We observed internal space charge behavior for two types of epoxy composites under dc electric fields to investigate the influence of water at high temperature. In the case of glass/epoxy specimen, homocharge is observed at water-treated specimen, and spatial oscillations become clearer in the water-treated specimens. Electric field in the vicinity of the electrodes shows the injection of homocharge. In aramid/epoxy specimens, heterocharge is observed at water-treated specimens, i.e. negative charge accumulates near the anode, while positive charge accumulates near the cathode. Electric field is enhanced just before each electrode. In order to further examine the mechanism of space charge formation, we have developed a new system that allows in situ space charge observation during ion migration tests at high temperature and high humidity. Using this in situ system.
To reduce the consumption of chemicals and ultra pure water(UPW) in cleaning process used in device manufacturing, we proposed wet processes that use electrolytic ionized water(EIW), which is generated by electrolysis of a diluted electrolyte solution or UPW and systemically investicate the EIW\`s characteristics. EIW\`s pH values are increased in cathode chamber and decreased in anode chamber according to the electrolysis time and its varied ratio is reduced with time increasement. The variation of pH and ORP is increased accordin to the applied voltage until critical voltage. But more than that voltage, the variation is decreased because of ion\`s scattering effect. When electrolyte is added, the effects of electrolysis is increased because electrolyte acts as catalyst. But when the density of electrolyte is increased more than critical value, ion\`s flowage is obstructed and the effects of electrolysis is decreased.
Kim, Byung-Hong;Kim, Hyung-Joo;Hyun, Moon-Sik;Park, Doo-Hyun
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제9권2호
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pp.127-131
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1999
Anaerobically grown cells of an Fe(III)-reducing bacterium, Shewanella putrefaciens IR-l, were electrochemically active with an apparent reduction potential of about 0.15 V against a saturated calomel electrode in the cyclic voltammetry. The bacterium did not grow fermentatively on lactate, but grew in an anode compartment of a three-electrode electrochemical cell using lactate as an electron donor and the electrode as the electron acceptor. This property was shared by a large number of Fe(III)-reducing bacterial isolates. This is the first observation of a direct electrochemical reaction by an intact bacterial cell, which is believed to be possible due to the electron carrier(s) located at the cell surface involved in the reduction of the natural water insoluble electron acceptor, Fe(III).
Cyclic sweep voltametry was performed to investigate the electrochemical behavior of heavy metal ions and the organic additives in surface finishing process. And electrolysis using parallel plate electrode electrolyzer was carried out to simulate the treatment of real waste water. Results showed that more than 99 percent of Cu was recovered and selective recovery of Cu in mixed waste water was possible, but the possibility of economical recovery of Ni and Cr were very low due to the evolution of hydrogen gas. Electrochemical oxidation of cyanide and organic additives on anode showed very excellent removal rate. The complete removal of several hundred ppm of cynide was possible within several tens minutes and organics within 2 or 3 hours. Even in case of concentrate waste water, the complete removal of COD by using NaCl and air stirring seemed to be possible.
불용성 산화 전극(Dimensionally Stable Anode, DSA)은 물리적, 열적, 전기화학적으로 안정적인 산화 전극이며, 주로 Ru, Ir, Ta 등의 금속 산화물이 Ti 기판에 코팅되어 사용된다. DSA 전극의 우수한 물성을 바탕으로 chlor-alkali, 전기화학적 수처리, 수전해 등의 여러 분야에 활용되고 있다. 이에 본 총설은 DSA 전극의 여러 분야의 적용과 관련된 최근 5년 자료를 정리 요약한 것이다. 이를 통해 DSA 전극의 다양한 적용을 위해서 전극 물질의 스크리닝, 구조 설계 및 경제적인 제조법에 대한 연구가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 분야에 적용할 수 있는 DSA 전극 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, DSA 전극 개발을 통하여 전기화학적 공정을 적용할 수 있는 응용 분야를 넓힐 수 있을 것으로 예상한다.
무기시료 중에 게르마늄의 DPP에 의한 미량 분석법이 연구되었다. 1, 2, 3-트리하이드 록시벤젠이 함유된 과염소산 용액 중에 게르마늄(IV)의 환원 피크가 -0.45V(기준전극 Ag/AgCl)에서 나타났고, 이 피크의 높이는 농도에 직선성을 보였다. 게르마늄 분석시에 감도 및 정밀도에 영향을 주는 인자들이 조사되었고, 최적 조건하에서 검출한계는 1ng/ml였다. 무기물 시료들은 potassium pyrosulfate를 사용한 용융법으로 분해하였다. 게르마늄 검출시 Se(IV), Pb(II), As(III)의 간섭에 대한 조사가 있었고, 이들 간섭은 10M HCl용액 중에서 $CCl_4$로 추출함으로써 해결할 수 있었다. 무기물 시료들 (Pb bf. dust, Cu bf. dust, 편마암, Cu anode slime)중의 게르마늄 함량은 위의 방법으로 정량되었다.
고체산화물 연료전지의 작동온도를 낮추고 셀의 출력 밀도를 향상시키기 위해 연료극 지지체식 셀을 제조하고 공기극의 구조를 개선시켜 그 특성을 조사 분석하였다. 셀 제조는 습식법에 의해 이루어졌으며, 제조된 연료극 지지체상에 전해질을 코팅하고 최종적으로 공기극을 코팅하였다. 제조된 셀은 $8mol\%\;V_2O_3$로 안정화된 $ZrO_2(YSZ)$ 전해질 층 및 Ni/YSZ 연료극 지지체로 이루어졌으며, 공기극은 $(La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_{3-x}(LSM),\;LSM/YSZ(LY)$ 복합체, $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3{LSCF)$를 두층 또는 3층으로 두께를 변화시키면서 코팅하였다 임피던스로 전기화학적 특성을 조사하였으며, $3\%$수분을 함유한 수소와 공기로 $800^{\circ}C$ 이하에서 단전지의 성능을 평가하였다 작동온도 $800^{\circ}C$에서, $LY\;9{\mu}m/LSM\;9{\mu}m/LSCF\;17{\mu}m$의 다층이 코팅된 전지가 $590mW/cm^2$로 가장 좋은 성능을 나타냈으며, $0.244{\Omega}cm^2$로 가장 작은 분극저항을 가졌다. 측정된 임피던스 결과, 공기극의 분극저항이 3층 코팅된 셀의 경우 가장 작게 나타났음을 확인하였으며, 이것은 LY복합전극에 의한 전극 계면 저항 감소뿐 만 아니라 LSCF에 의한 공기극의 산소환원 반응의 전하이동 저항이 감소하였기 때문인 것으로 해석된다.
출구부가 폐쇄된 데드앤드 모드 운전은 연료이용률이 높고, 부가장치 소모동력이 작기 때문에 소형연료전지 분야에 널리 적용되고 있다. 하지만 수증기나 질소 등과 같은 불순물의 축적으로 인해 성능이 저하되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 성능 저하의 요인 중 수분 축적의 영향을 알아보기 위해 부하 방식에 따른 거동, 퍼징 전후 분극 성능, 수분 축적 분포, 공기극 상대습도에 따른 성능을 알아보았다. 본 실험에 적용된 운전 조건에서의 성능 거동은 정전압 부하(0.4V)보다 정전류밀도 ($600mA/cm^2$)부하에서 보다 안정적으로 나타났다. 가시화 창을 통해 수소극에 축적된 대부분의 수분은 출구부에 가까운 부분에 분포함을 알 수 있었다. 또한 공기극 상대습도(0.15, 0.4, 0.75 RH)가 높아질수록 성능 유지 시간은 감소한 반면 성능 감소율은 증가하였다. 특히, 상대습도 0.15에서의 성능 기준으로 평균출력밀도는 51% 증가하였고, 평균성능유지시간은 25% 감소하였다.
연료전지 운전 중에 스택(stack) 분리판 접착부위나 다른 경로로 부동액이 누설될 경우에는 화학적 반응에 영향을 주어 성능의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 부동액이 누설되었을 경우의 성능 거동을 관찰하는 실험을 수행하였다. $400mA/cm^2$ 전류밀도 조건에서 마이크로 펌프를 이용하여 부동액을 주입하였으며 상대습도 100%/100%와 수소와 공기의 양론비는 1.5/2.0으로 고정하여 실험을 수행하였다. 3 cell stack을 이용하여 부동액을 주입한 후 정전류 회복 실험을 수행한 결과 cathode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되었고 anode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되기 어려운 것으로 나타났다. Anode측이 회복되지 못하는 이유로는 ethylene glycol의 산화반응에서 발생하는 불순물에 의한 피독 현상과 GDL과 3상 계면에 ethylene glycol이 물리적으로 흡착하였을 경우 반응에 필요한 연료 공급의 방해로 인한 성능 저하를 예상할 수 있다. 성능 저하에 영향을 주는 두 가지 변수를 확인하는 실험을 수행하였다. 회복 실험은 anode측에 water pump를 이용하여 질소 기체와 물을 동시에 공급하는 방법으로 실험을 수행하였고, 1시간 간격으로 성능 회복 유무를 확인하였다. 성능 평가는 polarization curve, cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS)를 사용하였으며, 정량분석은 gas chromatography를 이용하여 분석하였다. 부동액 주입 후 성능은 크게 저하되었고 정전류 회복 실험에서도 성능 회복은 미미하게 나타났다. 이 후 물 주입회복 실험을 수행하였고 회복 실험을 수행한 2시간 이후에는 93% 이상의 회복을 관찰할 수 있었다.
A semiconductor cleaning technology has been based upon RCA cleaning which consumes vast amounts of chemicals and ultra pure water. This technology hence gives rise to many environmental issues, and some alternatives such as electrolyzed water are being studied. In this work, intentionally contaminated Si wafers were cleaned using the electrolyzed water. The electrolyzed waters were obtained in anode and cathode with oxidation reduction potentials and pH of -1050mV and 4.8, and -750mV and 10.0, respectively. The electrolyzed water deterioration was correlated with $CO_2$ concentration changes dissolved from air. Overflowing of electrolyzed water during cleaning particles resulted in the same cleanness as could be obtained with RCA clean. The roughness of patterned wafer surfaces after EW clean maintained that of as-received wafers. RCA clean consumed about $9\ell$ chemicals, while electrolyzed water clean did only $400m\ell$ HCl or $600m\ell$$NH_4$Cl to clean 8" wafers in this study. It was hence concluded that electrolyzed water cleaning technology would be very effective for releasing environment, safety, and health(ESH) issues in the next generation semiconductor manufacturing.ring.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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