• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권5호
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• pp.552-561
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• 2010

This study investigates the solubility of neptunium (Np) in the deep natural groundwater of the Korea Atomic Energy Research Institute Underground Research Tunnel (KURT). According to a Pourbaix diagram (pH-$E_h$ diagram) that was calculated using the geochemical modeling program PHREEQC 2.0, the redox potential and the carbonate ion concentration both control the solubility of neptunium. The carbonate effect becomes pronounced when the total carbonate concentration is higher than $1.5\;{\times}\;10^{-2}$ M at $E_h$ = -200 mV and the pH value is 10. Given the assumption that the solubility-limiting stable solid phase is $Np(OH)_4(am)$ under the reducing condition relevant to KURT, the soluble neptunium concentrations were in the range of $1\;{\times}\;10^{-9}$ M to $3\;{\times}\;10^{-9}$ M under natural groundwater conditions. However, the solubility of neptunium, which was calculated with the formation constants of neptunium complexes selected in an OECD-NEA TDB review, strongly deviates from the value measured in natural groundwater. Thus, it is highly recommended that a prediction of neptunium solubility is based on the formation constants of ternary Np(IV) hydroxo-carbonato complexes, even though the presence of those complexes is deficient in terms of the characterization of neptunium species. Based on a comparison of the measurements and calculations of geochemical modeling, the formation constants for the "upper limit" of the Np(IV) hydroxo-carbonato complexes, namely $Np(OH)_y(CO_3)_z^{4-y-2z}$, were appraised as follows: log $K^{\circ}_{122}\;=\;-3.0{\pm}0.5$ for $Np(OH)_2(CO_3)_2^{2-}$, log $K^{\circ}_{131}\;=\;-5.0{\pm}0.5$ for $Np(OH)_3(CO_3)^-$, and log $K^{\circ}_{141}\;=\;-6.0{\pm}0.5$ for $Np(OH)_4(CO_3)^{2-}$.

• 공학논문집
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• 제2권1호
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• pp.133-138
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• 1997

Mullite 분말을 합성하는 제조공정에서 기존의 분말합성법은 $1300^{\circ}C$이상의 높은 온도와 긴 반응시간과 cost 면에서 비싸다는 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는 비교적 제조공정이 간단하고 짧은 반응시간내에 낮은 온도에서 미립의 산화물계 분말을 합성할 수 있는 연소 합성법으로 mullite 분말을 합성하였다. 금속의 질산염, 미립의 $SiO_2$분말과 연료를 적정 mole비로 혼합하여 공정변수에 따라 mullite를 합성하고, 그의 물성을 조사하였다. Hot plate에서의 실험은 연료의 양에 관계없이 mullite는 합성되지 않았다. 그러나, $500^{\circ}C$ 열처리로 실험에서는 mullite와 약간의 alumina, cristobalite가 보였고, 특히 aluminum nitrate, silica, urea 각각의 조성이 화학양론비였을 때 거의 완벽한 mullite를 얻을 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권2호
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• pp.186-192
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• 2017

The carbon paste electrode (CPE) was modified with the pristine bentonite and hybrid material (HDTMA-modified bentonite). The modified-CPEs are then employed as working electrode in an electrochemical detection of As(V) from aqueous solutions using the cyclic voltammetric measurements. Cyclic voltammograms revealed that As(V) showed reversible behavior onto the working electrode. The hybrid material-modified carbon paste electrode showed significantly enhanced electrochemical signal which was then utilized in the low level detection of As(V). Moreover, the studies were conducted at neutral pH conditions. The electrochemical studies were conducted with scan rates (20 to 200 mV/s) to deduce the mechanism of redox processes involved at the electrode surface. The anodic current was linearly increased, increasing the concentration of As(V) from 5.0 to $35.0{\mu}g/g$ using the hybrid material-modified electrode. This provided fairly a good calibration line for As(V) detection. The presence of varied concentrations of As(III) in the determination of total arsenic was studied. The influence of several cations and anions viz., Cu(II), Mn(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II), Fe(III), $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $PO_4{^{3-}}$, EDTA and glycine in the detection of As(V) from aqueous solution was also studied. Further, in an attempt to simulate the real matrix analysis, the tap water sample was spiked with As(V) and subjected for As(V) detection using the modified-CPE.

• 대한화학회지
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• 제57권6호
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• pp.703-711
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• 2013

In the present investigation, kinetic studies of oxidation of formic acid with and without catalyst and promoter in aqueous acid media were studied under the pseudo-first order conditions [formic acid]T ${\gg}[Cr(VI)]_T$ at room temperature. In the 1,10-phenanthroline (phen) promoted path, the cationic Cr(VI) phen complex is the main active oxidant species undergoes a nucleophilic attack by the substrate to form a ternary complex which subsequently experiences a redox decomposition through several steps leading to the products $CO_2$ and $H_2$ along with the Cr(III) phen complex. The anionic surfactant (i.e., sodium dodecyl sulfate, SDS) and neutral surfactant (i.e., Triton X-100, TX-100) act as catalyst and the reaction undergo simultaneously in both aqueous and micellar phase with an enhanced rate of oxidation in the micellar phase. Whereas the cationic surfactant (i.e., N-cetyl pyridinium chloride, CPC) acts as an inhibitor restricts the reaction to aqueous phase. The observed net enhancement of rate effects has been explained by considering the hydrophobic and electrostatic interaction between the surfactants and reactants. The neutral surfactant TX-100 has been observed as the suitable micellar catalyst for the phen promoted chromic acid oxidation of formic acid.

• 자원환경지질
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• 제41권4호
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• pp.393-403
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• 2008

이 연구는 우리나라의 농촌지역에서 유기비료로 살포되는 축산 분뇨가 농경지 지하수의 수질과 오염에 미치는 영향을 시공간적 변화를 중심으로 규명하기 위하여 수행되었다. 연구는 경기도의 한 농경지에서 200길 2월, 4월, 6월, 10월에는 관측정을 통한 지하수위 관측과 함께 지하수질 모니터링을 수행하였다. 그 결과 봄-여름-가을로 이어지는 계절과 축분을 뿌리는 시기에 따라서 지하수의 수질과 오염현상의 변화는 축분을 가장 많이 뿌리는 시기인 4월에 질산성 질소 농도가 가장 높게 나타났다. 그리고 지하수 내 Mn, Fe 등의 농도와 용존 유기물함량(DOC) 등을 모니터링 함으로써 천부 지하수의 산화-환원상태와 대수층 내 미생물의 활성도가 연구부지 지하수 내 질산성 질소의 농도변화에 가장 중요한 요인으로 작용하는 것으로 유추할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제28권4호
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• pp.271-277
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• 1985

소량의 시료로서 미토콘드리아 및 SMP호흡의 속도론적 연구에 이용할 수 있는 적하수은전극 polarograph를 제작하여 그 성능, 실험조건 및 응용성을 검토하였다. 산소의 제 2단계환원이 일어나는 전위 (약 -1.2 vs SCE)는 막에 결합된 환원성물질의 환원전류로 해석되는 상당한 크기의 잔존전류를 일으키기 때문에 부적절한 것으로 판단되었다. 그러나 산소의 제 1단계환원이 일어나는 -0.4V(vs SCE)하에서는 잔존전류가 관찰되지 않았으며 산소농도의 변화는 정량적으로 추적되었다. 호흡기질의 농도를 충분히 크게 유지하는한 호흡에 의한 용존산소 소모는 O차반응의 처리가 가능하였으며, 그속도 상수와 미토콘드리아 호흡활성간에는 비례관계가 성립되었다. 내냉성이 서로 다른 몇가지 식물조직으로부터 분리한 미토콘드리아의 호흡활성에 미치는 온도효과를 조사하고 호흡활성전이온도를 측정하므로서 제작한 장치의 효용성을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제30권2호
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• pp.79-96
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• 2020

환경오염과 화석연료의 문제로 인한 2차 에너지 변환 및 저장 장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 에너지 변환장치들은 전기화학적 시스템을 기본으로 운영되고 있으며 이온교환막은 각 공정의 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 따라서 에너지 시스템의 효율 증대 및 성능 향상을 위해서는 적합한 물성을 갖는 이온교환막 개발이 필요하다. 이러한 이온교환막은 크게 양이온교환막, 음이온교환막, 바이폴라막으로 분류되고 있으며, 이들 막들은 화학적, 물리적, 형태학적 특성에 따라 다양한 용도을 갖고 있다. 본 총설에서는 이온교환막의 주요한 특징과 함께 이들의 제조 방법에 대해 기술했다. 이어서 이온교환막을 이용하여 최근 개발되고 있는 전기화학 시스템에 기반을 둔 역전기 투석, 레독스 흐름 전지, 수전해 공정에 대해서 소개하고, 각 에너지 공정에서 이온교환막이 갖는 역할과 조건에 대해서 설명하였다.

• 한국재료학회지
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• 제19권1호
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• pp.50-53
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• 2009

Multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were synthesized on different substrates (bare Si and $SiO_2$/Si substrate) to investigate dye-sensitized solar cell (DSSC) applications as counter electrode materials. The synthesis of MWNTs samples used identical conditions of a Fe catalyst created by thermal chemical vapor deposition at $900^{\circ}C$. It was found that the diameter of the MWNTs on the Si substrate sample is approximately $5{\sim}10nm$ larger than that of a $SiO_2$/Si substrate sample. Moreover, MWNTs on a Si substrate sample were well-crystallized in terms of their Raman spectrum. In addition, the MWNTs on Si substrate sample show an enhanced redox reaction, as observed through a smaller interface resistance and faster reaction rates in the EIS spectrum. The results show that DSSCs with a MWNT counter electrode on a bare Si substrate sample demonstrate energy conversion efficiency in excess of 1.4 %.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850131.1-1850131.19
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• 2018

In this paper, an electrochemical sensor for epinephrine (EP), a neurotransmitter was developed by anchoring molecularly imprinted polymeric matrix (MIP) on the surface of gold-coated quartz crystal electrode of electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) using starch nanoparticles (Starch NP) - reduced graphene oxide (RGO) nanocomposite as polymeric format for the first time. Use of EP in therapeutic treatment requires proper dose and route of administration. Proper follow-up of neurological disorders and timely diagnosis of them has been found to depend on EP level. The MIP sensor was developed by electrodeposition of starch NP-RGO composite on EQCM electrode in presence of template EP. As the imprinted sites are located on the surface, high specific surface area enables good accessibility and high binding affinity to template molecule. Differential pulse voltammetry (DPV) and piezoelectrogravimmetry were used for monitoring binding/release, rebinding of template to imprinted cavities. MIP-coated EQCM electrode were characterized by contact angle measurements, AFM images, piezoelectric responses including viscoelasticity of imprinted films, and other voltammetric measurements including direct (DPV) and indirect (using a redox probe) measurements. Selectivity was assessed by imprinting factor (IF) as high as 3.26 (DPV) and 3.88 (EQCM). Sensor was rigorously checked for selectivity in presence of other structurally close analogues, real matrix (blood plasma), reproducibility, repeatability, etc. Under optimized conditions, the EQCM-MIP sensor showed linear dynamic ranges ($1-10{\mu}M$). The limit of detection 40 ppb (DPV) and 290 ppb (EQCM) was achieved without any cross reactivity and matrix effect indicating high sensitivity and selectivity for EP. Hence, an eco-friendly MIP-sensor with high sensitivity and good selectivity was fabricated which could be applied in "real" matrices in a facile manner.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권4호
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• pp.160-166
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• 2019

산화세륨($CeO_2$)는 고체산화물연료전지, 자동차 삼원 촉매, 산소 캐패시터 소재 등의 고온환경에서 구동되는 촉매 응용분야에 널리 활용되고 있으며 중요한 희토류 산화물 중에 하나이다. 고온 환경에서 $CeO_2$의 우수한 촉매 활성을 유지하기 위하여 초기 합성단계에서 높은 비표면적을 갖는 미세구조제어 연구와 나노 미세구조가 고온 열 사이클과 산화-환원 사이클 변화에서 안정하도록 하는 연구가 필요하여 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄산염 침전법의 전구체 결정화 단계에서의 이방성을 정밀 제어하여 고 비표면적의 flower-like $CeO_2$를 성공적으로 합성할 수 있었다. 또한, 서로 다른 탄산염이온 침전제의 침전 반응 경로 제어를 통한 침전 수화물 전구체의 이방적 결정 특성으로부터 최종 고 비표면적 $CeO_2$ 산화물의 미세구조 제어와 고온 안정 제어를 확인하고 특성을 평가하였다.