• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1525-1529
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• 2013

Pseudo-first-order rate constants ($k_{obsd}$) have been measured spectrophotometrically for the nucleophilic substitution reactions of 2-pyridyl thionobenzoate (5b) with alkali-metal ethoxides (EtOM, $M^+=Li^+$, $Na^+$, $K^+$, and 18-crown-6-ether complexed $K^+$) in anhydrous ethanol at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The plots of $k_{obsd}$ vs. $[EtOM]_o$ curve upward regardless of the nature of the $M^+$ ions, while those of $k_{obsd}/[EtO^-]_{eq}$ vs. $[EtO^-]_{eq}$ are linear with a positive intercept. Dissection of $k_{obsd}$ into $k_{EtO^-}$ and $k_{EtOM}$ (i.e., the second-order rate constants for the reactions with the dissociated $EtO^-$ and ion-paired EtOM, respectively) has revealed that the ion-paired EtOM is more reactive than the dissociated $EtO^-$, and $M^+$ ions catalyze the reactions in the order $K^+$ < $Na^+$ < $Li^+$ < 18C6-complexed $K^+$. The plot of log $k_{EtOM}$ vs. $1/r_{Stokes}$ results in an excellent linear correlation, indicating that the reactions are catalyzed by the solvated $M^+$ ions but not by the bare $M^+$ ions. The reactions of 5b with EtOM have been concluded to proceed through a six-membered cyclic TS, in which the solvated $M^+$ ions increase the electrophilicity of the reaction center and the nucleofugality of the leaving group.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.229-236
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• 2021

금속 유기 골격체는 최근 20년간 센서, 촉매, 에너지 저장과 같은 많은 응용분야에서 관심을 받아온 물질이다. 이 물질을 합성하기 위해 수열 합성, 유기용매열과 같은 합성법이 제시되어 왔으나, 그 공정이 복잡하면서 고비용·장시간이 소요된다는 문제점이 제기되어 왔다. 이를 해결하기 위한 전기화학적 합성법이 새롭게 제시되었는데, 간단한 준비절차와 특정한 온도·압력 조건 없이 합성할 수 있어 기존 합성법의 단점을 보완한다는 특징이 있다. 이에 본 총설논문에서는 전기화학적으로 합성 가능한 금속 유기 골격체의 종류와 전기화학적 합성 메커니즘을 다루고 있다. 전기화학적 합성법을 통해 형성된 금속 유기 골격체를 적용한 응용분야 연구동향을 정리하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권6호
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• pp.397-405
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• 2012

본 연구는 휴대폰을 비롯한 전자제품 세척공정과 악취유발물질 등에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 경제적이고 안전하게 제거하는 기술에 대한 성능평가를 위해 수행되었다. 대부분의 산업공정에서는 VOCs 제거를 위해 활성탄 흡착탑을 가장 많이 사용하고 있으나 제거효율이 낮아 악취배출시설의 허용기준을 만족할 수 없고, 고농도 유기용제 유입 시 화재위험이 있다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매는 VOCs 제거효율이 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 50% 이하였다. 본 연구에서는 이 보다 훨씬 낮은 온도인 $100^{\circ}C$ 이하에서 촉매산화가 시작되었고, 약 $160^{\circ}C$ 근방에서 VOCs가 95% 제거됨을 확인할 수 있었다. 적정처리가 가능한 범위는 공간속도가 $6,000hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 나타내며, VOCs 유입농도가 200 ppm에서 4,000 ppm 사이, 촉매제어 온도가 $150{\sim}200^{\circ}C$에서 90~99%로 높은 제거효율을 보였고, VOCs 유입농도가 1,000 ppm 이상일 경우에는 자체반응열로 인해 외부열원이 필요 없었다. 본 저온촉매를 적용할 경우 LNG 와 LPG를 연료원으로 사용하는 RTO/RCO방식 대비 설치비는 50%, 연료비는 75% 감소되어 경제성이 높고 온실가스 발생량도 줄일 수 있었다. 그리고 황화합물과 산성가스에 대해서는 피독이 있는 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.117-125
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• 2009

차세대 청정 연료로 각광받고 있는 천연가스를 자동차 등의 이동원의 동력원으로 사용하기 위해 높은 에너지 밀도로 저장하는 것은 매우 중요하다. 특히 상온 및 과히 높지 않은 압력(35~40 기압)에서 흡착을 이용하여 천연가스를 저장(ANG)하는 것은 압축에 의한 CNG 및 냉각에 의한 LNG에 비해 경제적이고 안전하며 사용이 용이한 특성이 있다. 그러나 상업적으로 통용되기 위해 필요한 저장 용량을 얻을 수 있는 경제적인 흡착제가 현재 알려져 있지 않아 다양한 연구가 계속되고 있다. 최근에 많은 연구가 되고 있는 MOF (metal-organic frameworks)를 포함한 나노 세공체도 하나의 답이 될 수 있다. 본 총설에서는 ANG 밀도를 높이기 위해 필요한 흡착제의 물성과 상업적으로 적용하기 위해 요구되는 흡착제 물성에 대해 요약하였다. 높은 에너지 밀도를 위해서는 넓은 표면적, 큰 미세 세공 부피, 적당한 세공 크기 및 높은 밀도 등이 필요하고 낮은 흡탈착 에너지 및 빠른 흡탈착 속도가 요구된다. 또한 탈착시 상압에서 잔존하는 천연가스의 양이 적어 실제 활용할 수 있는 천연가스의 양(delivery)이 높아야 한다. 현재 매우 활발히 연구되고 있는 나노 세공체를 천연가스 저장물질로 적용하고자 하는 연구도 다양하게 이루어지고 있으며 이러한 물성을 만족하는 나노세공체가 개발되기를 기대한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.405-419
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• 2018

Persulfates (i.e., peroxymonosulfate and peroxydisulfate) are capable of oxidizing a wide range of organic compounds via direct reactions, as well as by indirect reactions by the radical intermediates. In aqueous solution, persulfates undergo self-decomposition, which is accelerated by thermal, photochemical and metal-catalyzed methods, which usually involve the generation of various radical species. The chemistry of persulfates has been studied since the early twentieth century. However, its environmental application has recently gained attention, as persulfates show promise in in situ chemical oxidation (ISCO) for soil and groundwater remediation. Persulfates are known to have both reactivity and persistence in the subsurface, which can provide advantages over other oxidants inclined toward either of the two properties. Besides the ISCO applications, recent studies have shown that the persulfate oxidation also has the potential for wastewater treatment and disinfection. This article reviews the chemistry regarding the hydrolysis, photolysis and catalysis of persulfates and the reactions of persulfates with organic compounds in aqueous solution. This article is intended to provide insight into interpreting the behaviors of the contaminant oxidation by persulfates, as well as developing new persulfate-based oxidation technologies.

• 센서학회지
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• 제6권3호
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• pp.221-227
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• 1997

Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서는 변압기 절연유중 용존수소를 감지하기 위해 제조되었다. 센서의 안정성과 고농도 감지성의 향상을 위해 Pd/NiCr 2중 촉매 금속 게이트가 사용되었다. 수소유입에 의한 게이트 전압의 드리프트를 줄이기 위해, 2개의 FET 게이트 절연층을 실리콘 산화막과 실리콘 질화막의 2중 구조로 하였다. Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서의 수소 감응 감도는 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서의 감도에 비해 약 0.5배이나, 안정성이 좋고, 1000 ppm까지의 고농도까지 측정할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제32권1호
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• pp.101-111
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• 1999

Sedimentary organic matter, exposed to continental surficial environment, reacts with oxygen supplied from the atmosphee and forms carbon-containing oxidation products. Knowledge of the rate and mechanisms of sedimentary organic matter weathering is important because it is one of the major controls on atmospheric oxygen level through geologic time. Under the abiological conditions, the oxidation rate of coal organic matter by molecular oxygen is enhanced by the increase of oxygen concentration and temperature. At ambient temperature and pressure, aqueous coal oxidation results in the formation of dissolved $CO_2$ dissolved organic carbon and solid oxidation products which are all quantitatively significant reaction products. The effects of pH, ultraviolet light, and microbial activity on the weathering of sedimentary organic matter are poorly contrained. Based on the results of geochmical and environmental studies, it is believed that the photochemical reaction should play an important role in the decomposition and oxidation of sedimentary organic matter removed from the weathering profile. At higher pH conditions, the production rate of DOC can be accelerated due to base catalysis. These high molecular weight oranic matter can react with man-made pollutants such as heavy metal ions via adsorption/desorption or ion exchange reactions. The effect of microbial activity on the oxidative weathering of sedimentary organic matter is poorly understood and remains to be studied.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.579-587
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• 2003

에나멜 도장장치의 건조 과정에서는 유해한 VU가 다량 배출된다. 이 VOC 가스는 촉매연소를 통해 완전 소각될 수 있으며, 소각되는 과정에서 발생된 열은 공정에 다시 사용할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 기술적 특성을 이용하여 환경개선과 에너지 절감 효과가 뛰어난 에나멜 도장장치를 개발하였다. 이를 위한 기초 연구로서 촉매의 VOC 가스에 대한 연소 특성 및 성능 평가와 수치해석이 수행되었다. 연구 결과에 의하면, 고온에서 VOC에 대한 금속 촉매 폼의 성능은 우수한 것으로 나타났으며, 건조 과정이 효율적으로 진행되기 위해서는 재 순환 가스 공급량 및 건조 가스 흡입량의 정밀한 조절이 가능한 구조로 설계되어져야 함을 보여 주었다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권1호
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• pp.14-26
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• 2014

Copper is an important component from coin metal to electronic wire, integrated circuit, and to lithium battery. Copper oxides, mainly including $Cu_2O$ and CuO, are important semiconductors for the wide applications in solar cell, catalysis, lithium-ion battery, and sensor. Due to their low cost, low toxicity, and easy synthesis, copper oxides have received much research interest in recent year. Herein, we review the crystallization of copper oxides by designing various chemical reaction routes, for example, the synthesis of $Cu_2O$ by reduction route, the oxidation of copper to $Cu_2O$ or CuO, the chemical transformation of $Cu_2O$ to CuO, the chemical precipitation of CuO. In the designed reaction system, ligands, pH, inorganic ions, temperature were used to control both chemical reactions and the crystallization processes, which finally determined the phases, morphologies and sizes of copper oxides. Furthermore, copper oxides with different structures as electrode materials for lithium-ion batteries were also reviewed. This review presents a simple route to study the reaction-crystallization-performance relationship of Cu-based materials, which can be extended to other inorganic oxides.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제1권2호
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• pp.80-87
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• 2015

Carbon-fluorine (C-F) bonds have been found ubiquitously in pharmaceuticals, radiopharmaceuticals, agrochemicals, and material science due to their unique properties such as thermal and oxidative stability and lipophilicity to improve bioavailability. For the past five years, there have been significant advances in F-18 fluorination of aromatic complex molecules combined with the development of late-stage fluorination reactions. More recently, direct incorporation of F-18 to fluorinated aromatic molecules via borylation of C-F bonds has been developed by Niwa and Hosoya. In this minireview, we will discuss the progress of C-F bondborylation of fluorinated arenes utilizing transition metal catalysts and the impact on the development of F-18 radiotracers for positron emission tomography (PET).