• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.369-376
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• 2023

The quick-charging performance of SiO electrodes is evaluated with a focus on solid electrolyte interphase (SEI)-reinforcing effects. The study reveals that the incorporation of fluoroethylene carbonate (FEC) into the SiO electrode significantly reduced the electrode fatigue, which is from the the viscoelastic properties of the FEC-derived SEI film. The impact of FEC is attributed to its ability to minimize the mechanical failure of the electrode caused by additional electrolyte decomposition. This beneficial outcome arises from volumetric stain-tolerant characteristics of the FEC-derived SEI film, which limited exposure of the bare SiO surface during 0.5 C-rate cycling. Notably, FEC greatly improves Li deposition during quick-charge cycles following aging at 0.5 C-rate cycling due to its ability to maintain a strong electrical connection between active materials and the current collector, even after extended cycling. Given these findings, we assert that mitigating SEI layer deterioration, which compromises the electrode structure, is vital. Hence, enhancing the interfacial attributes of the SiO electrode becomes crucial for maintaining kinetic efficiency of battery system.

• 대한화학회지
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• 제55권4호
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• pp.612-619
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• 2011

1,2-diphenyl-4-butyl-3,5-pyrazolidinedione(phenylbutazone, PB)의 란탄(III) 착물을 합성하여 원소분석, 몰전기전도도 측정, IR, UV-Vis. 및 NMR 스펙트럼으로 특성을 조사하였다. 스펙트럼 데이터로부터 PB가 pyrazolidinedione 고리의 두 카르보닐 산소를 통해 이배위 및 일이온화 리간드로 배위됨을 규명하였다. 몰전기전도도 데이터로부터 이들 착물이 비전해질임을 규명하였다. 이들 착물의 열적 행동을 공기 중에서 TG 및 DTG로 연구한 결과, 탈수화, 열적 안전성 및 열분해에 관한 정보를 얻을 수 있었다. 최종 생성물은 해당 금속의 산화물로 밝혀졌다. 탈수화 및 분해 단계에 대한 열역학 및 반응속도 파라메터를 구하였다. 분해 단계에 대한 음의 엔트로피 값은 반응물보다 활성화 착물이 더 질서있는 구조를 갖는다는 것을 의미하며, 이때 반응은 정상보다 느렸다. 이러한 연구를 바탕으로 착물의 분자식이 $[Ln(PB)_3]{\cdot}5H_2O$(Ln=La 및 Ce) 그리고 $[Ln(PB)_3 (H_2O)_2]{\cdot}2H_2O$(Ln=Pr, Nd 및 Sm)임을 규명하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.510-515
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• 2011

염화탄화수소의 고온열분해 반응에서 생성물 반응경로 특성을 파악하기 위해 $H_2$ 반응분위기에서 1,1-dichloroethylene($CH_2CCl_2$) 열분해반응 실험을 수행하였다. 열분해반응 실험은 등온관형반응기를 이용하여 반응온도 $650{\sim}900^{\circ}C$, 반응시간 0.3~2.0초에서 진행하였으며, 반응물 mole 분율은 전체 실험에서 $CH_2CCl_2:H_2$ = 4:96 일정하게 유지하였다. 반응물 $CH_2CCl_2$가 완전분해온도는(분해율 99% 이상) $825^{\circ}C$(반응시간 1초 기준)였으며, $H_2$ 반응분위기에서 $CH_2CCl_2$ 주요 분해반응경로는 H원자 추출 및 첨가교체치환 연쇄반응으로 파악되었다. $CH_2CCl_2$가 46% 분해되는 $700^{\circ}C$에서 1차 생성물로 $CH_2CHCl$가 28%로 가장 높은 농도로 검출되었다. $775^{\circ}C$ 이상에서는 탈염소화된 $C_2H_4$가 2차 생성물로 가장 많이 생성되었으며, 반응온도가 증가할수록 염소 원자수가 작은 화합물이 생성되었으며 이들 화합물은 열화학적으로 안정된 물질이다. $825^{\circ}C$ 이상의 고온반응영역에서 탈염소반응의 부산물인 HCl과 $C_2H_4$, $C_2H_6$, $CH_4$ $C_2H_2$ 등과 같은 열화학적으로 안정된 탄화수소가 주요생성물로 검출되었다. 본 연구에서 고찰된 반응계에서 분해와 생성물분포 특성을 고려하고 열화학이론 및 반응속도론을 기초로 주요 반응경로를 제시하였다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.638-643
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• 2006

과잉수소 반응조건하에서 dichloromethane ($CH_{2}Cl_{2}$)의 열분해 생성물질의 반응경로를 규명하기 위해서 등온 관형반응기를 이용하여 무산소, 1 atm, 반응온도 $525{\sim}900^{\circ}C$, 반응시간 0.3~2.0 sec에서 반응을 수행하였다. $CH_{2}Cl_{2}$ : $H_{2}$ mole 비는 전 실험에서 4 : 96으로 유지하였으며 반응물 $CH_{2}Cl_{2}$ 분해 및 생성물의 농도는 on-line GC를 이용하여 정량 분석하였으며, 미량의 미지 화합물은 batch 시료로써 GC/MS로 정성 분석하였다. 반응시간 1 sec를 기준으로 반응물 $CH_{2}Cl_{2}$는 $600^{\circ}C$ 부근에서 분해가 시작되어 $780^{\circ}C$에서 99% 이상 분해되었다. 반응 주요생성물은 $CH_{3}Cl$, $CH_{4}$, $C_{2}H_{4}$, $C_{2}H_{6}$, HCl이 생성되었으며, 미량 생성물로는 $CHClCCl_{2}$, CHClCHCl, $CH_{2}CHCl$, $C_{2}H_{2}$가 생성되었다. 본 연구에서는 반응물질 분해 및 중간생성물 분포 특성과 열역학 및 반응속도 원리를 근거로 주요 생성물질 반응경로를 제시하였으며, 그 결과는 $CH_{2}Cl_{2}$ 및 유사한 염화탄화수소 화합물 열분해시 일어날 수 있는 열분해공정 이해를 위한 자료로 이용된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2005

본 연구의 목적은 수용액상의 TNT를 분해하기 위한 감마선 조사의 적용가능성을 조사하는 것이었다. 연구 결과, 감마선 조사에 의한 TNT 분해반응은 유사일차속도반응식을 따르는 것으로 나타났으며, 반응속도를 나타내는 조사상수는 초기 TNT 농도에 강한 의존성을 나타내는 것으로 조사되었다. TNT를 함유한 시료의 pH를 강염기성으로 조정할 경우 TNT의 가수분해가 진행되었으며, 이로 인한 TNT에 함유된 일부 질소성분이 아질산성 질소와 질산성질소로 탈리되어 이온상태로 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 UV에 의한 자외선 흡수 특성이 변하는 것을 확인하였다. 감마선 조사에 의한 TNT의 제거는 pH 12 이상의 강염기성 조건에서 가장 우수하였고, 중성 부근 pH에서 가장 저조한 것으로 나타났으며, 99%의 TNT를 제거하기 위해서는 pH 2, 7, 13을 적용하였을 경우에 각각 40, 80, 10 kGy의 조사량이 요구되는 것으로 조사되었다. TOC의 제거는 pH 2의 강산성 조건에서 가장 효과적이었으며, 200 kGy를 조사하였을 때 90% 이상의 TOC를 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 중성 또는 강염기성 pH를 적용하였을 때에는 200 kGy의 높은 조사량을 적용하여도 TOC 제거율이 약 50% 내외로 완전한 TNT의 무기화는 기대하기 어려운 것으로 조사되었다. TNT의 분해과정에서 생성되는 분해산물 중 질소성분으로는 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소 등이 검출되었고, 유기성 물질로는 glyoxalic acid와 oxalic acid가 검출되었으며, pH 2, 조사량 200 kGy를 적용하였을 경우에는 glyoxalic acid와 oxalic acid 또한 완전히 제거되는 것으로 나타났다.TEX> ~ FA-$N_{2}$ > RTA-$N_{2}$ 순으로 성장하였다. 하지만 질소분위기에서 열처리한 박막은 산소분위기의 열처리경우에 비해 박막내의 산소성분의 부족으로 인한 그레인 사이의 결함이 많이 관찰되었다.아제의 경우는 $30{\sim}35^{\circ}C$에서 2일간(日間)이었다. 5. Asp. neger CF-21 변이균주(變異菌株)의 산생성력(酸生成力)은 밀기울국(麴)에서 $30^{\circ}C$로 2일후(日後)에 최고(最高)에 달(達)하였으며 밀가루국(麴)에서는 $30^{\circ}C$로 3일후(日後)에 최고(最高)값을 나타내었다. 최적조건(最適條件)에서의 산생성력(酸生成力)은 밀기울국(麴)과 밀가루국(麴) 사이에 차(差)가 별(別)로 없었다.果)에서 총지질(總脂質)을 구성(構咸)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{18:2}$산(酸), $C_{16:0}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含最)이 맞은데 비(比)하여 각획분(各劃分)의 지질(脂質)을 구성(構成)하는 지방산(脂肪酸) 조성(組成)은 $C_{16:0}$산(酸), $C_{18:2}$산(酸)의 순(順)으로 그 함량(含量)이 많은 것으로 나타났으며 동결건조후(凍結乾燥後) 저장(貯藏)하는 동안에$C_{18:2}$산(酸), $C_{18:3}$산(酸)의 함량(含量)이 계속(繼續) 감소(減少)하고 있었다. 5. 4-monomethylsterol fraction에는 cycloartenol(20.6%)이 비교적(比較的) 높은 함량(含量)으로 함유(含有)

• 대한화학회지
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• 제59권3호
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• pp.215-224
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• 2015

Unsymmetrical tetradentate Schiff base N-(2-hydroxy-5-methylacetophenone)-N'-(2-hydroxy acetophenone) ethylene diamine (H₂L) and its complexes with Cr(III), Mn(II), Fe(III), Co(II), Ni(II) and Cu(II) have been synthesized and characterized by elemental analyses, magnetic susceptibility measurements, IR, electronic spectra and thermogravimetric analyses. ¹H, ¹³C-NMR and FAB Mass spectra of ligand clearly indicate the presence of OH and azomethine groups. Elemental analyses of the complexes indicate that the metal to ligand ratio is 1:1 in all complexes. Infrared spectra of complexes indicate a dibasic quadridentate nature of the ligand and its coordination to metal ions through phenolic oxygen and azomethine nitrogen atoms. The thermal behavior of these complexes showed the loss of lattice water in the first step followed by decomposition of the ligand in subsequent steps. The thermal data have also been analyzed for the kinetic parameters by using Horowitz-Metzger method. The dependence of the electrical conductivity on the temperature has been studied over the temperature range 313-403 K and the complexes are found to show semiconducting behavior. XRD and SEM images of some representative complexes have been recorded. The antimicrobial activity of the ligand and its complexes has been screened against various microorganisms and all of them were found to be active against the test organisms. The Fe(III) and Ni(II) complex have been tested for the catalytic oxidation of styrene.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.111.1-111.1
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• 2010

This paper focuses on a systematic configuration of steam reforming fuel processor, particularly designed for small and medium sized hydrogen production application. In a typical integration of the fuel processor, there exist significant temperature gradients over the entire system which has negative effect on both catalyst life-time and system performance. Also, the volumetric inefficiency should be avoided to obtain the possible compactness for the commercial purpose. In the present work, the computational analysis will be performed to gain the fundamental insight on the transport phenomena and chemical reactions in the reformer consisting of preheating, steam reforming (SR), and water gas shift (WGS) reaction beds in the flow direction. Also, the fuel processing system includes a top-fired burner providing necessary thermal energy for endothermic catalytic reactor. A fully two-dimensional numerical modeling for a integrated fuel processing system is introduced for in-depth analysis of the heat and mass transport phenomena based on surface kinetics and catalytic process. In the model, water gas shift reaction and decomposition reaction were assumed to be at equilibrium. A kinetic model was developed and then computational results were compared with the experimental data available in the literature. Finally, the case study was done by considering the key parameters, i.e. steam to carbon (S/C) ratio and temperature. The computer-aided models developed in this study can be greatly utilized for the design of advanced fast-paced compact fuel processors research.

• 한국환경과학회지
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• 제25권2호
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• pp.281-288
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• 2016

After analyzing of heating value of four kinds of RDF, the RDF-D has the highest heating value, was chosen to be mixed with carbonized sludge by different ratio. The 85%:15% ratio, which has the highest efficiency, was analyzed with thermogravimetric and pyrolysis kinetics. Applying of Kissinger method, activation energy was obtained from slope which is calculated from relation of ln(${\beta}/T^2{_m}$) and $1/T_m$. The kinetic parameters obtained from Kissinger method were 46.06 kJ/mol of RDF, 55.99 kJ/mol of carbonized sludge and 40.68 kJ/mol of mixture of RDF and carbonized sludge. The mixture of RDF and carbonized sludge has the lowest activation energy and frequency factor, during thermal decomposition reaction it has the slowest reaction rate and needs the lowest energy. Although activation energy with pyrolysis of RDF was irregularly scattered, it showed that activation energy was stabilized by co-pyrolysis of RDF and additives(Carbonized Sludge).

• 대한환경공학회지
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• 제36권5호
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• pp.311-316
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• 2014

오존-활성탄 복합공정에 의한 페놀제거 특성과 그에 미치는 운전변수의 영향에 관해 회분식 실험을 통하여 동력학적 연구를 수행하였다. 활성탄은 오존의 자가분해를 촉진시켜 $OH{\cdot}$ 발생시키므로 페놀분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 활성탄의 투입량이 증가함에 따라 페놀분해 반응의 유사 일차반응 속도상수가 증가하고 페놀제거의 반감기가 감소하는 것으로 나타났다. 수용액의 pH 증가는 수산화이온이 개시하는 오존분해의 연쇄반응에 의해 $OH{\cdot}$를 생성시키므로 페놀분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 페놀의 완전산화 지표인 총유기탄소(TOC) 제거효율은 활성탄을 투입할 때 투입하지 않은 조건보다 약 3.2배 높은 결과를 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제5권6호
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• pp.1062-1067
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• 1994

Ethylacetoacetate로부터 2단계의 연속합성을 통하여 생성되는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester의 합성반응 속도론과 중간 생성물인 ${\alpha}$, {\beta}$-dioxobutyric acid(일명 diketone)의 반응 안정성을 연구하였다. 반응속도 결정단계는 ${\alpha}$-acetyl-${\alpha}$-hydroxy iminoacetic acid(oxime)로부터 diketone으로 진행되는 과정으로서 반응속도에 영향을 미치는 주된 인자로는 Oxime, HCl의 농도와 반응온도임을 확인하였고 HCl 농도 4.6~8.0M 반응온도 $8.5{\sim}20^{\circ}C$의 변화에 따른 diketone의 최대 반응수율 변화는 50~74%이었다. Power-law 수식모델 및 회분식 반응기 empirical data로부터 diketone 생성반응 속도식을 구하였으며 이 식이 실험 Data와 잘 일치하고 있음을 보였다. 본 연구는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester 연속반응 공정개발의 기초단계로서 반응속도론 연구를 통하여 합성 반응의 특성을 파악하는데 중요한 의의를 두고 있다.