• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.46-52
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• 2023

옥살산(oxalic acid)은 기존에 질산을 사용한 carbohydrates의 산화 공정에 의해 얻어질 수 있으며 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 이 반응은 다양한 질소 산화물을 형성하고 많은 증간 생산물의 분리를 필요로 하기에 복잡하고 환경에 유해하다. 한편, 이산화탄소로부터 전기화학적 방법에 의해 옥살산을 높은 효율로 얻을 수 있는 방법이 제안되었다. 아연 전극 산화에 의해 생성된 Zn²⁺이온과 CO₂ 환원에 의한 oxalate이온의 반응으로 zinc oxalate(ZnC₂O₄)가 얻어진다. 이후 산처리에 의해 옥살산이 생성될 수 있으나 강산과 열을 필요로 한다. 본 연구에서는 CO₂의 전기화학적 전환으로 형성된 ZnC₂O₄을 강산을 사용하지 않고, 간단하고 분리가 쉬운 방법을 적용하여 옥살산으로 전환하고자 한다. 또한, 고부가 물질인 글리콜산으로 더 전환시킴으로써 이산화탄소에서 고부가 물질로의 전환 가치를 높이고자 하였다. ZnC₂O₄를 상온, 상압에서 화학적 방법 및 여과 과정을 통해 효과적으로 Zn(OH)₂ 입자와 oxalate 용액으로 분리하였으며 얻어진 Zn(OH)₂와 oxalate는 전기화학적 방법을 사용하여 각각 Zn, 글리콜산으로 전환되었다.

• 대한화학회지
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• 제34권6호
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• pp.569-581
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• 1990

DMF 용매에서 산소 첨가된 네자리 Schiff base cobalt(III)의 균일 촉매에 의하여 2,6-di-tert-butylphenol의 산화 주생성물인 2,6-ditert-butylbenzoquinone (BQ)일 때에는 O$_2$/Co몰 결합비가 1:1인 superoxo cobalt(III) 착물 곧 [Co(III)(Schiff base)(L)]$O_2$ (Schiff base; SED, SOPD and o-BSDT, L; DMF and Py)들의 활성촉매에 의하여 생긴다. 또, 산화생성물인 3,3',5,5'-tetra-tert-butyldiphenoquinone (DPQ)은 $O_2$/Co의 몰비가 1:2인 $\mu$-peroxo cobalt(III) 착물인 [Co(III)(SND)(L)]$_2$O$_2$ (L; DMF 및 Py)의 활성촉매에 의하여 생성된다. 이들 균일 활성촉매인 superoxo 및 $\mu$-peroxo cobalt(III) 착물들의 확인은 DMF나 DMSO 용매에서는 어렵다. 그러나 pyridine 용매에서는 산소흡착에 의한 PVT 법과 0.1 M TEAP의 지지전해질과 유리질 탄소전극을 사용한 순환 전압전류법으로 1:1 oxygen adduct인 superoxo 착물들은 $O_2$-의 prewave가 없는 3단계 환원과정으로만 일어나는 것으로 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.150-154
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• 2007

본 연구에서는 8족 금속 원소인 오스뮴을 중심금속으로 일차아민을 포함하고 있는 피리딘 (pyridine) 화합물을 배위시켜 착화합물을 합성하였다. 합성된 오스뮴 착화합물은 $[Os(dme-bpy)_2(ap-im)Cl]^{+/2+}$을 순환전압전류법을 포함한 다양한 전기화학분석법을 이용하여 전기적인 성질을 조사하였다. 또한 합성된 일차 아민을 갖는 오스뮴 착화합물을 이용하여 당 측정용 바이오센서를 제작하기 위하여 금 나노입자(Cold nano-particles)를 전기적 흡착방법을 이용하여 스크린 인쇄방법으로 만든 탄소반죽 전극 (Screen Printed Carbon Electrodes, SPEs) 위에 고정화를 시켰다. 당과 당 분해효소(Glucose Oxidase, GOx)를 혼합하여 발생하는 산화촉매전류를 확인하였고, 당 농도에 따라 변화하는 산화촉매전류의 양도 확인하였다. 새롭게 만들어진 바이오센서는 1 mM 과 같은 낮은 농도에서 감응할 수 있는 바이오센서에 응용할 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.84-90
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• 2008

충청남도 병천면 일대의 6곳의 토양시료를 채취하여 망간을 산화하는 균주들을 순수분리 하고, 이 중 망간 산화능이 가장 우수한 한 균주를 최종 선별하여 본 실험에 사용하였다. 최종 선별된 균주의 생리, 생화학적 특성을 조사하고, 16S rRNA 염기 서열분석 등을 통하여 동정한 결과 최종 선별된 균주는 Pseudomonas sp. MN5로 확인되었다. Pseudomonas sp. MN5은 fructose와 maltose를 제외한 다양한 당을 이용하지 못하였으며, 항생제인 kanamycin, chloramphenicol, streptomycin 그리고 tetracycline에는 높은 감수성을 보이고, 리튬, 망간, 바륨과 같은 중금속에 대해서는 mg/ml 단위의 높은 내성을 나타냈다. 그리고 Pseudomonas sp. MN5의 망간산화 최적 pH는 7.5이고, 망간산화 활성이 proteinase K와 가열처리를 한 시료에서 저해되었다. Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질을 ammonium sulfate precipitation, HiTrap Q FF ion exchange chromatography 그리고 G3000sw $_{XL}$ gel filtration chromatography를 통해서 정제한 결과, 15 kDa, 46.7 kDa 그리고 63.5 kDa의 세종류의 manganese oxidizing protein가 확인되었고, 내부서 열과 N-말단 서열 분석 결과 Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질은 외막의 porin 단백질인 것으로 추정되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.279-284
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• 1999

국내 무연탄의 질소 산화물과의 반응 특성을 알아보기 위하여 열중량분석기에서 등온 반응 실험을 행하였다. 사용 무연탄은 도계무연탄이며, 순수한 탄소인 SP-1 흑연이 비교 시료로 선택되었다. 탄소-NO 및 탄소-$N_2$O 반응은 55$0^{\circ}C$~90$0^{\circ}C$범위의 등온 조건과 기체 분압 5kPa~20 kPa조건에서 온도와 기체 분압의 영향을 실험하였다. NO 반응에서는 NO 분압에 대한 차수는 0.45~0.96 범위이었고, 활성화에너지는 39 kJ/mol~112 kJ/mol 범위의 값을 나타내었다. $N_2$O 반응에서는 $N_2$O 분압에 대한 차수는 0.62~0.87 범위이고, 활성화에너지는 190 kJ/mol~215.3 kJ/mol 범위의 값을 나타내었다. 무연탄 연소반응과 비교하면 $700^{\circ}C$ 이하에서는 $O_2$>NO>$N_2$O 순으로 반응속도가 변화하였고, $700^{\circ}C$ 이상에서는 $O_2$>$N_2$O>NO 순으로 반응속도가 빠르게 나타났다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.335-343
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• 2019

In this study, $Sr_2Ni_{1.8}Mo_{0.2}O_{6-{\delta}}$ (SNM) with a double perovskite structure was investigated as an alternative anode for use in the $CH_4$ fuel in solid oxide fuel cells. SNM demonstrates a double perovskite phase over $600^{\circ}C$ and marginal crystallization at higher temperatures. The Ni nanoparticles were exsolved from the SNM anode during the fabrication process. As the SNM anode demonstrates poor electrochemical and electro-catalytic properties in the $H_2$ and $CH_4$ fuels, it was modified by applying a samarium-doped ceria (SDC) coating on its surface to improve the cell performance. As a result of this SDC modification, the cell performance improved from $39.4mW/cm^2$ to $117.7mW/cm^2$ in $H_2$ and from $15.9mW/cm^2$ to $66.6mW/cm^2$ in $CH_4$ at $850^{\circ}C$. The mixed ionic and electronic conductive property of the SDC provided electrochemical oxidation sites that are beyond the triple boundary phase sites in the SNM anode. In addition, the carbon deposition on the SDC thin layer was minimized due to the SDC's excellent oxygen ion conductivity.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권3호
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• pp.31-41
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• 2001

본 논문에서는 순수균주인 ENV425와 오염된 토양으로부터 분리한 혼합균주를 이용하여 가솔린 산화제인 MTBE에 대한 분해 가능성을 조사했다. MTBE는 n-butane에서 성장한 ENV425와 혼합균주에 의해 공대사적으로 분해가 이루어졌다. 또한 아세틸렌의 첨가에 의해 n-butane과 MTBE의 분해가 완전히 방해되어짐에 따라 두 기질 모두 부탄 분해 효소에 의해 분해되어짐을 알 수 있었다. n-butane에서 성장한 ENV42S와 혼합균주는 MTBE를 분해하고, MTBE의 분해산물로 TBA가 생성되었다. TBA의 생성은 분해된 MTBE에 대하여 ENV425와 혼합균주 각각 54.7%, 58.6%가 관찰되었다. 그러나, Resting cell 실험에서는 ENV425와 혼합균주에 의한 산화 생성물로 TBA와 TBF가 생성되었다. ENV425와 혼합균주에 의한 최대 MTBE 분해속도는 각각 52.3 그리고 62.3 (nmol MTBE degraded/hr/mg TSS), 최대 $T_y$ (Transformation yield)는 각각 44.7, 34.0 (nmol MTBE degraded/$\mu$mol n-butane utilized)으로 나타났고, 최대 $T_c$ (Transformation capacity)는 각각 199, 226 (nmol MTBE degraded/mg TSS used)으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권3호
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• pp.446-453
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• 2010

This study was investigated nine nitrosamines in small tributary rivers, sewage treatment plants (STPs) and drinking water treatment plants. They are N-nitrosodimethylamine (NDMA), N-nitrosomethylethylamine (NMEA), N-nitrosodiethylamine (NDEA), N-nitrosopyrrolidine (NPYR), N-nitrosodi-n-propylamine (NDPA), N-nitrosomorpholine (NMOR), N-nitrosopiperidine (NPIP), N-nitrosodi-n-butylamine (NDBA) and N-nitrosodiphenylamine (NDPHA). The nine nitrosamines were analyzed by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) using solid phase extraction (SPE) with a coconut charcoal cartridge. Among the nine nitrosamines, NDMA, NMEA, NDEA, NDPA NDBA and NDPHA were detected in small tributary rivers and sewage tretment plants. In small tributary rivers, NDMA, NMEA, NDEA, NDPA, NDBA and NDPHA were obtained as ND~16.4 ng/L, ND~17.7 ng/L, ND~102.4 ng/L, ND~455.4 ng/L, ND~330.1 ng/L and ND~161.0 ng/L, respectively. Also NDMA, NMEA, NDEA, NDPA and NDBA were investigated ND~821.4 ng/L, 22.5~55.4 ng/L, 53.2~588.5 ng/L, ND~56.6 ng/L and ND~527.9 ng/L in STPs, respectively. In drinking water treatment plants, NMEA and NDEA concentration were increased to as high as 38.8 ng/L after ozonation process. However nitrosamines were decreased subsequent biological activated carbon (BAC) treatment process. It was supposed that nitrosamines were formed by $O_3$ oxidation and were removed by biodegradation of BAC.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.161-175
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• 2008

제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$ 및 $Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.532-539
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• 2011

본 연구에서는 건조된 저등급 석탄에 대하여 상온 또는 가온에서 다양한 기체를 이용한 표면처리를 수행한 전과 후 다양한 물리화학적 특성이 조사되었다. 건조된 저등급 석탄에 대하여 공업분석을 수행한 결과, 수분 함량이 2.0% 이하였으며, 상대적으로 휘발분, 고정탄소, 회분 등의 조성이 각각 44.2, 44.9, 8.9%로 구성됨을 확인하였다. 또한, 건조된 저등급 석탄에 대하여 원소분석을 수행한 결과, 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 성분이 각각 62.66, 4.33, 0.94, 27.01, 0.09%의 조성으로 구성됨을 확인하였다. 이러한 건조된 저등급 석탄에 대하여 상온에서의 다양한 농도를 지니는 오존을 이용한 표면처리, $200^{\circ}C$에서의 5 vol% 농도의 암모니아를 이용한 표면처리 과정 전과 후에 대하여 FT-IR, 원소분석, 공업분석, $NH_3-TPD$, 발열량 측정, 열무게 분석에 의한 산화 특성, 발화점 측정, 수분 흡착 등의 물리화학적 특성이 조사되었다. 그 결과, 상온에서 수행된 오존에 의한 표면처리 과정 후에는 오존 기체에 의하여 석탄의 표면이 산화 과정을 통하여 함산소 관능기가 형성되어 산소 함유량이 증가, 상대적으로 탄소 및 수소 함유량이 감소되어 발열량이 저하되었다. 또한 발화점이 저하되었으며, 수분 흡착이 촉진되었다. 이와는 달리 $200^{\circ}C$에서 암모니아에 의한 표면처리 후에는 표면처리 전 석탄이 지니고 있는 함산소 관능기를 분해 및 소실시킴으로써 산소성분의 함량이 감소, 상대적으로 탄소 및 수소 성분의 함량이 증가되어 발열량이 증가되었으며, 발화점이 높아졌다. 이를 통하여 표면처리 방법에 따라 건조된 저등급 석탄에 대한 조성 및 기타 물리화학적 특성들의 변화를 확인하였다.