Transition metal oxide is widely used as a water electrolysis catalyst to substitute for a noble metal catalyst such as $IrO_2$ and $RuO_2$. In this study, the sol-gel method is used to synthesize the $Cu_xCo_{3-x}O_4$ catalyst for the oxygen evolution reaction (OER),. The CuxCo3-xO4 is synthesized at various calcination temperatures from $250^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$ for 4 h. The $Cu_xCo_{3-x}O_4$ synthesized at $300^{\circ}C$ has a perfect spinel structure without residues of the precursor and secondary phases, such as CuO. The particle size of $Cu_xCo_{3-x}O_4$ increases with an increase in calcination temperature. Amongst all the samples studied, $Cu_xCo_{3-x}O_4$, which is synthesized at 300?, has the highest activity for the OER. Its onset potential for the OER is 370 mV and the overpotential at $10mA/cm^2$ is 438 mV. The tafel slope of $Cu_xCo_{3-x}O_4$ synthesized at $300^{\circ}C$ has a low value of 58 mV/dec. These results are mainly explained by the increase in the available active surface area of the $Cu_xCo_{3-x}O_4$ catalyst.
본 연구에서는 안료폐수 중에 포함되어 있는 유기물질과 질소를 처리함으로써 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템의 적용 가능성을 평가하였다. 튜브형 전해모듈은 내부 봉형 양극과 외부 튜브형 음극으로 이루어져있다. 양극의 재질은 $RuO_2$로 전착된 티타늄이었고 음극의 재질은 스테인리스 스틸이었다. 재순환형 튜브형 전해모듈시스템에서 오염물질의 제거율은 유량이 감소할수록 그리고 전류밀도가 증가할수록 높아졌다. 전해모듈시스템에서 체류시간이 180분일 때 염소산이온의 농도는 382.4~519.6 mg/L로 나타났다. 본 연구에서 사용한 재순환방식을 이용한 튜브형 전해모듈시스템에서 염소산이온의 생성은 전기화학적 산화의 중요한 인자 중의 하나이다. Bench scale의 재순환방식 튜브형 전해모듈시스템에서 전력량을 $4,500C/dm^2$으로 공급하였을 경우 $COD_{Mn}$은 89.6%, $COD_{Cr}$은 67.8%, T-N은 96.8% 그리고 색도는 74.2%가 제거되었으며, 이때 에너지 소모량은 $5.18kWh/m^3$이었다.
최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO2)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H2) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH3) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al2O3) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.
Down-conversion of Eu$^{3+}$ doped LiGdF$_4$ (LGF) for increasing the cell efficiency on dye-sensitized Ti $O_2$ solar cells has been studied. The dye sensitized solar cell (DSC) consisting of mesoporous Ti $O_2$ electrode deposited on transparent substrate, an electrolyte containing I$^{[-10]}$ /I$_3$$^{[-10]}$ redox couple, and Pt counter electrode is a promising alternative to the inorganic solar cell. The structure of DSC is basically a sandwich type, viz., FTO glass/Ru-red dye-absorbed Ti $O_2$/iodine electrolyte/sputtered Pt/FTO glass. The cell without down converter had open circuit potential of approximately 0.66 Volt, the short circuit photocurrent density of 1.632 mA/$\textrm{cm}^2$, and fill factor of about 50 % at the excitation wavelength of 550 nm. In addition, 5.6 mW/$\textrm{cm}^2$ incident light intensity beam was used as a light source. From this result, the calculated monochromatic efficiency at the wavelength of 550 nm of this cell was about 9.62 %. The incident photon to current conversion efficiency (IPCE) of N3 used as a dye in this work is about 80 % at around 590 nm and 610 nm, which is the emission spectrum of Eu$^{3+}$ doped LGF, results in efficiency increasing of DSC.C.
This study was carried out to investigate the high-acidity co-separation of Am and RE from a simulated radwaste solution by a solvent extraction using a mixture of Dimethyldibutyltetradecylmalonamide (DMDBTDMA, as an extractant) and dihexyl octanamide (DHOA, as a phase modifier) diluted with n-dodecane (NDD). All the experiments were conducted as a batch type. First, the environmentally friendly DMDBTDMA and DHOA composed of only CHON atoms were self-synthesized. Then, the conditions for the prevention of a third phase, generated in the organic phase were examined. In addition, the effects of the concentration of nitric acid, DHOA, oxalic acid and $H_2O_2$ on the co-extraction of Am and RE were elucidated. Consequently, the optimum condition of (0.5M DMDBTDMA+0.5M DHOA)/NDD-0.3M $C_2H_2O_4-4.5M$$HNO_3$ and O/A=2 was obtained through experimental work. Under this condition, the extraction yields were found to be about 80% for Am, more than 70% for RE such as La, Eu, Nd, Ce, etc., 3% for Cs and Sr, 69% for Fe and less than 11% for Mo and Ru. For the co-extraction of Am and RE, Fe should be removed in advance or prevented from a co-extraction with Am by controlling the different extraction rates of Am and Fe. About 95% of the Am and RE in the organic phase were stripped using a 0.5M $HNO_3$.
Simulated debris was synthesized using UO2, Zr, and stainless steel and a heat treatment method under inert or oxidizing conditions. The primary U solid phase of the debris synthesized at 1473 K under inert conditions was UO2, whereas a (U, Zr)O2 solid solution formed at 1873 K. Under oxidizing conditions, a mixture of U3O8 and (Fe, Cr)UO4 phases formed at 1473 K, whereas a (U, Zr)O2+x solid solution formed at 1873 K. The leaching behavior of the fission products from the simulated debris was evaluated using two methods: the irradiation method, for which fission products were produced via neutron irradiation, and the doping method, for which trace amounts of non-radioactive elements were doped into the debris. The dissolution behavior of U depended on the properties of the debris and aqueous solution for immersion. Cs, Sr, and Ba leached out regardless of the primary solid phases. The leaching of high-valence Eu and Ru ions was suppressed, possibly owing to their solid-solution reaction with or incorporation into the uranium compounds of the simulated debris.
압력센서는 몇 가지 센싱 메카니즘을 가지고 있으므로 종류가 다양하고 크기 변에서도 여러 가지가 이용되고 있다. 최근에는 센싱 부분이 작으며 제어부분도 포함되는 ASIC화된 센서 시스템이 개발되고 있다. 여기에 이용되는 대부분의 탄성물질은 힘을 받았을 때 물질 내부의 벌크에서 저항 값이 변화하는 특성을 갖고 있다. 이러한 특성은 피에조 저항률(piezoresistivity)로 언급되며 스트레인 게이지의 감도에 영향을 주는 중요한 요소로 작용한다. 다이어프램으로 금속대선 세라믹을 사용하면 안정성이 우수한 특정을 가칠 수 있으며, 부식성 가스 류 및 화학성분에 대해서 내성이 강하고 환경변화에 따른 변형과 공정의 단순화 등 우수한 특성을 갖고 있는 것이 큰 장점이다. 센싱부는 산화 루세니움($RuO_2$)을 주 성분으로 하는 분말을 Paste화 하여 다이어프램 위에 스크린 프린팅을 하여 기본성능을 나타내었으며 특히, 상품화에서 중요한 일반성능에서는 온도 특성에 대한 Span 과 Offset 그리고 공정의 단순화에 대해서 고찰을 하였다.
Solar simulator를 이용한 프로판의 수증기 개질은 집광된 태양에너지를 이용하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 태양열에너지의 화학적 축열을 실시하기 위해 Solar Simulator를 이용한 메탄의 수증기 개질을 연구하였다. 태양열 모사 램프로 1.24kW급 Xenon-arc lamp를 사용하였다. 반응기는 앞면의 Quartz window와 Absorber로 구성되어 있다. 램프의 빛은 Quartz window를 통하여 촉매층에 직접적으로 방사된다. 프로판의 수증기개질 반응은 고온에서 일어나기 때문에 열에 강한 SiC로 만들어진 Ceramic foam을 Absorber로 사용하였다. 촉매는 Absorber에 Wash-coat하여 사용하였으며, 담지된 촉매는 Ni을 활성성분으로 하는 ICI 46-6와 귀금속 촉매인 Ru/$Al_2O_3$를 사용하였다. 반응기는 SUS 재질로 제작되었으며, 반응기 외부는 Insulation을 하여 열손실을 감소시켰다. Propane과 Steam의 비율은 S/C ratio를 3으로 하여 실험하였다. 실험은 온도와 촉매에 따른 Solar Steam reforming의 반응특성을 분석하였다.
Various cinnamaldehyde derivatives were synthesized and their inhibition activity $(pI_{50})$ of farnesyl protein transferase (FPTase) was measured to examine the structure-activity relationships (SAR) on the basis that FPTase was inhibited by ortho-hydroxycinnamaldehyde derived from extracts of the bark of Cinnamomum cassia Blume. The ortho-substituents on the phenyl backbone of cinnamaldehyde showed higher activity than those with meta- and para-substituents, and the side chain required unsaturated aldehyde. In particular, 2-chlorocinnamaldehyde, 5 showed the highest inhibition activity on the FPTase among them and its inhibition activity $(pI_{50})$ value was 4.45.
Microstructure developments of $RuO_2$ based thick film resistors during firing as a function of glass viscosity were analytically quantified and its effect on the electrical property was investigated. The microstructure development was retarded as the viscosity of glass was increased. It was found that the viscosity range for each stage of microstructure development are as follows ; $7500-10^5Pa{\cdot}s$ for the glass sintering, $2000-7500Pa{\cdot}s$ for the glass island formation, $700-2000Pa{\cdot}s$ for the glass spreading, and $50-700Pa{\cdot}s$ for the infiltration. The sheet resistivity decreased as the viscosity of glass in the resistor film increased due to the higher chance of sintering for the conductive particles with the higher viscosity of the glass.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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