As a candidate for cheap oxygen carrier, $CaSO_4$ based oxygen carriers have been developing. However, research on reaction characteristics and side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carrier is very limited. There are many possible reactions for main components of syngas from coal. In this study, we prepared three $CaSO_4$ based oxygen carriers ($CaSO_4$-$Fe_2O_3$/bentonite, $CaSO_4$-$K_2CO_3$/bentonite, $CaSO_4$-CaO/bentonite) and performed reduction tests by hydrogen. Cyclic reduction-oxidation tests up to $5^{th}$ cycle are also conducted using hydrogen as fuel. Reduction reactivity of those $CaSO_4$ based oxygen carriers were compared with that of NiO based oxygen carrier (OCN703-1100). Real weight change fractions of $CaSO_4$ based oxygen carriers were higher than theoretical oxyen transfer capacity and reactivity of these particles decreased with the number of cycle increased. To check possible side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carriers, $CaSO_4$ decomposition tests were carried out and $SO_2$ was detected even at $700^{\circ}C$. Consequently, we could conclude that $CaSO_4$ based oxygen carriers decompose and release $SO_2$ and this reaction lead reactivity decay of $CaSO_4$ based oxygen carries.
$Li_2SO_4$를 기질로 한 Li$_2SO_4-CaSO_4$4 계를 합성하여 상온에서 700$^{\circ}C$까지의 온도구간에서 구조와 전도성을 연구하였다. CaSO$_4$의 몰비가 5${\%}$ 이상일 경우 Li$_2SO_4-CaSO_4$는 고용체를 형성하지 않음을 규명하였다. 치환되는 Ca$^{2+}$ 이온에 의해 단사정계에서 면심입방으로의 전이온도는 다소 낮아졌다. 단사정계의 전도도는 Ca$^{2+}$ 치환에 의해 생성되는 Li 공위에 의해 증가되나 면심입방구조의 전도도는 Ca$^{2+}$ 치환에 별 영향을 받지 않았다.
복숭아 '미백도'에서 Urea 및 K2SO4를 토양 또는 수체처리하여 토양의 화학성, 과실의 무기성분 농도, 과피색 및 과실품질에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 토양의 화학성 중 K의 함량은 경핵기 Urea 162g+K2SO4 188g/주(표준) 토양처리, 수확 20일 전 K2SO4 1.0% 수체살포, Urea 81g+K2SO4 94g/주(반량), Urea 162g+K2SO4 188g 및 Urea 324g+K2SO4 376g/주(배량) 토양처리에서 무처리에 비하여 증가하였다. 엽의 무기성분 농도는 전처리 모두 엽내 T-N, K 및 Ca 농도가 높았으며 Na 농도는 Urea 0.5% 및 K2SO4 1.0% 수체살포가 높았다. 과피내 T-N 농도는 수확 20일 전 Urea 162g+K2SO4 188g 토양처리에서 높았으나 K2SO4 1.0% 수체살포 및 Urea 81g+K2SO4 94g 토양처리에서는 낮았다. 과피 직하과육(1~10mm부위)의 T-N, K, Ca 농도는 Urea 0.5% 수체살포를 제외한 모든 처리에서 높았다. 엽중은 수확 20일 전 Urea 0.5% 수체살포, Urea 162g+K2SO4 188g 및 Urea 324g+K2SO4 376g 토양처리에서 증가하였다. 과중은 수확 20일전 Urea 162g+K2SO4 188g 토양처리에서 현저하게 증가하였다. 과피색(Hunter a값)은 수확 20일 전 K2SO4 1.0% 수체살포, Urea 81g+K2SO4 94g 및 Urea 324g+K2SO4 376g 토양처리에서 과피 적색 향상에 효과적이었다. 당도는 Urea 0.5% 수체살포, K2SO4 1.0% 수확 20일 전 수체살포 및 Urea 162g+K2SO4 188g 경핵기 토양처리에서 증가하였다.
Kamenskii, Mikhail A.;Eliseeva, Svetlana N.;Volkov, Alexey I.;Kondratiev, Veniamin V.
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제13권2호
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pp.177-185
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2022
Electrochemical properties of LiMn2O4 cathode were investigated in three types of Zn-containing electrolytes: lithium-zinc sulfate electrolyte (1M ZnSO4 / 2M Li2SO4), zinc sulfate electrolyte (2MZnSO4) and lithium-zinc-manganese sulfate electrolyte (1MZnSO4 / 2MLi2SO4 / 0.1MMnSO4). Cyclic voltammetry measurements demonstrated that LiMn2O4 is electrochemically inactive in pure ZnSO4 electrolyte after initial oxidation. The effect of manganese (II) additive in the zinc-manganese sulfate electrolyte on the electrochemical performance was analyzed. The initial capacity of LiMn2O4 is higher in presence of MnSO4 (140 mAh g-1 in 1 M ZnSO4 / 2 M Li2SO4 / 0.1 M MnSO4 and 120 mAh g-1 in 1 M ZnSO4 / 2MLi2SO4). The capacity increase can be explained by the electrodeposition of MnOx layer on the electrode surface. Structural characterization of postmortem electrodes with use of XRD and EDX analysis confirmed that partially formed in pure ZnSO4 electrolyte Zn-containing phase leads to fast capacity fading which is probably related to blocked electroactive sites.
본 연구에서는 제철 및 시멘트 제조공정에서 발생하는 부산물을 재활용하기 위한 기초 연구로 시약급 Na2SO4와 KCl을 사용하여 K2SO4를 제조하였다. K2SO4 제조 시 최적조건을 도출하기 위해 Na2SO4와 KCl의 몰 비율, 용액의 포화도 및 교반 온도를 제어하였으며, 주사전자현미경, X-선 회절분석기 등을 사용하여 수득시료의 미세구조 관찰 및 결정성을 분석·평가하였다. 순수 K2SO4를 수득할 수 있는 구간은 Na2SO4와 KCl의 몰 비율 1:6-18, 용액의 포화도 160% 이하, 교반 온도 20℃, 50℃이었다. 또한 K2SO4의 높은 결정성 확보 및 최종 수득량 증대, 에너지 소모 최소화를 고려한 최적 조건은 Na2SO4와 KCl의 몰 비율 1:6, 용액의 포화도 140%, 교반 온도 20℃이었다.
석회를 대치하여 돌로마이트를 $SO_2$ 흡수공정에 사용하는 경우에 대하여 돌로마이트의 조성에 따른 생성물질의 구성 변화에 미치는 열적 효과를 열역학적 산정 방안을 적용해 검토하였다. $SO_2$의 수중 용해 시 흡수공정의 산물인 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 형성에 직접적으로 관련되는 반응은 $Ca^{2+}/Ca(OH)_2$ 평형반응과 $Mg^{2+}/Mg(OH)_2$ 평형반응, 그리고 $H_2SO_4$의 2차 해리 반응인 것으로 고려되었다. 돌로마이트의 조성 대비 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 구성비의 변화에 미치는 온도의 영향을 파악하기 위해서는 이들 평형반응에 미치는 온도의 효과와 함께 $CaSO_4$와 $MgSO_4$ 생성 반응의 엔탈피 변화를 조사할 필요가 있을 것으로 사료되었다. 온도 증가 시 Pourbaix Diagram 상에서의 $Ca(OH)_2$ 및 $Mg(OH)_2$ 의 안정영역은 증가하였으며 $Ca^{2+}$ 와 $Ca(OH)_2$ 간의 평형반응은 $Mg^{2+}$ 와 $Mg(OH)_2$ 간의 평형반응에 비해 온도의 영향을 더욱 크게 받는 것으로 파악되었다. Ca와 Mg, 그리고 $H_2SO_4$의 수중 평형반응들에 대한 열적 특성에 의거하여 온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 생성량은 감소될 것으로 예상되었다. 돌로마이트에 포함된 칼슘과 마그네슘의 조성 대비 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비는 동일한 온도 조건에서 더 큰 값을 보이는 것으로 파악되었으며 돌로마이트 중의 칼슘 함량이 증대될수록 온도 상승에 따른 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비의 감소는 상대적으로 작아지는 것으로 검토되었다. 또한, 돌로마이트에 포함된 칼슘 성분의 함량 증가에 따라 돌로마이트의 조성과 비교한 생성물질의 구성비의 변화정도는 감소되는 것으로 파악되었다.
Mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant was electrodialyzed at 25 and $40^{\circ}C$ in a continuous process integrated with $SO_4{^{2-}}$ ion low-permeable anion-exchange membranes to remove $Na_2SO_4$ and recover NaCl in the mother liquid. Performance of electrodialysis was evaluated by measuring ion concentration in a concentrated solution, permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions, current efficiency, cell voltage, energy consumption to obtain one ton of NaCl and membrane pair characteristics. The permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions was low enough particularly at $40^{\circ}C$ and $SO_4{^{2-}}$ transport across anion-exchange membranes was prevented successfully. Applying the overall mass transport equation, $Cl^-$ ion and $SO_4{^{2-}}$ ion transport across anion-exchange membranes is evaluated. $SO_4{^{2-}}$ ion transport number is decreased due to the decrease of electro-migration of $SO_4{^{2-}}$ ions across the anion-exchange membranes. $SO_4{^{2-}}$ ion concentration in desalting cells becomes higher than that in concentration cells and $SO_4{^{2-}}$ ion diffusion is accelerated across the anion-exchange membranes from desalting cells toward concentrating cells.
$BaSO_{4}$ : Eu 열형광체 분말을 제작하고 이를 PTFE로 중합한 디스크형의 $BaSO_{4}$ : Eu-PTFE 고감도 TLD 방사선 센서를 제작하였다. $BaSO_{4}$ : Eu 열형광체는 $BaSO_{4}$분말과 활성체인 Eu($Eu_{2}O_{3}$) 및 두가지 용제 $NH_{4}Cl$과 $(NH_{4})_{2}SO_{4}$를 각각 lmol%, 6mol% 및 5mol%의 농도로 묽은 황산에 공침하여 건조시킨 후 질소분위기에서 $1000^{\circ}C$로 1시간 동안 소결하여 제작하였을 때 $X/{\gamma}$선에 대해 최대감도를 나타내었다. 그리고 $BaSO_{4}$ : Eu glow 곡선의 주 피이크의 활성화에너지와 진동수인자 및 발광차수는 각각 1.17eV, $3.6{\times}10^{11}/sec$ 및 1.25이었으며, 발광 스펙트럼의 피이크 파장은 425nm였다. 한편 $BaSO_{4}$ : Eu-PTFE TLD의 최적제작조건은 열형광체 분말의 함량은 40wt%, TLD의 두께는 $105.7mg/cm^{2}$ 중합조건은 $380^{\circ}C$, 공기중에서 2시간으로 결정하였다. 그리고 ${\gamma}$선에 대한 TL 피이크 강도의 선량의존성은 0.01-20Gy영역에서 선형적이었으며, 감쇠율은 60시간에 약 10 %였다.
본 연구에서는 양이온 교환반응에 의해 Na-Mont와 R$_{11}$SO$_4$로부터 R$_{11}$SO$_4$-Mont 층간화합물을 합성한 후, 이 R$_{11}$SO$_4$-Mont 층간화합물을 다시 제 4차 유기 양이온인 (Et)$_4$N$^{+}$ 이온 및 (Bu)$_4$N$^{+}$ 이온과 반응시켜 그 거동을 살펴보았다. R$_{11}$SO$_4$-Mont를 (Et)$_4$N$^{+}$이온과 반응시켰을 대보다 (Bu)$_4$N$^{+}$ 이온과 반응시킨 경우에 좀 더 큰 층간거리가 얻어졌다. R$_{11}$SO$_4$-Mont를 (Et)$_4$N$^{+}$이온 및 (Bu)$_4$N$^{+}$과 반응시켜 얻은 층간화합물을 다시 아세토니트릴, 에탄올 및 디옥산과 팽윤반응을 수행한 결과 층간거리가 확장되었으나, 이는 Na-Mont를 R$_{11}$SO$_4$와 48시간 교환 반응시킨 후에 교환용액 하에서 얻은 R$_{11}$SO$_4$-Mont의 층간거리에 불과했다. 원소분석결과, R$_{11}$SO$_4$-Mont와 (Bu)$_4$N$^{+}$를 반응시킬 경우 반응이 반응식 b에 의거 진행되고, (Bu)$_4$N-Mont를 R$_{11}$SO$_4$와 반응시킬 경우에는 반응식 c에 의거 진행됨을 예측할 수 있었다.의거 진행됨을 예측할 수 있었다.
본 연구는 배양 C6 glioma 세포를 재료로 파킨슨병의 유발 물질인 황산철(FeSO4)의 신경독성과 이에 대한 물매화(Parnassia palustria L., PP) 추출물의 영향을 조사하였다. 이를 위하여 세포생존율을 비롯한 슈퍼뮤타제(SOD)-유사능 및 과산소음이온 라디칼(SAR)-소거능과 같은 항산화 효과를 분석하였다. 본 연구에서 FeSO4는 처리농도에 비례하여 세포생존율을 유의하게 감소시켰으며, 이 과정에서 XTT50값이 63.3 μM로 나타나 Borenfreund and Puerner의 독성판정기준에 따라 고독성 (highly-toxic)인 것으로 나타났다. 또한, 항산화제의 일종인 quercetin은 FeSO4의 독성으로 손상된 세포생존율을 유의하게 증가시켰다. 한편, PP 추출물은 FeSO4만을 처리한 것에 비하여 세포생존율을 유의하게 증가시켰으며, 동시에 SOD-유사 능과 SAR-소거능과 같은 항산화능을 나타냈다. 이상의 결과로부터, FeSO4의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며, PP추출물은 항산화 효과에 의하여 FeSO4에 의한 세포독성을 효과적으로 방어하였다. 결론적으로, 물매화 추출물과 같은 천연물은 FeSO4와 같이 산화적 손상과 관련된 질환을 유발시키는 중금속화합물에 의한 독성을 개선 내지는 치료하는데 유용한 소재라고 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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