• 제목/요약/키워드: Absorption-desorption

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화학축냉용 무기염들의 수화반응 및 열 및 물질전달 향상방안 (Study of Hydration Reaction Characteristics of Inorganic Salts for Chemical Cold Storage and Method of Enhancement of Heat and Mass Transfer)

  • 김상욱;한종훈;황용준;이건홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-191
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    • 1999
  • An air-conditioning system based on the chemical heat storage principle was considered. $H_2O$ was chosen as the reaction gas and the working fluid as well. Na$_2$S, CaCl$_2$, MnCl$_2$, BaCl$_2$, MgCl$_2$, Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ and MnSO$_4$ were tested as the solid reactants by using Cahn pressure balance. Na$_2$S was superior to other salts in respect of high capability of absorption of water gas, 5 moles of $H_2O$ per unit mole of Na$_2$S, and adequate temperature of adsorption, $65^{\circ}C$ at 7torr, and of desorption, 13$0^{\circ}C$ at 76torr. Clausius-Clapeyron diagram of Na$_2$S was obtained via adsorption experiments at several vapor pressures of water gas. To enhance heat and mass transfer characteristics, usually below 1W/m K, of the reactor bed of general adsorption systems, expanded graphite block was adapted as the support of Na$_2$S salt. Expanded graphite blocks had thermal conductivity values of 20~80W/mK with respect to 100~400kg/㎥ of block bulk density. Permeability values of expanded graphite blocks were 10$^{-13}$ ~ 10$^{-14}$ $m^2$ with respect to 100~300kg/㎥ of block bulk density showing highly decreasing values of permeability, below 10$^{-l4}$$m^2$, in the range of above 150kg/㎥ of block bulk density.y.

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Preparation of Bi/Bi2MoO6 Plasmonic Photocatalyst with High Photocatalytic Activity Under Visible Light Irradiation

  • Zou, Chentao;Yang, Zhiyuan;Liang, Mengjun;He, Yunpeng;Yang, Yun;Yang, Shuijin
    • Nano
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    • 제13권11호
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    • pp.1850127.1-1850127.13
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    • 2018
  • Bi metal deposited on $Bi_2MoO_6$ composite photocatalysts have been successfully synthesized via a simple reduction method at room temperature with using $NaBH_4$ as the reducing agent. The photocatalytic activity of the composite was evaluated by degradation of rhodamine B (RhB) and bisphenol A (BPA) solution under visible light. The rate constant of $Bi/Bi_2MoO_6$ composite to RhB is 10.8 times that of $Bi_2MoO_6$, and the degradation rate constant of BPA is 6.9 times of that of $Bi_2MoO_6$. Nitrogen absorption-desorption isotherm proved that the increase of specific surface area is one of the reasons for the improvement of photocatalytic degradation activity of $Bi/Bi_2MoO_6$ composites. The higher charge transfer efficiency of $Bi/Bi_2MoO_6$ is found through the characterization of the photocurrent and impedance, which are attributed to the surface plasmon resonance (SPR) effect produced by the introduction of the metal Bi monomer in the composite. Free radical capture experiments proved that cavitation is the main active species. Based on the above conclusions, a possible mechanism of photocatalytic degradation is proposed.

기계적 합금화법으로 제조된 Mg-5 wt.% TiCr10Nbx (x=1,3,5) 복합재료의 수소화 특성 평가 (Hydrogenation Properties of Mg-5 wt.% TiCr10Nbx (x=1,3,5) Composites by Mechanical Alloying Process)

  • 김경일;홍태환
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.264-269
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    • 2011
  • Hydrogen and hydrogen energy have been recognized as clean energy sources and high energy carrier. Mg and Mg alloys are attractive hydrogen storage materials because of their lightweight and low cost materials with high hydrogen capacity (about 7.6 wt.%). However, the commercial applications of the Mg hydrides are currently hinder by its high absorption/desorption temperature, and very slow reaction kinetics. However, Ti and Ti based hydrogen storage alloys have been thought to be the third generation of alloys with a high hydrogen capacity, which makes it difficult to handle because of high reactivity. One of the most methods to develope kinetics was addition of transition metal. Therefore, Mg-Ti-Cr-Nb alloy was fabricated to add TiCrNb by hydrogen induced mechanical alloying. TiCrNb systems have included transition metals, low operating temperatures and hydrogen storage materials. As-received specimens were characterized using X-ray Diffraction analysis (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Thermo Gravimetric analysis/Differential Scanning Calorimetry (TG/DSC). $Mg-TiCr_{10}Nb$ systems were evaluated for hydrogen kinetics by Sievert's type Pressure-Composition-Isotherm (PCI) equipment. The operating temperature range was 473, 523, 573 and 623 K.

Influencing of drying-wetting cycles on mechanical behaviors of silty clay with different initial moisture content

  • Shi-lin Luo;Da Huang;Jian-bing Peng;Fei Liu;Xiao-ran Gao;Roberto Tomas
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제38권3호
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    • pp.307-317
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    • 2024
  • To get a better understanding of the effect of drying-wetting cycles (DWC) on the mechanical behaviors of silty clay hiving different initial moisture content (IMC), the direct shear tests were performed on sliding band soil taken from a reservoirinduced landslide at the Three Gorges Reservoir area. The results indicated that, as the increasing number of DWC, the shear stress-displacement curves type changed from strain-hardening to strain-softening, and both the soil peak strengths and strength parameters reduced first and then nearly remain unchanged after a certain number of DWC. The effects of DWC on the cohesion were predominated that on the internal friction angle. The IMC of 17% is regarding as the critical moisture content, and the evolution laws of both peak shear strength and strength parameters presented a reversed 'U' type with the rising of the IMC. Based on it, a strength deterioration evolution model incorporating the influence of IMC and DWC was developed to describe the total degradation degree and degradation rate of strength parameters, and the degradation of strength parameters caused by DWC could be counterbalanced to some extent as the soil IMC close to critical moisture content. The microscopic mechanism for the soil strength caused by the IMC and DWC were discussed separately. The research results are of great significance for further understanding the water-weakening mechanicals of the silty clay subjected to the water absorption/desorption.

란탄족 이온이 도핑된 Ti-SBA-15의 합성 및 그들의 광촉매 활성 (Synthesis of Ti-SBA-15 Doped with Lanthanide Ions and Their Photocatalytic Activity)

  • 홍성수
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.7-12
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    • 2020
  • 란탄족 이온이 도핑된 Ti-SBA-15 촉매를 수열합성법으로 제조하였다. 또한 이들의 특성을 X선 회절기(X-ray diffraction, XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), Diffuse reflectance spectroscopy (DRS), 가스흡착법(Brunauer-Emmett-Teller, BET) 및 Photoluminescence spectrometer (PL) 등을 이용하여 조사하였고, 이 촉매를 사용하여 자외선 조사하에서 메틸렌블루에 대한 광분해 반응성을 조사하였다. 란탄족 이온이 도핑과 무관하게 Ti-SBA-15 촉매는 메조동공체 구조를 유지하고 있으며, 란탄족 이온이 치환됨에 따라 기공의 크기와 기공의 부피가 줄어들었으며 표면적은 오히려 증가하였다. 란탄족 이온의 도핑과 무관하게 전체적으로 IV형의 흡착등온선과 H2형 히스테리시스를 보여주고 있으나, 란탄족 이온이 도핑되면 히스테리시스의 크기가 커지는 것을 볼 수 있다. 란탄족 이온의 도핑과 무관하게 가시광 영역에서의 흡수밴드는 나타나지 않으며 220 nm에서 다소 폭이 넓은 흡수피크가 나타나고 있다. 이것은 SBA-15 골격 내에 Ti가 존재한다는 것을 의미하고 있다. 메틸렌블루의 광분해 반응에서 Pr 이온을 첨가 시킨 것이 가장 높은 광촉매 활성을 보여주었으며, Er, Eu 및 Nd 등의 란탄족 이온이 치환되면 순수한 Ti-SBA-15 촉매보다 오히려 활성이 떨어진 것을 볼 수 있다. 모든 촉매들은 410 nm 부근에서 강하고 넓은 PL 흡수밴드가 나타났으며, 이 피크의 세기가 커질수록 광분해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.

Ni/MH 전지에서 Cu 도금에 의한 음극활물질의 전극 특성 향상 (An Improvement in the Properties of MH Electrode of Ni/MH Battery by the Copper Coating)

  • 조진훈;김인중;이윤성;남기석;김기주;이홍기
    • 공업화학
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    • 제8권4호
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    • pp.568-574
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    • 1997
  • Ni/MH전지에서 Cu 도금이 MH(metal hydride)음극의 전극 특성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. $LaNi_5$와 Cu도금된 $LaNi_5$를 활물질로 사용하여 냉간압착법과 페이스트법의 혼용법으로 전극을 제조하였다. 그 결과 소량의 CMC(carboxymethylcellulose sodium salt)를 첨가하고 열처리를 행하지 않은 전극이 높은 방전용량을 보였다. $LaNi_5$보다는 Cu 도금된 $LaNi_5$를 활물질로 사용하여 제조한 전극의 방전용량이 증가하였으며, 이는 $LaNi_5$표면에 도금된 구리에 의해 전극의 전자 전도도가 증가되었기 때문이며 도금된 구리의 양이 증가할 수록 그 효과는 현저하였다. 또한 전극의 방전용량은 산성 무전해도금의 경우가 알칼리성 무전해도금을 행한 전극보다 우수한 용량을 나타내었다. Al이 첨가된 $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ 전극이 $LaNi_5$전극보다 우수한 방전용량을 보였다. 구리 도금이 $LaNi_5$의 피독특성에 미치는 영향을 CO기체의 피독실험으로 조사하였다.

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시판차류제품(市販茶類製品)의 Hunter-Lab Tristimulus Colorimeter에 의한 색상(色相) 평가(評價) (Color Evaluation of Commercial Dehydrated Tea-products by Hunter-Lab Tristimulus Colorimeter)

  • 박길동;최진호;성현순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-30
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    • 1982
  • 시판차류기호식품(市販茶類嗜好食品)의 관능적(官能的) 평가(評價)와 이들 제품(製品)의 품질관리적(品質管理的) 측면(側面)에서 중요시되는 색도(色度)의 지표(指標)를 조사코저 Hunter-lab tristimulus colormeter를 이용(利用)하여 제품(製品)의 입도(粒度), 밀도(密度), 및 탈흡습(脫吸濕)이 색도(色度)에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 제품(製品) 사이에는 입도(粒度)의 크기와 색도(色度)에서 특별한 유사성(有意性)이 인정되지 않았으며, 홍삼정분(紅蔘精粉)의 경우 입도(粒度)가 작아질수록 L,a,b 치(値)가 증가하고, X,Y,Z 치(値)에서는 X, Y 치(値)는 증가하는 경향이었으나 Z 치(値)는 일정치 않았다. 2. 시판차류기호식품(市販茶類嗜好食品) L치(値) 범위는 32.8$\sim$48.0이었고 a 치(値)는 3.9$\sim$10.4, b 치(値)는 5.6$\sim$18.0이었으며 대부분의 제품(製品)이 주황색색소계(朱黃色色素系)에 속하는 것으로 나타났다. 3. 제품(製品)의 밀도(密度)는 0.232$\sim$0.898 g/ml의 범위 내에 있었으며 밀도가 클수록 L치(値)가 가하는 경향이었다. 4. 제품별(製品別) a/b치(値)는 생강차를 제외하고 0.61$\sim$0.98의 범위 내에 집중되어 있었으며 총색도(總色度)의 차(差)($\Delta$E) 및 채색도(彩色度)의 차(差)($\Delta$C)가 작은 제품(製品)일수록 색상(色相)의 안정성(安定性)이 인정되었다. 5. 각제품(各製品) 사이에는 흡습(吸濕) 및 탈습(脫濕)에 의한 색상변화(色相變化)는 유의성이 없었다. 6. 광파장(光波長)에 따른 제품별색도(製品別色度)는 생강차, 쌍화차 및 탱이 녹적색계색소(綠赤色系色素)가 가장 높아 녹적색색소계(綠赤色色素系)인 반면 다른 차류제품(茶類製品)은 X,Y,Z 치(値)가 거의 비슷한 경향을 나타냈다.

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CO2/CH4 분리를 위한 프로필렌카보네이트/물 흡수제 특성 평가 및 막접촉기의 적용 (Evaluation of Propylenecarbonate/water Physical Absorbents and its Application in Membrane Contactors for CO2/CH4 Separation)

  • 박아름이;김성중;이평수;남승은;박유인
    • 멤브레인
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    • 제26권2호
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    • pp.126-134
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    • 2016
  • 바이오 가스로부터 바이오 메탄을 생산하기 위해 물리흡수제 특성평가 및 $CO_2/CH_4$흡수 연구를 진행하였고, poly-propylene(PP) 중공사막 막접촉기에 적용해보았다. 물리흡수제 중 propylene carbonate (PC)는 PP 중공사막과 가장 높은 $58.3^{\circ}$ 접촉각을 보였고, 5 wt% PC를 물과 혼합할 경우 $90^{\circ}$ 이상의 접촉각이 관찰되었다. 또한 $CO_2$ 흡수실험에서 PC/물 혼합 흡수제는 물 흡수량(0.121 mmol/g) 보다 높은 0.148-0.157 mmol/g의 흡수량을 보이며, 막접촉기에 가장 적합한 물리흡수제로 선정되었다. PC/물 혼합 흡수제를 막접촉기에 적용 후 얻어진 $CO_2$ 제거율(98.0-97.8%)과 $CH_4$ 순도(98.5-98.3%)는 바이오 메탄으로서 매우 높은 가능성을 보여주었다. 하지만 PC/물 혼합 흡수제의 경우에는 물 흡수제와 비교하여 성능 변화가 매우 미비하였다. 이는 물보다 우수한 PC 흡수능과 함께 그에 따른 막접촉기 탈기 막 모듈 및 시스템 개선과 공급 유량 조절을 통해 $CH_4$ 손실 최소화 등 공정 최적화가 필요한 것으로 분석된다.

음이온교환수지를 이용한 CO2 흡수 공정시 발생하는 열안정성염 처리 특성 (Characteristics of Heat Stable Salts Treatment Using Anion Exchange Resins in CO2 Absorption Process)

  • 박경빈;조준형;전수빈;임유영;오광중
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.22-32
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    • 2015
  • 본 연구에서는 CO2를 흡수하는 아민용액에서 성능 저하의 원인이 되는 HSS를 제거하기 위해 음이온교환수지를 이용한 HSS의 처리특성을 제시하고자 한다. 최적 HSS 제거효율은 수지 SAR10을 0.05 g/mL 사용할 때 316 K, pH 12에서 96.1%로 나타났다. 또한 최적 수지 재생효율은 NaOH 농도 3 M, 316 K에서 78.8%로 나타났다. HSS의 흡착은 Freundlich 모델에 가장 잘 부합하였으며 흡착 동력 크기를 보았을 때 수지를 이용한 HSS의 제거가 용이한 것으로 나타났다. 흡착 선택계수의 경우 전자가, 원자가가 클수록 높게 나타났고 탈착 선택계수는 이와 반대의 경향을 나타냈다. 연속식 HSS 처리시 오염시료 13.3 BV를 최적으로 처리할 수 있었으며, 5.2 BV가 최적 NaOH 소모량으로 나타났다.

광가교성 Sulfonated Polyimide 전해질 고분자를 이용한 습도센서의 제조 및 특성 분석 (Preparation of Humidity Sensor Using Novel Photocurable Sulfonated Polyimide Polyelectrolyte and their Properties)

  • 임동인;공명선
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.486-493
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    • 2012
  • 칼콘기를 포함하는 광가교성 sulfonated polyimide(SPI) 전해질 고분자를 칼콘기를 가지는 실란 커플링제가 처리된 알루미나 전극에 도포하여 습도센서를 제조하였다. SPI 필름 중 bis(tetramethyl)ammonium 2,2'-benzidinedisulfonate($Me_4N$-BDS)/4,4'-diaminochalcone(DAC)/pyromellitic dianhydride(PA)= 90/10/100 이루어진 습도센서는 20과 95 %RH 영역에서 4.48부터 $2.1k{\Omega}$까지 변화하며 좋은 직선성(Y = -0.04528X+7.69446, $R^2=0.99675$)을 보여주었다. 33 %RH와 94 %RH 사이에서 흡습과 제습과정의 응답속도는 약 79초이며, 가교화된 SPI 필름은 습도를 빠르게 검지할 수 있는 매우 효율적인 감습재료이다. 온도 의존성 계수는 $-0.49%RH/^{\circ}C$이며 습도센서로서 응용시 온도 보상이 필요하다. 또한 센서의 기재를 칼콘을 포함하는 실란 커플링제로 처리한 센서는 가교와 동시에 기재에 접합되어 480시간 이상 내수성, 고온과 고습 안정성 및 장기 안정성이 뛰어남을 알 수 있었다. 이렇게 가교화된 SPI는 상용화된 센서보다 우수한 특성을 보이는 재료로서 응용 가능성을 보여주었다.