• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.13-16
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• 2006

Electro-electrodialysis (EED) experiments were carried out for the HI concentration from HIx $(HI-H_2O-I_2)$ solution to improve the Hl decomposition reaction in the thermochemical water-splitting is (iodine-Sulfur) process. EED cell is composed of the collector electrode and electrolyte. Nafion 117 which was cation exchange membrane used as an electrolyte, and the activated carbon cloth used as an electrode. The HI concentration experiment was carried out using the HIx solution and molar ratio of the $I_2$ were varied from 1 to 3 mole. The cell voltages were decreased as temperature increase. And, membrane properties such as transport number of proton and electro-osmosis coefficient were decreased as temperature increase

• 한국광물학회지
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• 제29권2호
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• pp.59-71
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• 2016

방사성 폐기물의 주요 성분 중 하나인 Cs의 자연에서 정출되는 제올라이트인 차바자이트(chabazite)에 대한 흡착 특성을 알아보기 위해 XRD, EPMA, EC, pH, ICP 분석방법을 이용하여 동정 및 화학성분 분석을 하였다. 그리고 추가적으로 양이온 교환능력을 확인하였고 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 및 타 양이온($Li^+$, $Na^+$, $K^+$, $Rb^+$, $Sr^{2+}$)에 대한 경쟁흡착 실험을 실시하였다. 본 연구에 사용된 차바자이트의 화학식은 $Ca_{1.15}Na_{0.99}K_{1.20}Mg_{0.01}Ba_{0.16}Al_{4.79}Si_{7.21}O_{24}$였고 Si/Al 비율과 양이온 교환능력은 각각 1.50와 238.1 meq/100 g으로 측정되었다. 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 등온 실험결과를 흡착 반응 속도 모델과 등온 흡착 모델에 적용해본 결과 각각 유사 2차 반응과 Freundlich 모델에 부합하였으므로 고체 표면에 흡착 물질이 2개 이상의 다중 흡착 층을 이루는 것을 알 수 있으며 모델로부터 유도되는 상수 값을 통해 차바자이트의 Cs 흡착 능력정도를 평가하였다. 경쟁 흡착 실험 결과 이온의 종류에 따라 이온 교환되어 차바자이트 내에 존재하는 Cs의 몰 분율에서 차이를 보였다. 각 양이온과 세슘과의 액체에서 고체 내로 흡착되는 경쟁 경향이 $Na^+$, $Li^+$, $Sr^{2+}$, $K^+$ 그리고 $Rb^+$ 순으로 선택성이 있었으며 이는 수화 직경의 순서와 유사한 양상을 보였다. Kielland 도시법을 이용하여 Cs과 타 양이온의 교환 평형관계를 도시해 보았을 때에는 $Sr^{2+}$가 가장 선택성이 높았으며 그 다음으로 $Na^+$, $Li^+$, $K^+$, $Rb^+$ 순으로 선택성이 나타났고 모든 타 양이온에 대하여 양의 값을 나타내었다. Kielland 도시법에서 나타나는 평형상수 값의 순서는 열역학 및 반응 속도론적인 의미를 내포하고 있으므로 수용액에서 공극 내로 들어가는 Cs은 $Sr^{2+}$과의 공존 시 선호도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 경쟁하고 있는 수화된 양이온 간의 직경 차이가 원인일 것으로 추측된다. 본 연구 결과는 차바자이트가 높은 Cs 친화력을 가지는 것을 보여줌으로써 방사성 물질로 오염된 물에서 Cs을 선택적으로 교환할 수 있음을 보여주고 있다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.27-35
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• 2002

가압경수로 일차냉각수내 탈염공정의 효과적 운용을 위하여 Amberlite IRN-77 양이온 교환수지의 특성 및 Co(II), Ni(II), Cr(III), Fe(III) 이온의 흡착거동을 연구하였다. 용존 금속이온 농도가 약 $200\;mgL^{-1}$인 용액 100 mL에 대하여 이온교환수지 투입량은 약 0.6 g이 가장 적절하였으며, 이온교환 반응 속도 측정 결과 대부분의 흡착은 반응 1 시간 이내에 신속히 발생하였다. 수지에서의 양이온 교환은 Langmuir 흡착등온선을 잘 따르는 것으로 나타났으나, Fe(III)의 경우, 다른 금속과는 달리 쉽게 평형에 이르지 못하였으며 이는 공기와 오래 접촉한 결과 철산화물 또는 수산화물을 형성하며 용액 중으로부터 침전되기 때문인 것으로 관찰되었다. 전자가가 동일한 Co(II)와 Ni(II)가 동시에 포함된 모의 조제용액에 대하여 흡착실험을 한 결과, 각 이온은 거의 동일한 흡착거동을 보였다. 그러나 전자가가 큰 Cr(III)이 첨가된 경우, 이들은 기존에 수지에 흡착되어 있던 전자가가 낮은 금속들을 탈착시키고 대신 흡착하는 경향을 보였다. 따라서 이온교환수지를 이용한 효과적인 탈염 공정을 위해서는 용존 금속 상호간의 경쟁적 흡착관계의 규명이 필요한 것으로 여겨진다.

• 폴리머
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• 제29권1호
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• pp.74-80
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• 2005

담배 주류연 중 카보닐 화합물의 감소를 위한 필터 물질로 비드 형상의 양이온 및 음이온교환체를 glycidylmethacrylate(GMA)와 d9ivinylbenzene(DVB)의 현탁중합에 의해 중합체를 합성한 후 설폰화 반응 및 아민화 반응에 의해 합성하였다. 합성한 이온교환체의 구조는 FT-IR/ATR을 이용하여 확인하였으며 SEM을 이용하여 주류연 흡착에 따른 이온교환체의 표면을 관찰하였다. 또한 이온교환용량, 관능화율 및 담배 주류연 중 카보닐 화합물의 흡착 특성을 확인하였다. 관능화율과 이온교환용량은 공단량체 중 DVB의 함량이 5 wt%에서 최대를 나타내었다. 이온교환체에 의한 담배 주류연 중 카보닐 흡착량은 카보닐기 내의 전자 편재화에 의한 음이온교환반응이 더 용이하여 음이온교환체에서 더 높게 나타났으며, 수분 존재 시 더 많은 흡착량을 나타내었다. 또한 짧은 접촉 시간에서도 높은 흡착량을 가지고 있어 궐련 필터의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제16권2호
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• pp.135-149
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• 2003

국내산 제올라이트는 대부분 모오데나이트를 부수적으로 약간씩 수반하는 Ca-형 클리놉틸로 라이트 위주의 광물상을 이루는 것이 대부분이지만, 드물게 페리어라이트, 휼란다이트나 모오데나이트 계열의 광석도 산출된다. X-선회절 정량분석 결과에 의하면, 이들은 대개 50∼90 wt% 정도의 제올라이트 함유 수준을 나타낸다. 제올라이트 광석에 상당량 (대개 10 wt% 이상) 수반되는 불순 광물성분으로는 석영, 장석류, 스멕타이트 및 단백석이 대부분을 이룬다. 국내산 제올라이트 광석 (125 $\mu\textrm{m}$ 이하의 입도)의 CEC 값은 암모늄아세테이트 법 기준으로 대부분 100 meq/100 g 이상의 CEC 값 ($CEC_{AA}$ )을 갖는 것으로 밝혀졌다. 특히 구룡포 지역에서 산출되는 일부 클리놉틸로라이트 계열의 광석들은 170∼190 meq/100 g 정도의 높은 CEC 값을 보였다. 제올라이트의 양이온 교환특성은 광종에 따라 현격한 차이를 보이는 것으로 나타난다 페리어라이트 계열의 광석은 낮은 품위에도 불구하고 비교적 높은 $CEC_{AA}$ 수준을 보이는데 비해서, 휼란다이트는 90 wt% 가까울 정도로 높은 품위에도 불구하고 상대적으로 매우 낮은 $CEC_{AA}$ 을 나타내는 것이 특징이다. 또한 고용체 상을 이루는 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 광석들의 골격조성으로부터 계산된 이론적 CEC값과 실험적으로 구해진 실측치, 즉 $CEC_{AA}$ 는 상호 부합되지 않는 것으로 나타난다. 클리놉틸로라이트 계열의 광석은 일반적으로 휼란다이트의 경우보다 상대적으로 높은 $CEC_{AA}$ 를 보인다. 이는 휼란다이트의 교환성 양이온의 조성, 즉 Ca 이온의 함유도와 중합단층과 같은 공동 구조상의 특이성에 기인한 것으로 사료된다. 클리놉틸로라이트 계열의 광석들의 $CEC_{AA}$ /은 제올라이트의 함량 변화와 대체적으로는 부합되는 경향을 보이지만, 전적으로 엄밀히 규제되지는 않는 경향을 보인다. 이는 이 제올라이트의 결정화학적 다양성, 즉 골격조성(Si/Al)과 교환성 양이온 조성(특히 Ca과 K의 함량)에 의해서 단위 광물 당의 $CEC_{AA}$ /가 변하기 때문인 것으로 해석된다. 또한 메칠렌블루 법으로 측정된 CEC 값($CEC_{MB}$ /)이 예상보다 높은 수준을 보이는 것은 광석 내에 함유된 스멕타이트에 의한 효과뿐만 아니라, 공동의 입경이 클리놉틸로라이트-휼란다이트 보다 상대적으로 큰 제올라이트들, 즉 페리어라이트와 모오데나이트도 메칠렌블루 이온 ($C_{16}$ $H_{18}$ $N_3$S+)과 부분적으로 반응했을 개연성을 시사하는 것으로 사료된다. 특히 스멕타이트의 함유도가 상대적으로 낮은 페리어라이트 광석이 가장 높은 수준의 $CEC_{AA}$를 보인다는 사실이 이를 뒷받침한다.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.123-130
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• 2005

산소 PSA용 흡착제의 제조를 위하여 표면적이 큰 제올라이트 X형 흡착제를 합성하고 양이온교환을 통하여 질소의 선택적 흡착 능력이 우수한 흡착제로 제조하였다. 제올라이트 X형 흡착제는 50 L급 대형 반응기에서 $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1의 조성으로 $98^{\circ}C$, 18 h 동안 반응한 결과 표면적이 $650m^2/g$ 이상의 표면적을 나타내었다. 흡착제의 양이온교환은 Li, Ag, Ca, Br, Sr 등의 금속 이온을 대상으로 조사하였다. Ag 이온의 이온교환 속도가 가장 빠르게 일어났으며 모든 금속 이온이 제올라이트 X형에 포함된 Na 이온과 거의 당량적으로 이온 교환이 일어남을 알 수 있었다. 양이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소와 산소의 흡착 성능을 $10{\sim}40^{\circ}C$, 0~9 atm의 범위에서 측정한 결과 이온교환을 하지 않은 NaX 흡착제에 비하여 월등히 높은 흡착 성능을 나타내었으며 이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소 흡착량은 0.5 atm 이하의 저압에서는 Ag > Li > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났으나 1 atm 이상의 고압에서는 Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났다. 공기의 조성에 준하는 질소 및 산소의 분압에서 흡착량의 비를 조사하여 질소/산소 분리도를 측정한 결과 $20^{\circ}C$의 온도에서 Li으로 이온 교환된 흡착제의 분리도는 13.023을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권1호
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• pp.57-60
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• 2008

Catalytic oligomerization of isobutene to produce triisobutenes has been performed over a cation-exchange resin (Amberlyst-35) by using commercial C4 feeds. The catalytic activity in the oligomerization was retained without deactivation up to 90 h of reaction in a simulated reaction feed without butadiene, but its activity was significantly affected by the presence of butadiene in commercial C4 feeds. The isobutene conversion with time-on-stream was significantly decreased in the presence of butadiene, indicating the catalyst deactivation by butadiene. However, the stable activity for trimerization was accomplished when the oligomerization was carried out after eliminating butadiene by hydrogenation of the feeds. This work demonstrates that butadiene plays a role as a catalyst poison on the solid acid catalyst, so that its removal in the reactant feed is essential for practical application of trimerization.

• 대한화학회지
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• 제22권1호
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• pp.25-29
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• 1978

수용액 중에서 ethylenediamine-tetraacetatocobaltate(III) 錯物에 트리메틸렌디아민(tn)을 반응시켜 얻어지는 [Co(tn)(HEDTRA)]Cl${\cdot}$2$H_2O$ 錯物을 수소이온형 陽이온교환수지, Dowex 50WX8을 이용하여 분리하였다. $EDTRA^{3-}$(ethylenediamine-triacetate) 리간드는 유리 식초산 가지를 갖고 4자리 형태로 코발트(III) 이온에 배위되어 있으며, 원소분석, UV, IR, NMR 등 분광학적 방법을 이용하여 얻어진 錯物은 가능한한 기학적 이성질체 중에서 trans(O-O)(1) 형태의 구조를 가지고 있음을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2023

This work studied the inhibitory effect of the combination of benzoate-intercalated hydrotalcite (HT-BZ) and Ce³⁺-loaded clay (Clay-Ce) on carbon steel (CS). HT-BZ was prepared by the co-precipitation method and Clay-Ce was fabricated by a cation exchange reaction. HT-BZ and Clay-Ce were assessed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) coupled with zeta potential measurement. Electrochemical measurements coupled with scanning electron microscopy/energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX) were used for studying the inhibitory action of the mixture of HT-BZ and Clay-Ce on steel electrodes immersed in 0.1 M NaCl. For comparison, the inhibitory effect of HT-BZ or Clay-Ce alone was also evaluated. The results showed that HT-BZ combined with Clay-Ce provided synergistic inhibition of the CS substrate. The mixture of 0.5 g/L HT-BZ + 0.5 g/L Clay-Ce provided 93.5% inhibition efficiency. The protective mechanism of the HT-BZ + Clay-Ce mixture consisted of the reaction of released BZ and Ce³⁺ and the deposition of HT-BZ and Clay-Ce structures on the CS substrate.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.85-90
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• 2007

양이온교환수지인 IRN-77을 직접 분해 처리하기 위하여 Fonton시약을 적용하였으며, 분해반응의 특징으로써 반응의 효율 및 안전을 위해 수지를 먼저 건조시키고 $FeSO_4$ 용액을 수지에 완전히 흡수시킨 후 $H_2O_2$를 첨가하는 방법을 적용하였다. 수지 분해반응의 특성은 반응이 개시되기까지 반응유도시간이 필요하였으며, 반응유도시간은 $FeSO_4$의 농도가 낮을수록 또한 $H_2O_2$의 초기 첨가량이 적을수록 길었다. 단위량의 수지를 분해하는데 적절한 반응조건으로서 $FeSO_4$의 농도는 0.9 M 및 15% $H_2O_2$의 용액의 첨가량은 수지량에 대해 6-7배 비율로 나타났으며, 반응유도시간을 포함하여 1.5시간 이내에 완전 분해가 가능하였다. $H_2O_2$의 첨가방법은 반응 초기 및 반응개시 후로 나누어 첨가하므로서 $H_2O_2$의 분해효율 및 첨가량을 최소화하였다. 가열효과로서 분해반응 개시 전에 비교적 낮은 온도인 $50^{\circ}C$ 정도로 가열하면 반응유도시간이 5분 이내로 단축되었으며, 수지의 양을 5g 및 10g 으로 증가시킨 결과, $H_2O_2$의 첨가비율을 9-10배 정도로 증가시키면 완전분해가 가능하였다.