2-관능성 DGEBA-4-관능성 TGDDM 블렌드를 DDM으로 경화시킨 경호물의 굴곡 특성과 열 안정성을 혼합비에 대하여 조사하였다. 굴곡 탄성율과 유리 전이 온도는 TGDDM이 증가 될수록 증대되었고, 20-40 중량%의 TGDDM조성에서 불연속적으로 변화하는데, 이것은 이 저성 부근에서 ductile/brittle의 구조적 상변화가 일어나고 있기 때문인 것으로 추정된다. TGDDM성분이 증가될수록 최대 열분해 온도는 고온쪽으로 shift되는 경향을 보이지만, 분해에 대한 활성화 에너지는 오히려 감소했다.
Malik, Konrad;Zbikowski, Mateusz;Teodorczyk, Andrzej
Nuclear Engineering and Technology
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제51권2호
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pp.424-431
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2019
The aim of the present study was to develop model for detonation cell sizes prediction based on a deep artificial neural network of hydrogen, methane and propane mixtures with air and oxygen. The discussion about the currently available algorithms compared existing solutions and resulted in a conclusion that there is a need for a new model, free from uncertainty of the effective activation energy and the reaction length definitions. The model offers a better and more feasible alternative to the existing ones. Resulting predictions were validated against experimental data obtained during the investigation of detonation parameters, as well as with data collected from the literature. Additionally, separate models for individual mixtures were created and compared with the main model. The comparison showed no drawbacks caused by fitting one model to many mixtures. Moreover, it was demonstrated that the model may be easily extended by including more independent variables. As an example, dependency on pressure was examined. The preparation of experimental data for deep neural network training was described in detail to allow reproducing the results obtained and extending the model to different mixtures and initial conditions. The source code of ready to use models is also provided.
A set of kinetics study on the reduction with $CH_4$, oxidation with steam and oxidation with air was performed for $Fe_2O_3/ZrO_2$. $Fe_2O_3/ZrO_2$ was prepared by aerial oxidation method. The reactivity experiments were performed in a thermogravimetric analyzer (TGA) with different reacting gas concentrations and temperatures. The obtained activation energy of reduction by methane, oxidation by water and oxidation by air are 219 kJ/mol, 238 and 20 respectively.
금속은 생명현상에 필수적인 효소반응에서 핵심적인 역할을 수행한다. 따라서 금속효소 안에서 일어나는 반응에 대한 구체적인 메커니즘은 많은 과학자의 오랜 관심사였다. Methane MonoOxygenase (MMO)는 메탄을 메탄올로 산화시키는 반응을 일으키는 효소이며 최근 Tolman등은 MMO의 모델로서 Bis(μ-oxo)dicopper Complexes의 Hydroxide Transfer 반응에 대한 몇 가지 가능한 메커니즘을 제시하였다. 이후 Hydrogen Transfer와 Hydroxide Rebound의 2단계로 이루어지는 메커니즘이 이론적으로 제시 되었다. 본 연구에서는 Bis($\mu$-oxo)dicopper Complexes 의 반응단계 중 첫 번째 단계인 Hydrogen Transfer 반응과정의 반응물과 전이상태, 생성물의 구조를 최근에 개발된 M06계열의 M06, M06L, M06-2X를 비롯한 여러 가지 DFT방법을 이용하여 계산하였다. M06/6-31G(d,p)/LANL2DZ방법을 사용하여 계산된 반응물의 구조가 실험에서 얻은 XRD구조와 가장 잘 일치했으며 기저함수의 크기에 따라 전이상태의 구조, 활성화 에너지 및 반응에너지에 큰 차이를 보였다.
이산화탄소 농도가 증가할 때에 북구 이탄 습지에서 나타나는 생지화학적 변화과정을 살펴보았다. 표면 식생을 포함한 온전한 코어를 북웨일스의 이탄습지로부터 채취하여, 높은 이산화탄소농도(700ppm)와 자연상태 (350ppm)환경에서 4개월간 배양하였다. 배양 후, 화학적인 저해제를 이용하여 습지 토양에서 미량기체의 생성과 소비를 측정하였다. 메탄의 경우, 불화메탄($CH_3F$)를 이용하여 메탄 산화율을 결정하였고, 질산화와 탈질작용을 측정하기위해 아세틸렌($C_2H_2$)저해 방법을 적용하였다. 이를 위해, 먼저 각 측정 방법을 습지 시료에 적합하도록 최적화 시켰고, 둘째로 두 수준의 이산화탄소에서 배양한 시료에 이 방법들을 적용하였다. 높은 이산화탄소 농도는 메탄의 생성량을 증가 시켰으나(210대 $100\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$), 메탄 산화의 양도 증가시켜서 (128대 $15\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$) 결국에는 순메탄 방출량에는 변화가 없었다. 아산화질소의 경우에는 증가된 발생량이 탈질 보다는 질산화 과정에서 생성된 것으로 사료된다. 이러한 변화들은 높은 이산화탄소 하에서 조류의 성장이 증가되어 야기된 것으로 추측된다.
메탄 개질반응($CH_4$ reforming)은 온실가스($CH_4$와 $CO_2$)를 합성가스(CO, $H_2$)로 전환시켜 온실가스를 자원화 한다는 점에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매 비활성화와 고온 반응으로 인해 아직 상업화된 공정이 없는 상황이다. 본 연구에서는 Co, Ru, Zr 금속과 담지체로 $SiO_2$를 이용해 Co-Ru-Zr-Si (CRZS)촉매를 제조하고 이를 성형하여 메탄개질반응 특성을 연구하고, 공정 개발을 위한 기초 자료를 얻고자 하였다. 성형촉매의 특성을 알아보기 위해 XRD, BET 그리고 EDS로 분석하였고, 메탄 및 이산화탄소 전환율은 GC (TCD detector)로 분석하였다. 또한 반응속도론적 연구로 부터 반응속도상수를 구하였으며 반응물의 물질전달영향을 받지 않는 촉매크기를 선정하였다. 선정된 성형촉매는 $850^{\circ}C$, 720 h에서도 활성을 유지하였다.
본 연구에서는 메탄 습식 개질 반응용 Ni/Al2O3 촉매에 첨가된 CexZr1-xO2(CZ)가 촉매 반응 효율에 미치는 효과를 조사하였다. 반응 실험 결과, CZ 조촉매가 첨가된 Ni/Al2O3 촉매는 동일 온도, 동일 steam to carbon ratio에서 Ni/Al2O3 촉매보다 높은 메탄 전환율과 수소 수율을 보였다. 특성 분석 결과, 두 촉매 모두 유사한 기공 구조와 비슷한 Ni 분산도를 가지고 있어 이는 반응 효율에 영향을 미치는 요소가 아님을 확인하였다. 하지만, 라만 분광 분석결과에서 CZ 조촉매 첨가 Ni/Al2O3 촉매는 Ni/Al2O3 촉매와 달리 CZ상에서 oxygen vacancy가 존재하고, 이는 상대적으로 낮은 반응 온도에서 물 활성화를 촉진시키는 것으로 확인되었다. CZ 조촉매 상의 oxygen vacancy에 의한 물 활성화는 저온 영역에서 CZ 조촉매 첨가 Ni/Al2O3 촉매의 습식 개질 반응 성능을 증대시켰다.
Using the ASED-MO (Atom Superposition and Electron Delocalization-Molecular Orbital) theory, we investigated carbon formation and carbon hydrogenation for $CO_2$ methanation on the Ni (111) surface. For carbon formation mechanism, we calculated the following activation energies, 1.27 eV for $CO_2$ dissociation, 2.97 eV for the CO, 1.93 eV for 2CO dissociation, respectively. For carbon methanation mechanism, we also calculated the following activation energies, 0.72 eV for methylidyne, 0.52 eV for methylene and 0.50 eV for methane, respectively. We found that the calculated activation energy of CO dissociation is higher than that of 2CO dissociation on the clean surface and base on these results that the CO dissociation step are the ratedetermining of the process. The C-H bond lengths of $CH_4$ the intermediate complex are 1.21 $\AA$, 1.31 $\AA$ for the C${\cdot}{\cdot}{\cdot}H_{(1)}$, and 2.82 $\AA$ for the height, with angles of 105${^{\circ}}$ for ∠ $H_{(1)}$CH and 98${^{\circ}}$ for $H_{(1)} CH _{(1)}$.
본 연구에서는 DDS로 경화된 4관능성 에폭시 (TGDDM)/폴리아마이드이미드 (PAI) 블렌드의 PAI 함량에 따른 블렌드계의 열적, 기계적 및 형태학적 특성에 대해 연구하였다 경화된 시편의 경화거동과 열안정성은 DSC와 TGA로 각각 조사하였다. 또한 $K_{IC}$ 는 UTM을 사용하여 측정하였으며, TGDDM/PAI 블렌드의 상거동과 최종 모폴로지는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 그 결과 PAI 함량이 증가할수록 경화온도와 경화활성화 에너지는 감소하였다 경화온도와 경화활성화 에너지의 감소는 PAI 주쇄의 2차 아민이 co-initiator로서 사용되었기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 분해활성화 에너지와 $K_{IC}$ 값은 각각 PAI 함량 5, 10 phr까지 증가하다 그 이상치 한량에서는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과들은 에테르화에 의한 사슬절단 반응에 기초하여 설명되었다. 그리고 SEM에 의한 모폴로지 관찰로부터 블렌드계의 co-continuous 구조가 확인되었다.
In this work, we prepared epoxy/BMI composites by using N,N'-bismaleimide-4,4'-diphenylmethane (BMI), epoxy resin (diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA)), and 4,4'-diamino diphenyl methane (DDM). The thermal properties and water sorption behaviors of the epoxy and BMI composites were investigated. For the epoxy/BMI composites, the glass transition and decomposition temperatures both increased with increasing BMI addition, which indicates the effect of BMI addition on improved thermal stability. The water sorption behaviors were gravi-metrically measured as a function of humidity, temperature, and composition. The diffusion coefficient and water uptake decreased and the activation energy for water diffusion increased with increasing BMI content, indicating that the water sorption in epoxy resin, which causes reliability problems in electronic devices, can be diminished by BMI addition. The water sorption behaviors in the epoxy/BMI composites were interpreted in terms of their chemical and morphological structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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