Kim, Cheolyong;Ahn, Jun-Young;Kim, Tae Yoo;Hwang, Inseong
Journal of Soil and Groundwater Environment
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v.22
no.2
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pp.17-25
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2017
The efficiency and mechanism of electrochemical phenol oxidation using persulfate (PS) and nanosized zero-valent iron (NZVI) were investigated. The pseudo-first-order rate constant for phenol removal by the electrochemical/PS/NZVI ($1mA^*cm^{-2}/12$ mM/6 mM) process was $0.81h^{-1}$, which was higher than those of the electrochemical/PS and PS/NZVI processes. The electrochemical/PS/NZVI system removed 1.5 mM phenol while consuming 6.6 mM PS, giving the highest stoichiometric efficiency (0.23) among the tested systems. The enhanced phenol removal rates and efficiencies observed for the electrochemical/PS/NZVI process were attributed to the interactions involving the three components, in which the electric current stimulated PS activation, NZVI depassivation, phenol oxidation, and PS regeneration by anodic or cathodic reactions. The electrochemical/PS/NZVI process effectively removed phenol oxidation products such as hydroquinone and 1,4-benzoquinone. Since the electric current enhances the reactivities of PS and NZVI, process performance can be optimized by effectively manipulating the current.
We prepared polythiophene and poly(3-methylthiophene) films, known as conducting polymer, by electrochemical method. Polythiophene and poly(3-methylthiophene) films were doped and undoped dopant for the studing the understanding of doping mechanism and possible application to the color change switch. We observed that the anodic, cathodic wave and absorption spectra were slightly changed during doping and undoping process in polythiophene. It shows that doping and undoping process were showed some difference by the appearance and disappearance of polaron and bi-polaron. In the relation of the peak of oxidative current density and potential sweep rate of cyclic voltammograms, the amount of dopant in polythiophene film was homogeneously increased at low scan rate. This also can be applied to the poly(3-methlythiophene).
Flow-Accelerated Corrosion behavior concerning both activation and mass transfer process of SA106 Gr.C steel was studied using rotating cylinder electrode in room temperature alkaline solution by DC and AC electrochemical techniques. Passive film was tanned from pH 9.8 by step oxidation of ferrous product into hydroxyl compound. Corrosion potential shifted slightly upward with rotating velocity through the diffusion of cathodic species. Corrosion current density increased with rotating velocity in pH 6.98, while it soon saturated from 1000 rpm at above pH 9.8. On the other hand the limiting current increased with rotating speed regardless of pH values. It seems that activation process, which represents formation of passive film on the bare metal surface, controls the entire corrosion kinetics
Park, Jae-Cheul;Choi, Yoo-Youl;Pyeon, Kang-Il;Chun, Kang-Woo;Jang, Hwa-Sup;Roh, Gill-Tae
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.49
no.5
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pp.408-415
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2016
The offshore structures exposed to harsh corrosive such as the marine environment is essential for the quality management technique throughout the life cycle of initial design, construction and operation. Also, it should satisfy the design life and ensure the safety of the substructure with optimization of design process. This study focused on optimization of design condition for corrosion protection of wind turbine structure and computational analyzing was performed to evaluate the performance of corrosion protection with utilizing practical experimental data. We expect this analytical study contribute to improve the corrosion maintenance stability and economical efficiency of designing wind turbine structures. As a result, the design of cathodic protection system using sacrificial anodes required accurate identification of current density in order to meet the long term design life, which can be seen that a change of structure surface's coating breakdown factor is one of the key influencing factors.
Cathodic oxygen reduction kinetics on $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode have been examined at $700-900^{\circ}C$ under various oxygen partial pressures. AC impedance and current interruption techniques were employed for the determination of charge transfer resistances for electrochemical oxygen reduction. The $R_{ct}$ values obtained from two different methods were very close each other for $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode. Activation energy for the electrochemical oxygen reduction was found to be 174kJ/mol under atmospheric oxygen pressure. $R_{ct}$ measurements as a function of oxygen partial pressure indicate that the rate-determining step for the electrochemical oxygen reduction on $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$ electrode is the charge transfer process.
S.H. Ahn;J.H. Yoo;Park, Y.S.;Kim, J.G.;Lee, H.Y.;J.G. Han
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2001.11a
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pp.31-32
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2001
Recently, many of the current development in surface modification engineering are focused on multilayered coatings. Multilayered coatings have the potential to improve the tribological and corrosion properties of tools and components. By using cathodic arc deposition, $WC-Ti_{1-x}Al_xN$ multilayers were deposited on steel substrates. Wear tests of four multiplayer coatings were performed using a ball-on-disc configuration with a linear sliding speed of 0.1m/s, 5N load. The tests were carried out at room temperature in airby employing AISI 52100 steel ball ($H_v=848N$) of 11mm in diameter. Electrochemical tests were performed using the potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The surface morphology and topography of the wear scars of tribo-element and the corroded specimen have been determined by using scanning electron spectroscopy (SEM). Also, wear mechanism was determined by using SEM coupled with EDS. Results have showed an improved wear resistance and corrosion resistance of the $WC-Ti_{1-x}Al_xN$ coatings.
The direct-current electroetching of high purity aluminum in hot aqueous-chloride solution produces a high density of micrometer-wide tunnels whose walls are made up of the {100} planes and penetrate aluminum in the <100> directions at rates of micrometer per second. In the process of the alternating-current pitting of aluminum, cathodic polarization plays an important role in the nucleation and growth of the pits during the subsequent polarization. The direct-current tunnel etching and alternating-current etching of aluminum are basically related to the formation of poorly crystallized or amorphous passive films. If the passive film forms on the wall, a natural misfit exists between the film and the aluminum substrate, which in turn gives rise to stress in both the film and the substrate. Even though the amorphous films do not have directed properties, their stresses are influenced by the substrate orientation. The films on elastically soft substrate are likely to be less stressed and more stable than those on elastically hard substrate. The hardest and softest planes of aluminum are the {111} and {100} planes, respectively. Therefore, the films on the {111} substrates are most likely to be attacked, and those on the {100} substrates are least likely to be attacked. For the tunnel etching, it follows that the tunnel walls tend to consist of the {100} planes. Meanwhile, the tunnel tip, where active corrosion takes place, tend to be made of four closely packed {111} planes in order to minimize the surface energy, which gives rise to the <100> tunnel etching.
The co-firing processes for the supported type planar solid oxide fuel cell were investigated. A flat cell of $7.7${\times}$10.8\textrm{cm}^2$ was fabricated successfully by the co-firing process, in which green films were co-sintered in the forms of two layers of anode/electrolyte or of three layers of anode/electrolyte/cathode with gas distributor. A co-fired cell of two layers yielded a power of 200 ㎽/$\textrm{cm}^2$ at 608 ㎷. Its performance loss was mainly due to iR drop in the anodic gas distributor, which was attributed to poor contact between anodic gas distributor and current collector. The performance in the co-fired cell of three layers was much lower than that of two layers, which resulted from the large iR drop and activation overvoltage at the cathodic side. In the co-fired cell of two layers, the impedance analysis indicated that the performance decay during cell operation is due to both anode overvoltage and iR drop at anode side. Also the electrode reaction of the co-fired two layers' cell is considered to be controlled by activation overvoltage within the low current of 50 ㎃.
The results of simulation of direct methane fuel cell fed with liquid-state methanol feed are shown. This numerical process is based on mass and current conservation equations. The results showed that over low current density $(<200mA/cm^2)$ IV polarization curve was well-presented compared to experimental result. Methanol fed from anodic side moved into cathodic side through electrolyte membrane and the pressure near cathode electrode increased according to amount of methanol crossover and production of water. Besides change of overpotential on each el electrode were checked by x-axis.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.30
no.3
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pp.159-166
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1997
The metalliding technique was adopted to obtain the diffusion coating of zirconium on AISI 304 Stainless Steel in molten mixed chlorides (32.9wt.%LICl-34.8wt.%NaCl-32.3wt.%). Experiments were carried out in argon gas atmosphere. The electrolytic cell was consisted of a AISI 304 Stainless steel cathode and a consumable zirconium anode. The quality of deposit was analysed by SEM, Optical Microscope, EDS, and also examined by the Micro-Vickers hardness and corrosion tests. Interface of deposit layer was identified as zirconium-iron alloy layer caused by diffusion process at elevated temperatures. The optimum condition for the metalliding was found to be the bath temperature of $550^{\circ}C$, the concentration of $K_2ZrF_6$ ,5wt.%, cathodic current derrent density of 7.0 to 10.0mA/$\textrm{cm}^2$ , and anodic current density of 2.0mA/$\textrm{cm}^2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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