결합(結合)을 가진 N-carboxybetaine류(類)의 합성(合成)과 그 계면활성(界面活性) (Studies on the Synthesis and Surface Active Properties of N-carboxybetaine Derivatives Containing Amide Bond)

  • 이동우;이희종;김용인
    • 한국응용과학기술학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.115-122
    • /
    • 1991
  • Four novel amphoteric surfactants of N-(2-alkylamidoethyl)-N, N-dimethyl ammonioacetates were synthesized. The each reaction between four saturated fatty acids containing 10, 12, 14 and 16 carbon atoms and N, N-dimethylethylene diamine permitted to give the intermediate products, N-(2-alkylamidoethyl)-N, N-dimethylamines. Quaterinzation of these intermediates was permitted to form N-(2-alkylamidoethyl)-N, N-dimethyl, ammonioacetates, whose sturctures were identified by CC, TLC, elemental analysis, IR pectrophotometry and $^1$HNMR spectrometry. The products yielded from 48% to 58%. The isoelectric points were shown in the range of $4.30{\sim}6.64$. It showed a tendency to learn to the acidic site and its range was broadened as increase of the hydrophobic group length. Surface tensions of the aqueous solution in the $10^{-6}{\sim}10^{-1}$mol/l of amidobetaines were measured. and the critical micell concentration(cmc) were shown in the range of $8.37{\times}10^{-6}{\sim}8.96{\times}10^{-2}$mol/l, and ${\Gamma}_{cmc}$ were reduced to 32.3~38.2 dyne/cm. A linear relationship between log cmc and the number of carbon in the hydrophobic alkyl chain was presented by the formula of log cmc=2.38-0.5n, and the contribution-rate of n on the standard free energy change in micellization ${\partial}({\Delta}G^0$$_m)/{\partial}n$, was calulated as -0.5RT.

고초균 아종 spizizenii의 α-acetolactate decarboxylase 결정 구조 (Crystal structure of α-acetolactate decarboxylase from Bacillus subtilis subspecies spizizenii)

  • 엄지영;오한별;윤성일
    • 미생물학회지
    • /
    • 제55권1호
    • /
    • pp.9-16
    • /
    • 2019
  • 다양한 미생물은 세포와 주변의 과산화를 방지하고 여분의 에너지를 보관하기 위해 ${\alpha}$-acetolactate decarboxylase(ALDC)를 이용해 아세토인을 생성한다. 아세토인은 안전한 식품 향미 개선제이기 때문에 ALDC를 이용한 아세토인 생합성에 많은 산업체가 관심을 가지고 있다. ALDC는 ${\alpha}$-acetolactate의 탈카르복실화 반응을 통해 아세토인을 생산하는 금속 의존 효소이다. 본 논문에서는 고초균 아종 spizizenii의 ALDC(bssALDC) 결정구조를 $1.7{\AA}$ 해상도에서 보고한다. bssALDC는 두 개의 ${\beta}$-sheet가 중앙부를 형성하는 ${\alpha}/{\beta}$ 구조를 가진다. bssALDC는 중앙부의 소수성 상호작용과 주변부의 친수성 상호작용을 통해 이합체를 형성한다. bssALDC는 세 개의 histidine 잔기와 세 개의 물 분자를 이용해 아연 이온에 배위결합한다. 구조와 서열의 비교 분석에 기초하여 아연 이온과 이 주변부 bssALDC 잔기들이 bssALDC의 효소 활성부위임을 제안한다.

대륙 암석권에서 무기 자연 수소의 성인과 부존 형태 (Origin and Reservoir Types of Abiotic Native Hydrogen in Continental Lithosphere)

  • 김형수
    • 광물과 암석
    • /
    • 제35권3호
    • /
    • pp.313-331
    • /
    • 2022
  • 무기 자연 수소(H2)는 천연가스의 주요 구성성분이지만, 청정 및 재생 가능한 에너지로써 글로벌 에너지 분야에서 그 중요성이 다소 과소평가되고 있다. 이 논문은 우리가 과거에 생각했던 것보다 훨씬 광범위한 환경에서 무기 자연 수소가 대륙 암석권에서 대량 생성된다는 최근 논문들을 바탕으로 자연 수소의 발생 기작과 이와 관련된 다양한 지질학적 특징들을 검토하였다. 지금까지 확인된 자연 수소의 주요 근원암은 (1) 초고철질암, (2) 철(Fe2+)이 풍부한 암석으로 구성된 강괴, (3) 우라늄이 풍부한 암석이다. 이 암석들은 선캄브리아 시대 결정질 기반암 그리고 중앙 해령과 대륙기반의 오피올라이트(ophiolite), 페리도타이트(peridotite) 암체에서 사문암화된 초고철질암과 밀접하게 관련된다(Zgonnik, 2020). 이 근원암들에서 자연 수소를 생성하는 무기적 작용은 (a) 광물(예, 감람석)의 Fe2+이 산화되는 동안 물의 환원, (b) 방사성 붕괴로 인한 수전해, (c) 규산염 암석의 기계적 파괴(예, 단층) 동안 물과 표면 라디칼의 반응 등이며, 자연 수소는 자유 기체(51%), 다양한 광물 내의 유체포유물(29%), 지하수의 용존기체(20%) 형태로 발견된다(Zgonnik, 2020). 우리나라의 경우 아직 자연 수소 연구가 수행되지는 않았지만, 경상분지 내 무기 자연 수소의 생성과 부존 가능성은 두꺼운 퇴적분지 내에서 초고철질암, 층간 현무암층과 철/구리 부화대 존재, 그리고 페름기-제3기 동안 능동적 대륙 연변부에서 여러 번의 화성활동 등을 포함한 지질학적/지구화학적 특성을 고려하면 상당히 높은 것으로 평가된다. 최근 지질 기원의 자연 수소를 연구/탐사하는 국외 학자들과 산업체들은 가까운 미래에 자연 수소가 깨끗하고 재생 가능한 획기적인 에너지원 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 따라서 우리나라에서 자연 수소의 경제적 활용을 위한 부존지 발견 여부와 상관없이 지하의 암석-유체 상호작용에 관한 통합 연구를 통해 아직 밝혀지지 않은 자연 수소의 성인과 탐사는 차세대 핵심 연구임이 분명하다.

액상 TCE 제거반응을 위한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매 (Heterogeneous Oxidation of Liquid-phase TCE over $CoO_x/TiO_2$ Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.253-261
    • /
    • 2005
  • 불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$$Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.