• 제목/요약/키워드: Chemical density

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응축상 물 분자의 OH 수축 진동수 계산을 위한 전자밀도 범함수 비교 (Assessing Density Functional Theories to Compute the OH Stretching Frequencies of Water Molecules in Condensed Phases)

  • 전기영;양민오
    • 대한화학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.13-18
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    • 2023
  • 응축상에 존재하는 물 분자들의 OH 국소 수축 진동에 관한 0-1과 1-2 전이 에너지 계산을 위한 전자 밀도 범함수들을 평가하였다. 열세 개의 범함수와 아홉 개의 기저 함수 집합을 조사하여, 순이론적 coupled cluster 이론 CCSD(T)가 예측하는 진동수와 상관성이 매우 높게 예측되는 밀도 범함수와 활용된 기저 함수 집합은 Head-Gordon 연구진의 혼성 범함수인 ωB97X(D)/6-31+G* 계산법임을 확인하였다.

질소 플라즈마 공정을 이용한 염화이불화메탄(CHClF2) 열분해 (Chlorodifluoromethane (CHClF2) Thermal Decomposition by DC Nitrogen Plasma)

  • 고은하;유현석;정용안;박동화;김동욱;최진섭
    • 공업화학
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    • 제28권2호
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    • pp.171-176
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    • 2017
  • 염화이불화메탄($CHClF_2$) 냉매를 완전하게 분해하여 회수하기 위한 질소 플라즈마 열분해 공정이 연구되었다. 과열증기를 공급하여 분해가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 스팀 발생기가 부착되었다. 60 A, 9.0 kW 이상의 운전 조건에서 94% 이상의 높은 분해율을 보이지만 탄소 성분의 완전 연소를 위해서는 같은 전류 대비 더 높은 power와 specific energy density를 갖춰야 함이 확인되었다. 60 A, 12.6 kW급 이상의 운전 조건에서는 $O_2$/R-22 ratio가 specific energy density에 비례하여 증가하였을 때 더 높은 분해율을 획득할 수 있었다. 반응물인 산소를 주입하는데 있어서 air를 단독으로 과량 주입하는 것보다는 산소를 air와 혼합하여 주입하는 것이 더 유용함이 밝혀졌다.

HMCM-41 촉매에서 2,3-Dihydrobenzofuran 유도체의 합성 (Synthesis of 2,3-Dihydrobenzofuran Derivatives over HMCM-41 Catalysts)

  • 김형진;서곤;김정년;최경호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.662-667
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    • 2005
  • HMCM-41 중간세공 물질(mesoporous material) 촉매를 사용하여 aryl methallyl ether로부터 의약품과 농약의 주요 중간체인 2,3-dihydrobenzofuran 유도체를 합성하였다. 산점 농도가 촉매 활성에 미치는 영향을 비교하기 위하여 Si/Al 몰비가 40과 50으로 다른 촉매를 제조하였으며, aryl methallyl ether에 다양한 치환기를 도입하여 벤젠 고리의 전자 밀도가 전환율과 수율에 미치는 효과를 조사하였다. 산점이 많아질수록 전환율은 높아졌으나, 2,3-dihydorbenzofuran 유도체의 수율과 직접 연관짓기는 어려웠다. 전자공여기의 치환으로 벤젠 고리의 전자 밀도가 높아지면 claisen 자리 옮김 반응이 빨라져서 2,3-dihydrobenzofuran 유도체가 많이 생성되었다. 반면, 전자흡인기가 치환되어 벤젠 고리의 전자 밀도가 낮아지면 산 촉매에 의해 aryl methallyl ether 분해 반응이 촉진되어 2,3-dihydrobenzofuran 유도체 대신 phenol 유도체가 생성되었다.

GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson 상태방정식을 이용한 천연가스 및 냉매 구성성분들의 물성 비교연구 (Comparative Study on the Properties Estimation of the Constituents of the Natural Gas and Refrigerant Mixtures Between GERG-2004 Model and Peng-Robinson Equation of State)

  • 김미진;노재현;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.906-918
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    • 2012
  • 본 연구에서는 천연가스 및 냉매를 구성하고 있는 성분들에 대한 증기압, 증발잠열, 액상의 밀도 및 이성분계 기액 상평형을 추산하는데 있어서 GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson(PR) 상태방정식을 서로 비교하였다. 비교결과 GERG-2004모델식은 액상의 밀도 추산에 있어서 PR 상태방정식에 비해 정확성이 높았으나, 기액 상평형 추산에 대한 정확성은 오히려 낮았다. 한편, PR 상태방정식에서 Costald 상관 관계식을 사용하여 액상의 밀도를 추산한 경우에는 실험값과 오차율이 1% 이내로써 GERG-2004 모델식을 사용한 추산 결과와 거의 차이가 없었으며, 증기압과 증발 잠열의 추산은 GERG-2004모델식과 PR 상태방정식이 거의 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

CHEMICAL EVOLUTION OF THE GALAXY: RADIAL PROPERTIES

  • PARK BYEONG-GON;KANG YONG HEE;LEE SEE-WOO
    • 천문학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.63-73
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    • 1996
  • The previous study of chemical evolution of the Galaxy is extended to the radial properties of the Galactic disk. The present model includes radial dependency of the time-dependent bimodal IMF, radial flow of material in the disk, and the change of type I supernova explosion rate with radial distance from the disk center as model parameters and observed gas and stellar density distributions and metallicity abundance gradient as observational constraints. The results of two models in this study explain the observed gas and stellar density distributions well, with the slope of the gas density gradient in the region of 4.5 kpc$Y_1$ and -0.123dex/kpc in model $Y_2$, respectively, which fit well the observed gradient of -0.l1dex/kpc. The abundance gradient reproduced in model $Y_1$ is getting flatter with decreasing radius, while that in model $Y_2$ is getting steeper, which fits better the observed abundance gradient. This result shows the necessity of exponentially increasing type I supernova explosion rate with decreasing radius in order to explain the observed abundance gradient in the disk. The fitness of observed density distribution and star formation rate distribution justifies the reliability of time-dependent bimodal IMF as a compound quantitative chemical evolution model of the Galaxy. The temporal variations of metallicity gradients for carbon, nitrogen and oxygen are also shown.

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Theoretical Studies on Electronic Structure and Absorption Spectrum of Prototypical Technetium-Diphosphonate Complex 99mTc-MDP

  • Qiu, Ling;Lin, Jian-Guo;Gong, Xue-Dong;Ju, Xue-Hai;Luo, Shi-Neng
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권7호
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    • pp.2358-2368
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    • 2011
  • Density functional theory (DFT) and time-dependent density functional theory (TDDFT) calculations, employing the B3LYP method and the LANL2DZ, 6-31G$^*$(LANL2DZ for Tc), 6-31G$^*$(cc-pVDZ-pp for Tc) and DGDZVP basis sets, have been performed to investigate the electronic structures and absorption spectra of the technetium-99m-labeled methylenediphosphonate ($^{99m}Tc$-MDP) complex of the simplest diphosphonate ligand. The bonding situations and natural bond orbital compositions were studied by the Mulliken population analysis (MPA) and natural bond orbital (NBO) analysis. The results indicate that the ${\sigma}$ and ${\pi}$ contributions to the Tc-O bonds are strongly polarized towards the oxygen atoms and the ionic contribution to the Tc-O bonding is larger than the covalent contribution. The electronic transitions investigated by TDDFT calculations and molecular orbital analyses show that the origin of all absorption bands is ascribed to the ligand-to-metal charge transfer (LMCT) character. The solvent effect on the electronic structures and absorption spectra has also been studied by performing DFT and TDDFT calculations at the B3LYP/6-31G$^*$(cc-pVDZ-pp for Tc) level with the integral equation formalism polarized continuum model (IEFPCM) in different media. It is found that the absorption spectra display blue shift in different extents with the increase of solvent polarity.

양극산화에 의한 다공성 알루미나 막의 제조 및 기체투과 특성 (Gas Permeation Characteristics of Microporous Alumina Membrane Prepared by Anodic oxidation)

  • 심원;이창우;함영민
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.212-217
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    • 1999
  • 기체투과 특성을 관찰하기 위해 양극산화에 의해 세공직경의 크기가 서로 다른 상부층과 하부층으로 이루어진 이중기하구조의 다공성 알루미나막을 제조하였다. 양극산화는 황산 전해질 하에서 직류에 의한 정전류법으로 행하였으며, 양질의 막을 얻기 위해 열산화, 화학연마, 전해연마 등의 전처리를 한 후 양극산화를 행하였다. 양극산화에 의한 알루미나 막의 제조에서 세공직경은 전해질의 종류 및 농도, 전해 온도, 전류밀도 등에 의존하는데, 전류밀도를 극도로 낮추어 세공직경이 20 nm 이하인 상부층을 제조하고 전류밀도를 높여서 세공직경이 36 nm인 하부층을 제조하였다. 막의 두께는 전기량에 의해 조절되어 상부층의 두께는 약 $6{\mu}m$이었으며 하부층을 포함하는 막의 총 두께는 약 $80{\sim}90{\mu}m$로 제조되었다. 제조된 막은 가압법에 의한 기체투과 실험을 행하였다. 제조된 막의 기체투과 기구는 Knudsen 흐름을 따르는 것을 확인하였다.

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범밀도함수이론에 기초한 니켈(100) 표면에서의 전기화학적 질소환원반응 메커니즘에 관한 연구 (A Density-Functional Theory Study on Mechanisms of the Electrochemical Nitrogen Reduction Reaction on the Nickel(100) Surface)

  • 김민지;이상헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권4호
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    • pp.604-610
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    • 2023
  • 주변 조건에서 N2를 환원하여 NH3를 생성하는 전기 촉매 질소 환원 반응(nitrogen reduction reaction, NRR)은 산업공정에서 에너지 소비를 감소시킬 수 있는 유망한 기술로 주목을 받고 있다. N2를 흡착하고 활성화할 수 있는 촉매 금속 표면 중 많이 사용되는 Ni(100) 표면의 여러 사이트(site)의 흡착 성능을 밀도 함수 이론 계산(density-functional theory)를 기반으로 비교하였다. 또한 안정적인 NRR반응의 경로를 유도하는 N2의 두 가지 흡착 구조를 조사하였고 end-on 구조는 top site에 흡착, distal pathway로 반응이 진행되고 side-on 구조는 bridge site에 흡착되며 enzymatic pathway로 반응이 진행되었다. 마지막으로 구조 별 가장 안정한 메커니즘의 깁스 자유에너지를 구하여 반응의 경향성을 알아봄으로써 NRR 반응의 금속 촉매 표면 흡착에 대한 연구에 도움이 될 수 있을 것이다.

Physical and electrical properties of PLA-carbon composites

  • Kang Z. Khor;Cheow K. Yeoh;Pei L. Teh;Thangarajan Mathanesh;Wee C. Wong
    • Advances in materials Research
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    • 제13권3호
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    • pp.211-220
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    • 2024
  • Polylactic acid or polylactide (PLA) is a biodegradable thermoplastic that can be produced from renewable material to create various components for industrial purposes. In 3D printing technology, PLA is used due to its good mechanical, electrical, printing properties, environmentally friendly and non-toxic properties. However, the physical properties and excellent electrical insulation properties of PLA have limited its application. In this study, with the carbon black (CB) as filler added into PLA, the lattice spacing and morphology were investigated by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), respectively. The physical properties of PLA-carbon composite were evaluated by using tensile test, shore D hardness test and density and voids measurement. Impedance test was conducted to investigate the electrical properties of PLA-Carbon composites. The results demonstrate that the inclusion of carbon black as filler enhances the physical properties of the PLA-carbon composites, including tensile properties, hardness, and density. The addition of carbon black also leads to improved electrical conductivity of the composites. Better enhancement toward the electrical properties of PLA-carbon composites is observed with 1wt% of carbon black in N774 grade. The N550 grade with 2wt% of carbon black shows better improvement in the physical properties of PLA-carbon composites, achieving 10.686 MPa in tensile testing, 43.330 in shore D hardness test, and a density of 1.200 g/cm3 in density measurement. The findings suggest that PLA-carbon composites have the potential for enhanced performance in various industrial applications, particularly in sectors requiring improved physical and electrical properties.

Effect of Overlayer Thickness of Hole Transport Material on Photovoltaic Performance in Solid-Sate Dye-Sensitized Solar Cell

  • Kim, Hui-Seon;Lee, Chang-Ryul;Jang, In-Hyuk;Kang, Wee-Kyung;Park, Nam-Gyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권2호
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    • pp.670-674
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    • 2012
  • The photovoltaic performance of solid-state dye-sensitized solar cells employing hole transport material (HTM), 2,2',7,7'-tetrakis-(N,N-di-p-methoxyphenyl-amine)-9,9'-spirobifluorene (spiro-MeOTAD), has been investigated in terms of HTM overlayer thickness. Two important parameters, soak time and spin-coating rate, are varied to control the HTM thickness. Decrease in the period of loading the spiro-MeOTAD solution on $TiO_2$ layer (soak time) leads to decrease in the HTM overlayer thickness, whereas decrease in spin-coating rate increases the HTM overlayer thickness. Photocurrent density and fill factor increase with decreasing the overlayer thickness, whereas open-circuit voltage remains almost unchanged. The improved photocurrent density is mainly ascribed to the enhanced charge transport rate, associated with the improved charge collection efficiency. Among the studied HTM overlayer thicknesses, ca. 230 nm-thick HTM overlayer demonstrates best efficiency of 4.5% at AM 1.5G one sun light intensity.