• Title, Summary, Keyword: 환원

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LiCl 용융염 전해환원 공정 희토류원소 산화물의 화학적 거동

  • Park, Byeong-Heung;Choe, In-Gyu;Jeong, Myeong-Su;Heo, Jin-Mok
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • pp.346-346
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    • 2009
  • 산화물 형태 사용후핵연료의 효율적 처분 혹은 재활용을 위한 연구 가운데, 고온의 LiCl 용융염 중에서 전해환원하여 금속으로 환원시킨 후, 환원된 금속을 고온의 LiCl-KCl 용융염에서 전해정련하는 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다. 전해환원을 위해 일정 농도 $Li_2O$가 LiCl 용융염에 첨가되며 $Li_2O$ 농도가 높으면 반응 재질의 부식성이 크게 증가하므로 일반적으로 우라늄 산화물은 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서 전해환원 된다. 우라늄 산화물의 전해환원 전위는 $Li_2O$의 전해환원 전위 보다 표준 상태를 기준으로 공정온도인 650 $^{\circ}C$ 에서 약 70 mV 정도 낮기 때문에 전해환원 과정에서 $Li_2O$ 의 환원으로 Li 금속이 생성될 가능성이 있으며 우라늄 산화물은 대부분 직접 전해환원 되지만 일부 Li에 의해 화학적으로 환원되기도 한다. 전해환원 공정에서 환원되지 않은 희토류 산화물은 전해정련 공정에서 $UCl_3$와 반응하여 $UO_2$를 생성시켜 공정 효율을 떨어뜨린다. 따라서 전해환원 공정에서 가능하연 최대한 희토류 산화물을 금속으로 환원시키는 조건을 찾아내는 것이 바람직하고 이를 위해서 우선 전해환원 공정에서 희토류 산화물의 화학적 거동의 이해가 요구된다. 본 연구에서 열역학적 검토를 통하여 희토류 산화물의 환원 조건을 조사한 결과 희토류 산화물은 매운 낮은 $Li_2O$ 농도에서 Li에 의해 환원되고, 1wt% 이하의 $Li_2O$ 농도에서는 Sc와 Lu의 산화물이 $Li_2O$와 복합산화물을 형성하고 이들 복합산화물은 Li에 의해 환원되지 않는 것으로 나타났다. 또한 희토류 원소 별로 희토류 원소 산화물의 Li에 의한 환원 조건으로서 평형상태에서의 $Li_2O$ 농도 즉 환원 임계 $Li_2O$ 농도를 실험적으로 측정하였으며 1wt% $Li_2O$ 농도 이하에서 열역학적 해석과 동일하게 Sc와 Lu만이 복합산화물을 형성하여 Li에 의해 직접환원 되지 않는 것으로 관찰되었다.

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Trichloroethylene Removal Using Sulfate Reducing Bacteria and Ferric Iron (황환원균과 3가철을 이용한 Trichloroethylene의 제거에 관한 연구)

  • Hwang, Ki-Chul;Min, Jee-Eun;Park, In-Sun;Park, Jae-Woo
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.13 no.1
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    • pp.24-31
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    • 2008
  • Sulfate reducing bacteria (SRB) is universally distributed in the sediment, especially in marine environment. SRB reduce sulfate as electron acceptor to hydrogen sulfide in anaerobic condition. Hydrogen sulfide is reducing agent enhancing the reduction of the organic and inorganic compounds. With SRB, therefore, the degradability of organic contaminants is expected to be enhanced. Ferrous iron reduced from the ferric iron which is mainly present in sediment also renders chlorinated organic compounds to be reduced state. The objectives of this study are: 1) to investigate the reduction of TCE by hydrogen sulfide generated by tht growth of SRB, 2) to estimate the reduction of TCE by ferrous iron generated due to oxidation of hydrogen sulfide, and 3) to illuminate the interaction between SRB and ferrous iron. Mixed bacteria was cultivated from the sludge of the sewage treatment plant. Increasing hydrogen sulfide and decreasing sulfate confirmed the existence of SRB in mixed culture. Although hydrogen sulfide lonely could reduce TCE, the concentration of hydrogen sulfide produced by SRB was not sufficient to reduce TCE directly. With hematite as ferric iron, hydrogen sulfide produced by SRB was consumed to reduce ferric ion to ferrous ion and ferrous iron produced by hydrogen sulfide oxidation decreased the concentration of TCE. Tests with seawater confirmed that the activity of SRB was dependent on the carbon source concentration.

환원확산법을 이용한 영구자석제조용 Nd-Fe-B계 미세분말 제조

  • 전동민;최영석;노재철;윤대호;서수정
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • pp.63-67
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    • 1997
  • 환원확산법은 저렴한 Nd 산화물을 환원제를 이용하여 환원시키고 환원된 Nd가 Fe, FeB와 확산하여 주상인 Nd$_2$Fe14B가 만들어지는 공정으로 환원제로 사용된 CaO나 미반응 Ca 및 잔존 산소함량을 조절하는데 어려움이 있어 아직까지는 상업되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 환원확산법을 이용하여 Nd-Fe-B계 영구자석에 사용될 미세분말을 제조하고 그 자기적 특성을 관찰하였다.

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Selective Reduction by Microbial Aldehyde Reductase (미생물 알데히드 환원효소에 의한 선택적 환원)

  • Lee Young-Soo;Kim Kyung-Soon
    • Journal of Life Science
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    • v.16 no.3
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    • pp.375-381
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    • 2006
  • Aldehyde reductase was purified to electrophoretic homogeneity from Saccharomyces cerevisiae, and then enzymatic reduction of substituted carbonyl compounds was carried out by using the purified aldehyde reductase as a biocatalyst. Under preparative scale reaction renditions, the enzymatic reduction proceeded in high chemical yield with excellent chemoselectivity. The enzymatic reduction product was identified by TLC, GC, Mass, NMR and FT-IR. Benzoic acid, an inhibitor of aldehyde reductase, also potently inhibited the reduction of substituded carbonyl compounds. This enzyme exhibited a broad substrate specificity , and can utilize both NADH and NADPH as cofactors. The enzyme was strongly inhibited by benzoic acid and quercetin. The apparent Km for 4-cyanobenzaldehyde and 3-nitrobenzamide were 4.894 mM and 0.305 mM, respectively.

Reduction of Stainless Steelmaking Dust by Microwave Heating (마이크로파 가열에 의한 스테인레스강 분진의 환원)

  • 반봉찬;조환종
    • Journal of the Korean Institute of Resources Recycling
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    • v.2 no.4
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    • pp.10-16
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    • 1993
  • Reduction behavior of stainless steelmaking dust by microwave heating process was investigated using coke and charcoal as reducing agents. Pellet dust and stanless steelmaking dust pelletized with reducing agent were reduced by the heating upto $1000^{\circ}C$ in microwave oven. The results showed that charcoal and coke seemed effective in the reduction of metals from stainless steelmaking dust by microwave heating and charocal was found to be better than coke. Degree of reduction seemed similar with the power of 500W and 700W in microwave oven. Dusts were rapidly reduced within 20 minutes. Reducing degree decreased in the order of Fe>Ni>Cr.

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란타넘족 이온을 이용한 가시광선 대역에서의 산화그래핀 광환원

  • O, Ae-Ri;Yu, Gwang-Wi;Park, Jin-Hong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.202.1-202.1
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    • 2015
  • 탄소의 $sp^2$ 혼성으로 이루어진 2차원 단일시트(two-dimensional single sheet)인 그래핀은 기계적, 열역학적, 전기적 특성이 매우 우수하며 특히 고유연성과 투명성을 가진다는 장점 때문에 오랜 기간 주목 받으며 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이러한 그래핀을 만드는 방법에는 화학적 증기 증착법 및 흑연으로부터의 물리적, 화학적 박리 방법이 있다. 양질의 그래핀을 대면적에서 획득 할 수 있는 화학적 증기 증착법의 경우 높은 공정 비용과 함께 수반되어야 하는 전사과정의 어려움으로 인하여 실제 상용화에 어려움이 있다. 이러한 단점의 극복을 위해 대량의 그래핀을 저렴하게 확보 할 수 있는 화학적 박리 방법이 주목을 받고 있다. 화학적 박리 방법의 경우 박리 과정에서 수반되는 산화 그래핀의 환원과정이 필요하였으며, 이를 위해 강력한 환원제를 이용한 화학적 환원 방법, 고온에서의 열처리를 이용한 열역학적 환원 방법, 및 빛을 노광시켜 산화 그래핀을 환원시키는 광학적 방법이 시도되었다. 화학적 및 열역학적 환원방법의 경우 고품질의 환원된 산화 그래핀을 획득 할 수 있으나, 강한 환원제 및 높은 열처리 온도로 인하여 유연 기판의 사용이 제한되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 빛을 이용한 광학적 방법이 제시되었으나, 환원과정에 사용되는 단파장의 자외선 광원의 높은 가격으로 인하여 경제성의 확보가 제한된다. 본 논문에서는 우수한 광학적 특성을 보이는 란타넘족 이온을 사용하여 선택적 파장 대에서 높은 광흡수도를 가지는 산화 그래핀-란타넘 이온 혼합용액을 만들었으며, 가시광선대역의 파장을 가지는 레이저를 사용하여 우수한 품질을 가지는 환원된 산화 그래핀을 제작하였다. 구체적으로 산화 그래핀은 modified hummer's method를 이용하여 만들어졌으며, 자외선 대역을 흡수하는 $Gd_{3+}$, 녹색 레이저를 흡수하는 $Tb_{3+}$, 적색 레이저를 흡수하는 $Eu^{3+}$를 1 mM 섞어주었다. 그 후, 300~800 nm의 파장을 가지는 레이저를 $1mW/cm^2$를 노광시켜 산화 그래핀을 환원시켰다. 환원된 산화 그래핀의 특성은 FT-IR, UV-Vis, 저온 PL, SEM, XPS 및 전기측정을 이용해 측정하여 재현성 및 반복성을 확인하였다.

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Electrochemical Behaviors of Biliverdin in N,N-Dimethylformamide (N,N-Dimethylformamide 용매 중에서 Biliverdin의 전기화학적 거동)

  • Zun Ung Bae;Heung Lark Lee;Tae Myeong Park
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.37 no.8
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    • pp.730-734
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    • 1993
  • The electrochemical reduction behavior or Biliverdin (BV) in N,N-dimethylformamide solvent was studied by DC polarography, cyclic voltammetry and the controlled potential coulometry. The reduced product was indentified by UV-Vis spectroscopy. In DC polarogram, two reduction waves of BV were founded. The half wave potentials of two reduction waves were -0.71 and -0.91 V vs. Ag/Ag$^+$ respectively. The current type of the 1st reduction wave was diffusion-controlled and the 2nd was diffusion current containing a little kinetic current. The 1st electrochemical reduction process was irreversible and BV reduced to Bilirubin.

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Fuel Cell Catalyst Optimization by Six Sigma (Six 시그마를 이용한 연료전지 촉매구조의 최적화)

  • Kim, Se-Hyun;Kim, Sun-Hoe
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.11 no.8
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    • pp.468-474
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    • 2011
  • Reducing agent was used as process variable for Pt catalyst production process. By using six sigma the optimum operating variables condition for particle size and ICP yield were deduced. With the help of fractional factorial design the major variables were reduction temperature and process time. Also, the optimum number of reduction process, reduction temperature, quantity of reducing agent and process time were 1, $67-88^{\circ}C$, 0.5 ml and 10minutes, respectively.

The Hydrogen Reduction Kinetics of the Sintered Titanium Dioxide (이산화티탄 소결체의 수소환원 속도)

  • 석상일;이오상;이재도
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.2
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    • pp.167-171
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    • 1999
  • Titanium dioxide bodies sintered at 130$0^{\circ}C$ for 10 h under the oxygen flowing were reduced with hydrogen in 1200, 1250 and 130$0^{\circ}C$ for 4~20 h. Reduction kinetics were evaluated by measuring a weight loss between before and after reduction, and the thickness of reduced layer, respectively. The reduction followed the parabolic rate law, indicating that the rate-determining process is diffusion. From the Arrhenius plots, the apparent activation energies for the reduction were obtained as 210$\pm$10 kJ/mol.

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Characteristics of Variation of Phosphorus and Redox Potential in an Experimental Paddy Field (필지논에서의 인(P) 과 산화환원전위(Eh)의 변화 특성)

  • Kim, Young-Hyeon;Kim, Jin-Soo;Jang, Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.602-607
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    • 2009
  • 논에서 수질변화특성에 관한 메카니즘은 매우 복잡하다. 영양물질의 농도특성을 정확히 파악하기 위해서는 영농활동에 따른 체계적인 모니터링을 통한 다양한 측정 자료가 필요하다. 그러나 현재 논에서 토양의 산화환원에 관한 연구 자료는 많지 않기 때문에 그의 특성을 파악하기에는 어려운 실정에 있다. 본 연구의 목적은 충북대학교 부속농장 필지논에서 2008년 영농기간을 중심으로 논에서의 영양물질인 총인(TP), 인산성 인($PO_4-P$) 및 산화환원전위(Eh)의 변화특성을 파악함으로써, 논으로부터의 영양물질 유출제어에 관한 기초 자료를 제공하는데 있다. 이 연구는 2008년 6월부터 10월까지 필지논에서 논 표면수의 TP 와 $PO_4-P$의 농도변화와 토양의 산화환원전위(Eh)와의 관계 특성을 파악하였다. 관개기의 논에서 인은 분얼비 시기에 인성분이 시비되지 않았는데도 불구하고 분얼비 직후와 분얼비 1주일 후에 TP농도가 높게 나타났는데 이는 담수의 영향으로 논이 환원상태로 되어, 논바닥에 침전된 철이온에 흡착되어 있던 인이 철이온의 환원으로 함께 용출하기 때문이라고 생각된다. 산화환원전위(Eh)는 높아지면 산화경향을, 낮아지면 환원경향을 나타낸다. 본 연구기간 동안의 산화환원전위(Eh) 값은 비 관개기에 $201^{\sim}405$ mV로 높게 나타났고, 관개기에는 $93^{\sim}195$ mV로 낮게 나타났다. 필지논 표면수의 인농도는 분얼비 직후 1주일후까지 TP 와 $PO_4-P$ 농도는 같이 상승하다가 TP농도는 약 2주일까지 더 상승하여 2008년 최대값을 나타냈고 $PO_4-P$농도는 하강하였는데 이는 논 토양이 환원상태로 되면서 바닥에 있던 입자성 인이 논 표면으로 떠올랐기 때문으로 사료된다. 그 후에 담수가 끝나는 시점까지 농도는 낮아졌다. 강우량이 적은 관개초기에 인의 농도는 비교적 높게 나타났지만 강우량이 많은 여름에는 작물의 생장에 필요한 영양물질 섭취 등으로 인농도가 낮게 나타나 논은 인의 유출을 억제하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 인의 유출특성 및 산화환원전위(Eh)의 변화에 따른 논에서의 유출부하 특성이 규명된다면, 환경부하가 적은 효과적인 물관리가 가능해 질 것으로 판단된다.

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