• Corrosion Science and Technology
• /
• 제3권5호
• /
• pp.198-208
• /
• 2004

Although there has been no general agreement on the mechanism of primary water stress corrosion cracking (PWSCC) as one of major degradation modes of Ni-base alloys in pressurized water reactors (PWR's), common postulation derived from previous studies is that the damage to the alloy substrate can be related to mass transport characteristics and/or repair properties of overlaid oxide film. Recently, it was shown that the oxide film structure and PWSCC initiation time as well as crack growth rate were systematically varied as a function of dissolved hydrogen concentration in high temperature water, supporting the postulation. In order to understand how the oxide film composition can vary with water chemistry, this study was conducted to characterize oxide films on Alloy 600 by an in-situ Raman spectroscopy. Based on both experimental and thermodynamic prediction results, Ni/NiO thermodynamic equilibrium condition was defined as a function of electrochemical potential and temperature. The results agree well with Attanasio et al.'s data by contact electrical resistance measurements. The anomalously high PWSCC growth rate consistently observed in the vicinity of Ni/NiO equilibrium is then attributed to weak thermodynamic stability of NiO. Redox-induced phase transition between Ni metal and NiO may undermine the integrity of NiO and enhance presumably the percolation of oxidizing environment through the oxide film, especially along grain boundaries. The redox-induced grain boundary oxide degradation mechanism has been postulated and will be tested by using the in-situ Raman facility.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.123.2-123.2
• /
• 2017

Fe-Ni-Cu 합금 전주를 위하여 황화물 용액에의 상의 열역학적 안정도를 작성하고 전주 조건을 선정하였다. $Fe-Ni-Cu-S-H_2O$ 용액의 열역학적 상의 안정도를 전산모사하기 위한 프로그램은 C#으로 작성하였다. JANAF 자료를 근거한 적정 전주 조건은 $130mA/cm^2$, $50{\sim}55^{\circ}C$, pH 2.4 이었다. XRF을 이용한 Fe-Ni-Cu의 합금 도막의 평균 조성은 Fe-42Ni-1Cu [wt.%] 이었다, 전류밀도가 낮아질수록 Ni과 Cu량은 증가하였다. 구리 농도가 증가하면 표면조도는 60 nm로 변화하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.52-61
• /
• 1989

The hydrodenitrogenation of quinoline dissolved in n-heptane was studied over sulfided Ni-Mo/$\gamma-Al_2O_3$ catalyst at the range of the temperature between 553 K and 673 and the total pressure between $20 \times 10^5$ Pa and $60 \times 10^5$ Pa in a fixed bed flow reactor. Quinoline conversion was very high at relatively low temperature and total pressure, and decreased with quinoline partial pressure. The thermodynamic equilibrium between quinoline and Py-THQ existed in wide ranges of experimental conditions and shifted in favor of quinoline at higher temperature. At the range of the temperature betwwen 553 K and 673 K and at the total pressure $60 \times 10^5$ Pa, the quinoline reaction rate was 1st order with respect to the concentr4ation of quinoline and its apparent activation energy was 7.15 Kcal/mole.

• 공업화학
• /
• 제9권7호
• /
• pp.1070-1078
• /
• 1998

농축상을 포함한 다원 반응계의 Gibbs Free Energy 최소화 계산을 수행하여 이산화탄소 개질반응에 대한 열역학적 분석을 수행하였으며, $Al_2O_3$, $La_2O_3$, ZSM-5, MCM-41, 그리고 KIT-1의 담체에 담지된 니켈 촉매와 상업용 개질 촉매 ICI 46-1상에서 이산화탄소에 의한 메탄의 개질 반응 실험을 수행하였다. 메탄의 이산화탄소에 의한 개질반응 열역학 계산은 $CH_4$, $CO_2$, CO, $H_2$, $H_2O$, C계에서 수행하는 것이 바람직하였고, 수증기나 산소의 첨가 효과는 이산화탄소의 개질 반응 기여도를 감소시키는 것으로 예상되었다. Ni/ZSM-5, Ni/MCM-41, Ni/KIT-1등 실리케이트 계열의 분자체 담체에 니켈을 담지시킨 촉매가 메탄과 이산화탄소의 전화율이 우수하며, 일산화탄소 수율도 높은 것을 알 수 있었다. 이산화탄소 개질 반응에 대한 코크의 침적은 칼슘 산화물을 첨가함으로써 감소되었으며, 10% Ni과 3% Ca를 담지시킨 Ni/Ca/KIT-1 촉매가 20시간 동안 $650^{\circ}C$ 이상에서 평형 전화율에 근접한 이산화탄소와 메탄의 전화율을 나타냄이 확인되었다. 또한 상대적으로 높은 공간 속도에도 우수한 활성을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제30권10호
• /
• pp.2203-2207
• /
• 2009

Chemical equilbria of nickel chloride in HCl solution at $25\;{^{\circ}C}$ were analyzed by considering chemical equilibria, mass and charge balance equations. The activity coefficients of solutes were calculated by using Bromley equation. The necessary thermodynamic properties, such as the equilibrium constant for the formation of Ni$Cl^+$ at zero ionic strength and interaction parameter, were evaluated by applying Bromley equation to the stability constant data reported in the literature. It was found that most nickel exists as $Ni^{2+}$ in HCl solution up to 5 molality HCl. The pH values of Ni$Cl_2-HCl-H_2O$ system at $25\;{^{\circ}C}$ calculated in this study agreed well with the pH values measured by employing pH meter.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권6호
• /
• pp.776-783
• /
• 2010

수소생산을 위한 메탄의 부분산화용 촉매로 알루미나에 담지된 코발트와 니켈 촉매를 함침법으로 제조하였다. 메탄의 부분산화반응을 위한 이들 촉매의 반응활성은1기압, $CH_4/O_2=2.0$과 $450{\sim}650^{\circ}C$의 온도영역에서 조사하였다. 담지량이 다른 코발트촉매와 니켈촉매의 반응활성을 비교하고 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매의 반응활성을 조사하였다. 그리고 코발트촉매와 니켈촉매에 첨가된 Ce와 La의 첨가효과를 조사하였다. 이들 촉매의 특성은 XRD와 SEM/EDX로 분석하였다. 코발트와 니켈은 10 wt%의 담지량이 적절한 것으로 나타났다. 이들 10 wt% 담지 코발트와 니켈촉매는 열역학적 평형값에 가까운 메탄의 전환율과 CO의 선택성을 나타내었으나 $H_2$의 선택성은 평형값보다 다소 낮게 나타났다. 코발트촉매에 니켈을 첨가한 이성분금속 촉매에서 $H_2$의 선택성은 증가하였으나 전환율을 고려하면 니켈을 첨가한 이점은 나타나지 않았다. 코발트촉매에서는 Ce의 첨가와 니켈촉매에서는La의 첨가로 메탄의 전환율과 수소의 선택성을 높일 수 있었다.

• 대한화학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.334-343
• /
• 1987

$NiL_m{^{2+}}$착이온 {$Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;and\;Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$}과 $CN^-$이온 사이의 화학반응은 분광광도법으로 연구하였다. $NiL_m{^{2+}}$착이온과 $CN^-$이온으로부터 1:1착이온, $[NiLm(CN)]^+$생성반응의 평형상수$(K_1)$는 3 ~ $25^{\circ}C$ 범위에서 결정되었다. $NiL_m{^{2+}}$착이온이 $Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+}$, 그리고 $Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$일때 평형상수($K_1$)은 $15^{\circ}C$에서 각각 4.7, 5.3, 6.2, 7.5, 9.4, 및 9.8이었다. $K_1$값은 온도가 증가함에 따라 감소하였다. $K_1$에 대한 온도영향으로 부터 열역학적 파라메터 $({\Delta}G^{\circ},\;{\Delta}H^{\circ},\;{\Delta}S^{\circ})$를 계산하였으며, 이 결과 $[NiLm(CN)]^+$ 생성반응은 모두 발열반응으로 나타났다. $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온은 반응하여 Ni(CN)_4{^{2-}}$이온과 거대고리 리간드 (Lm)가 생성된다. $[CN^-],\;[HCN],\;and\;[OH^-]$ 변화에 따라 $Ni(CN)_4{^{2-}}$이온의 생성속도는 0.5M $NaClO_4$, 온도 3∼$25^{\circ}C$ 범위에서 연구되었다. $[CN^-]$가 일정할 때 [HCN]가 증가하면 $k_{obs}/[CN^-]^2$값은 선형으로 증가하였다. $OH^-$ 이온이 과량으로 존재할 때 [$OH^-$]에 따라 역시 $k_{obs}/[CN^-]^2$ 값은 선형으로 증가하였다. $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온 반응의 속도상수($k_{obs}$)에 대한 온도영향으로 부터 활성화 파라메터$({\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq})$를 결정하였다. $Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+}$, 그리고 $Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$ 순서로 d-d 전이에너지, $ν(cm^{-1})$가 감소할수록, ${\Delta}H^{\neq}$도 점차적으로 감소하였다. 그리고 5가지의 $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온 사이의 반응은 동일한 경로로 반응이 진행되었다.

• 전기화학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.54-66
• /
• 2012

The phase-shift method and correlation constants, which are unique electrochemical impedance spectroscopy techniques for studying the linear relationship between the phase shift ($90^{\circ}{\geq}-{\varphi}{\geq}0^{\circ}$) vs. potential (E) behavior for the optimum intermediate frequency ($f_o$) and the fractional surface coverage ($0{\leq}{\theta}{\leq}1$) vs. E behavior, are proposed and verified to determine the Frumkin, Langmuir, and Temkin adsorption isotherms and the related electrode kinetic and thermodynamic parameters. At Ni/0.5 M $H_2SO_4$ and 0.1M LiOH aqueous solution interfaces, the Frumkin and Temkin adsorption isotherms (${\theta}$ vs. E) of H for the cathodic hydrogen ($H_2$) evolution, interaction parameters (g), equilibrium constants (K), standard Gibbs energies (${\Delta}G^0_{\theta}$) of H adsorption, and rates of change (r) of ${\Delta}G^0_{\theta}$ with ${\theta}$ have been determined using the phase-shift method and correlation constants. A lateral repulsive interaction (g>0) between the adsorbed H species appears. The value of K in the alkaline aqueous solution is much greater than that in the acidic aqueous solution.