• 제목/요약/키워드: N-methyl-2-pyrrolidone

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DAAQ와 SPEEK를 이용한 전고상 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of all solid supercapacitor based on DAAQ(1,5-diaminoanthraquinone) and SPEEK(sulfonated polyether ether ketone))

  • 김진용;김홍일;김한주;박수길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.371-372
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    • 2005
  • Supercapacitors are promising devices for delivering high power density. Digital communications, electric vehicles and other devices that require electrical energy at high power levels in relatively short pulses have prompted considerable research on supercapacitors. In recent years, solid electrolytes have been investigated for supercapacitors. Solid electrolytes are advantageous over liquid electrolytes in respect of easy handling and reliability without electrolyte leakage. In this preliminary study, an electrochemical supercapacitor in all solid configuration has been fabricated using CNF-DAAQ and poly-vinylidenefluoride(PVdF). A new type of Supercapacitor was constructed by using carbon nanofibers(CNFs) and DAAQ(l,5-diaminoanthraquinone) monomer. DAAQ was deposited on the carbon nanofibers by chemical polymerization with $(NH_4)_2S_2O_8$ as oxidant in the 0.1M $H_2SO_4$. Dried SPEEK powder was mixed with N-methyl pyrrolidone to make 10 wt.% solution in an ultrasonic bath, the slurry was cast over a glass substrate heated to $70^{\circ}C$ for solvent evaporation. And then we used solid electrolyte of SPEEK. The unit cell consist of DAAQ-CNF/electrolyte/Pt. From the analysis, it is clear that surface of carbon nanofibers was quite uniformly coated with DAAQ. The performance characteristics of the supercapacitors have been evaluated using Cyclic Voltammetry.

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무기이온교환제를 이용한 알카리 금속이온 제거 (Removal of Alkali Metal Ion using Inorganic Ion Exchanger)

  • 하지원;이광복;이시훈;이영우;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.423-429
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    • 2008
  • 석탄을 가스터빈에 직접 사용하여 발전 효율을 높이고자 용매추출법으로 회분이 제거된 청정석탄 제조공정이 개발되고 있다. 용매추출에 의해 생산된 청정석탄에는 미량의 알카리금속이온이 들어있어서 연소시에 터빈 날개의 부식을 일으킬 수 있다. 이 연구에서는 청정석탄 제조공정의 알카리금속이온 제거를 위하여 무기이온교환제인 ${\alpha},{\beta}$-인산금속 산화물들(ZP: $Zr(HPO_4)_2$, TP: $Ti(HPO_4)_2$, ZTP: $ZrTi(HPO_4)_4$, Z1TP3: $Zr_{0.25}Ti_{0.75}(HPO_4)_4$, Z3T1P: $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_4$)과 H-Y 제올라이트를 제조하여 수용액 및 석탄이 용해된 고온의 유기용매(N-methyl-2-pyrrolidone)에서 나트륨 이온 제거 특성을 비교 분석하였다. ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 모사 수용액($Na^+$ Conc. 100 ppmw)에서 ${\alpha}$ 형태에 비해 높은 이온교환용량을 가지고 있으며 H-Y 제올라이트에 비해서도 높은 나트륨 이온 제거용량을 보여주었다. 이온교환매체가 고온의 유기용매($Na^+$ Conc. 12 ppmw in NMP)일 경우에는 H-Y 제올라이트의 나트륨이온 제거율은 $300^{\circ}C$까지 90% 이상이었으나, 그 이상의 온도에서는 50% 가량으로 급격히 감소하는 경향을 보여주었다. 그러나 ${\beta}$ 형태의 인산금속산화물들은 여러 온도조건($250{\sim}400^{\circ}C$)에서 90% 이상의 제거율을 나타내었고 강산용액을 이용한 재생 후에도 최초 실험과 유사한 나트륨 이온 제거율을 보여주었으며 그 중 가장 높은 제거율을 나타낸 $Zr_{0.75}Ti_{0.25}(HPO_4)_2$는 알카리금속이온 제거공정에 가장 적합한 무기이온교환제로 판단된다.

항염증조절을 통한 금은화-감초 복합 추출물의 DSS 유도 궤양성 대장염 완화 효과 (The Anti-Inflammatory Effect of Lonicera Japonica-Glycyrrhiza Uralensis Decoction on Ulcerative Colitis Induced by DSS in Mice)

  • 이연우;안상현;김호현;김기봉
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.16-25
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    • 2018
  • Objectives The purpose of this study is to investigate the anti-inflammatory effect of Lonicera Japonica-Glycyrrhiza Uralensis decoction extracts (LGE) on ulcerative colitis in children and adolescents. Methods Colitis was induced by DSS (Dextran Sulfate Sodium) in C57BL/6 mice. The sample mice were divided into group of four. The mice in the control group were not inflammation-induced. The control group was composed of untreated ulcerative colitis elicited mice. The mice in the experimental group were administered with Pentasa and another experimental group mice were treated with LGE after colitis elicitation. The effects on ulcerative colitis were evaluated by the morphological changes of colonic mucosa, decrease in the effect of pro-inflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$ and $NF-{\kappa}B$) and inflammatory cytokines (iNOS and COX-2) in the mucosa. Results LGE showed protective effects in DSS induced ulcerative colitis. LGE inhibited shortening of colon length and relieved the hemorrhagic erosion in colonic mucosa. LGE decreased pro-inflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$ and $NF-{\kappa}B$) and inflammatory cytokines (iNOS and COX-2). According to the GC/MS analysis, N-methyl pyrrolidone (NMP) was identified. Conclusions The result shows the clinical efficacy of LGE and demonstrates possible treatment options for ulcerative colitis. Further investigations for biological activity and chemical analysis of LGE will be needed.

비수계 용매하에서 다양한 분산인자 및 실란 표면개질에 의해 제조된 Al2O3 나노졸의 분산 특성 (Dispersion Property of Al2O3 Nanosol Prepared by Various Dispersion Factors and Silane Modification under Non-Aqueous Solvent)

  • 나호성;박민경;임형미;김대성
    • 한국재료학회지
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    • 제26권12호
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    • pp.733-740
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    • 2016
  • $Al_2O_3$ nanosol dispersed under ethanol or N-Methyl-2-pyrrolidone(NMP) was studied and optimized with various dispersion factors and by utilizing the silane modification method. The two kinds of $Al_2O_3$ powders used were prepared by thermal decomposition method from aluminum ammonium sulfate$(AlNH_4(SO_4)_2)$ while controlling the calcination temperature. $Al_2O_3$ sol was prepared under ethanol solvent by using a batch-type bead mill. The dispersion properties of the $Al_2O_3$ sol have a close relationship to the dispersion factors such as the pH, the amount of acid additive(nitric acid, acetic acid), the milling time, and the size and combination of zirconia beads. Especially, $Al_2O_3$ sol added 4 wt% acetic acid was found to maintain the dispersion stability while its solid concentration increased to 15 wt%, this stability maintenance was the result of the electrostatic and steric repulsion of acetic acid molecules adsorbed on the surface of the $Al_2O_3$ particles. In order to observe the dispersion property of $Al_2O_3$ sol under NMP solvent, $Al_2O_3$ sol dispersed under ethanol solvent was modified and solvent-exchanged with N-Phenyl-(3-aminopropyl)trimethoxy silane(APTMS) through a binary solvent system. Characterization of the $Al_2O_3$ powder and the nanosol was observed by XRD, SEM, ICP, FT-IR, TGA, Particles size analysis, etc.

$PES-TiO_2$ 복합막의 제조 및 막 특성 평가 (Preparation of $PES-TiO_2$ Hybrid Membranes and Evaluation of Membrane Properties)

  • 염경호;이미선
    • 멤브레인
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    • 제17권3호
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    • pp.219-232
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    • 2007
  • 침지침강 상변환법으로 폴리에테르설폰$(PES)-TiO_2$ 복합막을 제조하였다. 14 wt% 및 20 wt%의 PES/NMP 기준 고분자 용액에 $TiO_2$ 나노입자를 PES에 대해 $0{\sim}60$ wt%로 첨가량을 달리하여 복합막 제조에 사용될 캐스팅 용액을 준비하였다. 제조된 $PES-TiO_2$ 복합막의 막 특성과 몰폴로지를 $TiO_2$ 첨가량에 따른 캐스팅 용액의 점도, coagulation value, 광투과도와 복합막의 인장강도, 세공크기 및 접촉각, 표면 및 단면 SEM 사진, BSA 용액의 한외여과 실험을 통해 규명하였다. 캐스팅 용액에 첨가시킨 $TiO_2$ 입자의 함유량이 증가함에 따라 점도는 증가하고 coagulation value는 낮아져 캐스팅 용액의 열역학적 불안정성이 증가하였다. $TiO_2$ 입자의 첨가량이 증가함에 따라 1) 순간분리의 침강형식을 유지하면서 침강속도가 빨라졌으며, 2) 순수투과량, 세공크기 및 압밀화 안정성이 증가하며, 3) 인장강도와 접촉각은 감소하였다. $PES-TiO_2$ 복합막의 BSA 용액에 대한 전량여과식 한외여과 실험결과 $TiO_2$ 입자의 함유량이 증가함에 따라 막의 친수화 특성이 증가하여 투과플럭스가 증가하였으며, $TiO_2$가 첨가되지 않은 막과 비교하여 최대 7배까지 투과 플럭스가 향상되었다.

직접 메탄올 연료전지용 술폰화 폴리아릴에테르술폰 전해질 막의 혼합 캐스팅 용매에 따른 형태 및 특성 (Effects of Mixed Casting Solvents on Morphology and Characteristics of Sulfonated Poly(aryl ether sulfone) Membranes for DMFC Applications)

  • 홍영택;박지영;최준규;최국종;황택성;김형중
    • 멤브레인
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    • 제18권4호
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    • pp.282-293
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    • 2008
  • 친전자성 치환반응으로 제조된 술폰화 단량체, 비(非)술폰화 단량체 및 탄산칼륨을 이용하는 직접 중합법을 통하여 높은 점도의 술폰화 폴리아릴에테르술폰 공중합체를 합성하고, 이들을 원료로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 디메틸아세트아미드(DMAc)의 혼합 용매 상에서 직접 메탄을 연료전지용 고분자 전해질 막을 제조하였다. 막 제조 시의 용매 효과에 주목하여 혼합 용매의 부피 비는 $0{\sim}100%$로 변화시키고 공중합체의 술폰화도는 50%로 고정하였다. 이온 전도도 및 메탄올 투과도 측정을 통하여 최종 전해질 막의 기본 특성을 파악하고, 주사전자현미경 및 원자간력현미경분석을 통한 표면 분석 결과와 비교함으로써 이들의 상관관계를 고찰하였다. 막 제조 시의 용매 혼합 비율을 적절히 조절함에 따라 최종 전해질 막의 이온 전도도를 크게 향상시킬 수 있음이 확인되었는데, $25^{\circ}C$의 100% 가습 환경에서 측정된 수소 이온 전도도는 NMP : DMAc 50:50 부피/부피-%에서 최대 $1.38{\times}10^{-1}\;S/cm$이었다.

비용매 알코올 응고조를 이용한 폴리술폰 막의 상전이 거동 및 모폴로지 특성 연구 (Phase Behavior and Morphological Studies of Polysulfone Membranes; The Effect of Alcohols Used as a Non-solvent Coagulant)

  • 박병길;공성호;남상용
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.272-280
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    • 2005
  • 본 연구에서는 NMP용매를 사용하여 폴리술폰 용액을 캐스팅 하고 상전이 방법으로 비대칭성 폴리술폰 막을 제조하였다. 비대칭성 폴리술폰 막 제조 시 응고조로 물과 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올) 수용액을 사용하였다. 폴리술폰 막의 수투과도와 다공도를 조절하는 인자로 서로 다른 용해도 계수를 갖는 알코올의 영향에 대한 특성을 평가하였다. 알코올 응고조에서 제조된 비대칭성 폴리술폰 막은 전형적인 sponge-like 구조를 나타내었으며 물 응고조에서 제조된 폴리술폰 막은 알코올 응고조에서 제조된 폴리술폰 막보다 낮은 수투과도를 나타내었다. 물과 알코올의 혼합 응고조에서 생성된 비대칭성 폴리술폰 막은 finger-like 구조와 sponge-like 구조가 혼재되어 있음을 확인할 수 있었다. 즉, sponge-like 구조의 폴리술폰 막은 상전이 속도가 감소함에 따라 다공도가 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 그 결과 물 응고조에서 제조된 폴리술폰 막의 수투과도는 14.7 psi에서 164 [$L/m^2hr$] 이고 메탄을 응고조와 에탄을 응고조에서 제조된 폴리술폰 막은 각각 56 [$L/m^2hr$]과 30 [$L/m^2hr$]를 나타내었다.

직접 메탄올 연료전지용 술폰화 폴리아릴에테르술폰 이중층 고분자 전해질 막의 제조 및 특성 (Double-layered Polymer Electrolyte Membrane based on Sulfonated Poly(aryl ether sulfone)s for Direct Methanol Fuel Cells)

  • 홍영택;고하나;박지영;최준규;김상언;김형중
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.291-301
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    • 2009
  • 친전자성 치환반응을 통하여 제조된 술폰화 단량체와 비(非)술폰화 단량체의 직접 중합법을 통하여 서로 다른 술폰화도를 나타내는 술폰화 폴리아릴에테르술폰 공중합체를 합성하고, 이들로부터 직접 메탄올 연료전지용 이중층(層) 고분자 전해질 막을 제조하였다. 우수한 이온 전도특성을 나타내는 술폰화도 50%의 공중합체를 사용하여 전해질 막의 모체(母體) 전도층을 제조하고, 이들의 한쪽 표면에 술폰화도 10%의 공중합체를 도포한 후 건조하여 낮은 메탄올 투과 특성의 코팅층을 형성시켰다. 도포되는 공중합체의 질량비를 5~20%로 조절함으로써 코팅 층 두께에 따른 전해질 막의 특성 변화를 고찰하였으며, 형성된 코팅 층을 막-전극 접합체의 음극 면에 접합시켜 운전 시 메탄올 연료와 직접 접촉하도록 하였다. 이중층 형성 공정을 통하여, 단일 전해질 막과 동등한 수준의 이온 전도 특성을 유지하면서도, 전해질 막을 통한 메탄올 투과 특성이 현저히 개선된 우수한 효율의 고분자 전해질 막 제조가 가능하였다. 작동 온도 $60^{\circ}C$, 2 M의 메탄올 공급 환경에서 수행된 연료 전지 성능 평가 결과, 막-전극 접합체 출력 밀도는 5%의 질량비에서 최대 $134.01\;mW/cm^2$였으며, 이로부터 상용 나피온 115 대비 105.5%의 향상된 성능 효율을 확인할 수 있었다.

산소 전극 시스템에 사용되는 polysulfone막에 대한 연구 (Study of Polysulfone Membrane for Membrane-covered Oxygen Probe System)

  • 홍석인;김현준;박희영;김태진;정용섭
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.877-887
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    • 1996
  • 산소 전극 시스템에 사용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야 하며, 화학적으로 불활성이고 또한 우수한 기계적 강도를 가져야 한다. 본 실험에서는 산소 전극에 적합한 막 제조에 목표를 두고, 열적 안정성과 기계적 강도가 우수한 polysulfone을 막 재료로 선택하였다. 막 제조시 용매로서 THF, NMP 그리고 methylene chrolide를 사용하여, 용매에 따른 막의 특성 변화를 조사하였다. PSf막을 통한 산소와 질소의 투과도 계수는 각각 가압법과 전기화학적 방법으로 측정하였으며, 가압법에 의해 측정한 산소의 투과도 계수가 약 20% 큰 값을 나타내었다. 가압법에 의한 투과 실험 결과, 공급부의 압력이 증가함에 따라 산소와 질소의 투과도 계수는 약간 감소하였으며, 이러한 거동은 유리상 고분자막을 통한 기체의 투과에서 일반적으로 나타난다. 한편 용매로서 methylene chrolide를 사용한 PSf막의 고분자 함량을 변화시켜 실험한 결과, 큰 차이를 나타내지 않았다. 산소 전극에의 PSf막의 밀착 문제를 완화하고자 막의 유연성을 향상시키기 위해 가소제로서 TCP를 첨가하여 막을 제조 하였으며, 가소제를 소량 첨가했을 때, 투과 특성에는 큰 영향을 미치지 않고, 막의 유연성이 증가됨을 알 수 있었다. 본 실험에서 제조한 PSf막의 산소 전극에의 사용 가능성을 조사하기 위해 PSf막을 산소 전극에 설치하여 실험하였다. -0.3~-1.0V에서 전류의 변화가 plateu를 나타내었으며, 산소 분압과 전류의 상관계수가 0.99949로서 PSf막을 산소전극에 적절하게 사용할 수 있으리라 생각된다.

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