1 mM의 $[Fe(CN)_{6}]^{3-}/[Fe(CN)_{6}]^{4-}$ 이온이 첨가된 0.5 M $K_{2}SO_{4}$용액에서 Impedance spectroscopy를 통하여 비교적 porous한 표면조직을 갖는 흑연재료인 electrographite와 graphite foil의 계면의 전기화학적 거동을 조사하였다. 이들 두 흑연재료의 변전위 전류 전압곡선의 경우 전극표면의 구조로 인하여 비교적 높은 전류가 나타났으며, graphite foil의 경우 높은 이중층 용량이 나타났다. 또한 두 재료 모두 field transport의 작용에 의해 분극증가에 따른 임피던스 스펙트럼의 변화와 Faraday-임피던스의 변화가 크게 나타나지 않았다. 특히 electrographite의 경우 전극계면에서 흡착현상이 나타났으며, 양극분극의 증가에 의해 흡착현상은 현저하게 증가하였다.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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제5C권3호
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pp.115-118
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2005
Currently, molecular devices are reported utilizing active self-assembled monolayers (SAMs) containing the nitro group as the active component, which has active redox centers [1]. SAMs are ordered molecular structures formed by the adsorption of an active surfactant on a solid surface. The molecules will be spontaneously oriented toward the substrate surface and form an energetically favorable ordered layer. During this process, the surface-active head group of the molecule chemically reacts with and chemisorbs onto the substrate In this paper, the electrical properties of the 4'4- di(ethynylphenyl)-2'-nitro-1-benzenethiolate was confirmed. This material is well known as a conducting molecule having possible application to molecular level negative differential resistance (NDR) device. To deposit the self-assembly monolayers onto the gold electrode, the prefabricated Au(1 l l) substrates were immersed into 0.5[mM/l] self-assembly molecule in THF solution. Then, the electrical properties and surface morphologies of 4' 4-di(ethynylphenyl)-2' -nitro-1-benzenethiolate were measured by using the ultra-high vacuum scanning tunneling microscopy (UHV-STM).
In this work, quantum molecular dynamics simulations (QMD) are preformed to study the hydrogen molecules in three types of carbon nanostructures, $C_{60}$ fullerene, (5,5) and (9,0) carbon nanotubes and graphene layers. Interactions between hydrogen and the nanostructures is of importance to understand hydrogen storage for the development of hydrogen economy. The QMD method overcomes the difficulties with empirical interatomic potentials to model the interaction among hydrogen and carbon atoms in the confined geometry. In QMD, the interatomic forces are calculated by solving the Schrodinger's equation with the density functional theory (DFT) formulation, and the positions of the atomic nucleus are calculated with the Newton's second law in accordance with the Born-Oppenheimer approximation. It is found that the number of hydrogen atoms that is less than 58 can be stored in the $C_{60}$ fullerene. With larger carbon fullerenes, more hydrogen may be stored. For hydrogen molecules passing though the fullerene, a particular orientation is required to obtain least energy barrier. For carbon nanotubes and graphene, adsorption may adhere hydrogen atoms to carbon atoms. In addition, hydrogen molecules can also be stored inside the nanotubes or between the adjacent layers in graphite, multi-layer graphene.
Activated carbon was synthesized from bamboo charcoal by KOH activation at various temperatures for electrochemical double layer capacitor applications. The micro-structural and surface properties of all the samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and N2 adsorption/desorption isotherm method. The electrochemical properties of the activated bamboo charcoal were examined by cyclic voltammetry in the potential window of -1.0 to 0.2 V in 6 M KOH electrolyte at different scan rates. An electrode made from the sample activated with 7.5 M KOH and heat treated at $750^{\circ}C$ for 3 h gave a maximum capacitance of 553 F/g at 1 mV/s and 450 F/g at 10mV/s.
For the high efficiencies of quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs), it is important to control the severe electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte. In this work, we optimize the surface passivation process of ZnS/SiO2 double overlayers for the enhanced photovoltaic performances of QDSCs. The overlayers of zinc sulfide (ZnS) and SiO2 are coated on the surface of QD-sensitized photoanode by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method, and sol-gel reaction, respectively. In particular, for the sol-gel reaction of SiO2, the influences of temperature of precursor solution are investigated. By application of SiO2 overlayers on the ZnS-coated photoanode, the conversion efficiency of QDSCs is increased from 5.04% to 7.35%. The impedance analysis reveals that the electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte is obviously reduced by the SiO2 overlayers.
우리나라에서 대량으로 제기되는 연탄재는 밀도가 낮으면서도 충분한 강도를 가지며 표면적을 많이 제공할 뿐만 아니라 흡착성이 있으므로 고정미생물막공법에서 매질로 사용하여 유기성 폐수를 처리하면 유기물 제거효율이 매우 높을 뿐만 아니라, 처리수의 BOD농도를 표면부하나 용적부하로 계산할 수 있으므로 처리시설의 설제가 용이한 경제적인 폐수처리공법이 될 수 있다. 그러나 연탄재 매질을 장기간 사용하면 원수내의 SS, 성장한 미생물의 탈리 등에 의하여 처리수의 수질이 악화될 수도 있으므로 종말침전지가 요구될 수도 있다.
본 연구에서는 중금속으로 오염된 불포화토에 대한 동전기 정화 기법 적용시 발생되는 동전기 현상과 정화 특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위해 사격장에서 채취한 시료에 대하여 포화도에 따른 일련의 동전기 정화 실험을 수행하였다. 실험 결과 불포화토에서의 납은 주로 확산이중층 내부에서의 직접적인 전기이온이동에 의해 제거되었고, 만약 1V/cm의 전압경사에서 초기 오염농도가 양이온교환능 이하이고 단위토립자당 흡착량이 동일하다면 포화도 증가에 따른 납의 이동효율의 감소로 인하여 제거율은 감소하는 것으로 나타났다.
Thermodynamic sorption modeling can enhance confidence in assessing and demonstrating the radionuclide sorption phenomena onto various mineral adsorbents. In this work, Ca-montmorillonite was successfully purified from Bentonil-WRK bentonite by performing the sequential physical and chemical treatments, and its geochemical properties were characterized using X-ray diffraction, Brunauer-Emmett-Teller analysis, cesium-saturation method, and controlled continuous acid-base titration. Further, batch experiments were conducted to evaluate the adsorption properties of Cs(I) and Sr(II) onto the homoionic Ca-montmorillonite under ambient conditions, and the diffuse double layer model-based inverse analysis of sorption data was performed to establish the relevant surface reaction models and obtain corresponding thermodynamic constants. Two types of surface reactions were identified as responsible for the sorption of Cs(I) and Sr(II) onto Ca-montmorillonite: cation exchange at interlayer site and complexation with edge silanol functionality. The thermodynamic sorption modeling provides acceptable representations of the experimental data, and the species distributions calculated using the resulting reaction constants accounts for the predominance of cation exchange mechanism of Cs(I) and Sr(II) under the ambient aqueous conditions. The surface complexation of cationic fission products with silanol group slightly facilitates their sorption at pH > 8.
Du-Hwan Jo;Seongil Kim;Jinkyun Roh;Doojin Paik;Myungsoo Kim
Corrosion Science and Technology
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제23권2호
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pp.139-144
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2024
Recently, due to the rapid spread and continuation of COVID-19, customer demand for health and hygiene has increased, requiring the development of new products that express antiviral and antibacterial properties. In particular, viruses are much smaller in size than bacteria and have a fast propagation speed, making it difficult to kill. POSCO has developed eco-friendly PCM color coated steel sheets with excellent antiviral properties by introducing inorganic composite materials to the color coating layer on the surface of Zn-Al-Mg alloy plated steels. The virus is not only destroyed by adsorption of metal ions released from the surface of the coating film, but is also further promoted by the generation of reactive oxygen species by the reaction of metal ions and moisture. As a result of evaluating the developed products under the International Standard Evaluation Act, the microbicidal activity was 99.9% for viruses, and 99.99% for bacteria and 0% fungi. In particular, excellent results were also shown in the durability evaluation for life cycle of the product. The developed product was applied as a wall of school classrooms and toilets and ducts for building air conditioning, resulting in excellent results. Developed products are being applied for construction and home appliances to practice POSCO's corporate citizenship.
본 연구는 polyethyleneimine(PEI)을 이용하여 음이온계 레진에 비 고정화 효소인 lipase AH(Burkholderia cepacia)를 고정화한 후 효소적 interesterification을 통해 고정화 효소의 반응 특성을 확인하고자 하였다. 효소적 interesterification에 canola oil, palmitic ethyl ester와 stearic ethyl ester를 기질로 사용하였으며 합성물의 TAG 조성 분석을 통해 특성 연구를 진행하였다. 또한 두 가지 고정화방법(multi layer, mono layer)으로 고정화를 진행하였으며 사용된 lipase solution의 농도와 pH를 달리하여 실시하였다. 먼저 효소와 support 간의 친화력을 확인하기 위하여 단백질 함량을 측정하였다. 그 결과 고정화에 사용된 lipase solution의 농도가 8 mg/mL일 때 친화력이 좋았으며 MUIM의 경우 pH 7.5에서, MOIM의 경우 pH 8.0에서 고정화 효율이 가장 좋았다. 또한 고정화 효소의 활성을 확인하기 위하여 interesterification을 진행하였고 TAG와 sn-2 position 분석을 통하여 활성을 비교하였다. 이러한 결과를 참고하여 가장 친화력이 좋았던 조건에서 고정화를 진행하였다. 그 결과 MUIM의 경우 total saturated fatty acid(${\Sigma}SFA$)의 함량이 16.79 area%였으며 MOIM의 경우는 ${\Sigma}SFA$의 함량이 26.17 area%로 나타났다. 반면에 sn-2 position 분석결과 MUIM과 MOIM 모두 palmitic acid와 stearic acid의 함량이 증가한 경향을 나타내었는데, 이는 기존의 sn-1, 3 특이성을 가지는 lipase AH가 고정화를 통해 무작위 특이성으로 변화한 것으로 생각되었다. 또한 RP-HPLC를 이용하여 TAG의 조성을 확인한 결과, 기질은 canola oil이 주로 OOO와 LOO로 조성되었으나 고정화 효소의 interesterification 반응 후 합성물은 주로 POO/SLO, LPO/LOP와 SOO, SOS 등으로 이루어진 것으로 확인되었다. 위와 같은 결과를 바탕으로 최종 생산된 MUIM과 MOIM을 이용하여 interesterification 반응을 온도, 시간을 달리하여 진행하였다. 전체적으로 MOIM의 활성이 가장 높았으며 lipase AH, MOIM과 MUIM 모두 반응시간이 증가할수록 ${\Sigma}SFA$의 함량은 증가하였으나 12시간 이후로는 시간대비 효율은 크게 증가하지 않았다. 또한 시간이 증가함에 따라 sn-2 position의 ${\Sigma}SFA$ 함량이 높아졌다. 한편 반응온도가 높을수록 ${\Sigma}SFA$의 함량도 증가하였는데, 이는 상온인 $25^{\circ}C$보다 높은 melting point를 가지는 stearic ethyl ester와 palmitic ethyl ester가 semi solid 형태로 존재하여 활성이 저해된 것으로 생각된다. 또한 lipase AH는 재사용이 불가능하였지만 고정화 효소인 MUIM과 MOIM은 5번을 재사용하여도 그 효소의 활성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 음이온계 레진에 PEI를 이용하여 lipase AH를 고정화하였을 경우 비 고정화 효소인 lipase AH보다 MUIM과 MOIM의 활성이 더 높아 산업적으로 이용 가능할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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