• 제목/요약/키워드: electrolytic cell

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Solar-hydrogen Production by a Monolithic Photovoltaic-electrolytic Cell

  • Jeon, Hyo Sang;Min, Byoung Koun
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.149-153
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    • 2012
  • Among the various solar-hydrogen production techniques a combination of a photovoltaic (PV) and an electrolytic cell into one single system, a monolithic PV-electrolytic cell, has been suggested as a promising one in terms of efficiency and stability. In this mini-review, we describe our recent efforts on the fabrication of the monolithic PV-electrolytic cell. Particularly, we focus on the electrocatalysts for water oxidation and its fabrication method suitable for a monolithic PV-electrolytic cell. We also introduce proto-type devices with a dye-sensitized solar cell module and an InGaP/GaAs photoelectrodes.

일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수의 특성 (Characteristics of Strong Alkaline Electrolyzed Water Produced in All-in-one Electrolytic Cell)

  • 이호일;이영우;강경석
    • 청정기술
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    • 제18권4호
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    • pp.446-450
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    • 2012
  • 격막식 전해조에서 전해질(염화나트륨, 탄산칼륨 등)을 첨가시킨 수용액을 전해하여 음극에서 생산되는 강알카리성 전해수는 세정효과가 있고, 친환경적이어서 화학적 세정제의 대체물질로 검토되고 있다. 일본에서는 일부 자동차나 정밀부품업계 등에서 세정제로 사용되고 있다. 격막식 전해조를 사용하여 강알카리성전해수를 생산할 경우 필연적으로 양극에서 강산성전해수가 생성된다. 생성되는 강산성전해수는 용도를 찾지 못할 경우 배출되어 폐기되므로 결과적으로 전해수의 생산효율이 저하된다. 또한 격막의 오염으로 인하여 전해효율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 전극반응실과 희석실이 일체화된 무격막 일체형 전해조를 사용하고 전해질의 조성을 변화시키면서 강알카리성전해수를 생성하였으며, 이의 물성 및 특성을 확인하였다. 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성전해수와 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성전해수의 물성을 비교한 결과 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP), 염소농도에서 차이가 관찰되었다. 계면활성력을 확인하기위한 유화시험에서도 유사한 결과를 얻었으며 이로부터 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수처럼 세정용도로 사용 가능함을 확인하였다. 방청력 시험에서는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수가 우수함을 확인하였다. 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수와 달리 유효염소를 함유하고 있어 살균력을 보유하고 있을 것으로 사료된다.

지하수중의 질산성질소 제거를 위한 영가철 충진 복극전해조의 현장적용에 관한 연구 (Removal of Nitrate in Groundwater by Bipolar ZVI Packed Bed Electrolytic Cell at Field Pilot)

  • 나소정;정주영;김한기;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.989-994
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    • 2011
  • Nitrate contamination of groundwater is a common problem throughout intensive agriculture areas (non-point source pollution). Current processes (e.g. ion exchange and membrane separation) for nitrate removal have various disadvantages. The objective of this study was to evaluate electrochemical method such as electroreduction using bipolar ZVI packed bed electrolytic cell to remove nitrate from groundwater at field pilot. In addition ammonia stripping tower continuously removed up to 77.0% of ammonia. Bipolar ZVI packed bed electrolytic cell also removed E.coli. In the field pilot experiment for groundwater in 'I' city (average nitrate 30~35 mg N/L, pH 6.4), maximum 99.9% removal of nitrate was achieved in the applied 600 V.

영가철 충진 복극전해조를 이용한 질산성질소 및 대장균의 연속식 제거 (Continuous Removal of Nitrate and Coliform using Bipolar ZVI Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;박정호;최원호;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.651-658
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    • 2011
  • Nitrate is a common contaminant in industrial wastewater and ground water. The maximum contaminant level set by EPA for nitrate of 10 mg/L as N. In this study, nitrate was removed using bipolar ZVI packed bed electrolytic cell that maximized the contact area between each electrode and contaminants under 600 V. Also this study investigates the simultaneously deals with removal of ammonia by operating air stripping tower. In addition to the air stripping also helped to precipitate iron ions to the form of iron oxides. Bipolar ZVI packed bed electrolytic cell was also effective in removing coliform by electrical power. In the continuous experiments for the simulated wastewater (initial nitrate for 25 mg/L as N), maximum 96.3% removal of nitrate was achieved in the applied 600 V at the flow rate of 6 mL/min.

ELECTROLYTIC RECOVERY OF PRECIOUS METALS FROM DILUTED SOLUTIONS

  • Roland Kammel;Lieber, Hans-Wilhelm
    • 한국표면공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.209-214
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    • 1981
  • Electrolytic recovery of gold and silver from diluted solutions has at first been applied nearly 100 years ago. Compared with other recovery techniques electrolytic treatment offers several advantages. But to achieve high space-time yields special constructions of electrolytic cells for improved mass transfer are necessary. Ex-tended cathode surface areas and vigorous agitation are important features. Gold and silver recovery by use of newly developed electrolytic cell constructions - rotating tubular bed reactor and impact rod reactor - has been described. Calculations based on industrial application during several years are confirming that electrolytic recovery of precious metalss from diluted solutions has been operated in a very economic way.

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전해환원 셀 모델링을 위한 지배 방정식 연구 (Study on Governing Equations for Modeling Electrolytic Reduction Cell)

  • 김기섭;박병흥
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.245-251
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    • 2014
  • 사용후핵연료 파이로 공정은 전기화학 이론들에 기초하여 개발되고 있다. 공정 모사는 공정 개발과 실험데이터 해석에 주요한 방법 중 하나로 파이로 공정에서도 필요한 접근 방법 중 하나이다. 현재까지 파이로 공정의 공정 모사는 전해정련 공정 위주로 진행되어 왔으며 전해환원 공정에 대한 연구는 많지 않았다. 전해환원 공정은 전해정련 공정과 달리 기체 발생과 다공성 전극의 특징을 지니고 있기 때문에 공정 모사를 위한 모델 개발을 위해서는 이를 고려한 수식들이 필요하게 된다. 본 연구에서는 전기화학 셀 해석에 필요한 열역학, 물질전달, 반응공학 이론 중 전해환원 공정 모델 개발에 필요한 개념과 수식들을 정리하여 제시하였다. 전해환원 셀을 구분하여 각 부분에 적용해야하는 수식들을 나열했으며 각 부분들 연결에 사용되는 경계조건들 역시 제시하였다. 이들 수식들은 추후 모델 개발에 기초로 사용될 수 있으며 실험데이터와 결합시켜 결정되어야 하는 매개변수 파악에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Theoretical Considerations on an Electrolytic Reduction Process for Reducing Spent Oxide Fuel

  • Park B. H.;Seo C. S.;Jung K.-J.;Park S. W.
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 Proceedings of The 6th korea-china joint workshop on nuclear waste management
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    • pp.86-91
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    • 2005
  • A metal product obtained from an electrolytic reduction process, possesses less volume and radioactivity than those of the unprocessed spent oxide fuels. The chemical composition of the metal product varies according to the process condition. In this work, a basic study was performed to evaluate the chemical forms of the spent oxide fuel components in an electrolytic reduction process with the operation conditions. One of the most important operation conditions is the cell potential applied for the reduction cell. It is expected that $PU_{2}O_3$ is difficult to reduce even though the cell potential is negative enough to reduce the lithium oxide when the activity of $Li_{2}O$ exceeds 0.003. The reduction of actinide oxides via the reduction of $Li_{2}O$ is assumed to have a greater reduction yield than a direct reduction of the actinide oxides.

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충전복극전해조에 의한 총 인 제거 (Removal of Total Phosphate by Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 김은희;박승조
    • 공업화학
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    • 제19권4호
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    • pp.366-369
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    • 2008
  • 입자상 알루미늄 충전복극조의 성능을 파악할 목적으로 실험은 회분식과 연속식으로 진행하였다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 3 h 회분식으로 전해처리 한 결과 T-P의 제거율은 88% 이었다. 입자상 알루미늄 충전복극조를 이용하여 T-P 농도 10 mg/L인 인산염 함유 용액을 6 V에서 HRT를 3 h으로 하여 연속식으로 전해처리 한 결과 T-P의 농도는 2 mg/L이었다. HRT 3 h으로 고정하여 전해처리 할 경우 120 h 처리 후 파과점을 관찰할 수 있었다.

충전복극전해조에 의한 암모니아성 및 질산성 질소의 전해처리 (Electrolytic Treatment of Ammonium Nitrogen and Nitrate Nitrogen by Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 윤철종;유현철;김정섭;이봉섭;곽명화;박승조
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.686-689
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    • 2005
  • 회분식 및 연속식 충전 복극전해조 사용시 인가전압, 전해시간 및 활성탄 충진고 등이 암모니아성 및 질산성 질소 제거에 미치는 영향을 검토할 목적으로 실험하였다. 회분식 충전복극 전해조에 $4{\times}8$ mesh GAC를 충전한 후 20 V의 전위에서 30분간 전해한 결과 활성탄 충진고가 80 mm인 경우 암모니아성 질소 제거효율은 전해시간 30분에서 99.9%, 질산성 질소 제거효율은 전해시간 60분에서는 97.6%이었다. 그리고 암모니아성 및 질산성 질소를 연속식으로 처리시 활성탄을 280 mm 충전한 충전복극전해조에 총 질소 농도가 30 mg/L가 되도록 조제한 질산암모늄 시료를 6.7 mL/min 속도로 주입하면서 72시간 연속전해 결과 총 질소 제거효율은 약 80% 이상이었다.

BPBE Cell에 의한 중금속함유폐수처리 (Electrolytic Treatment of Heavy Metallic ion Wastewater by BPBE Cell)

  • 장철현;박재주;박승조;김수생
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제4권3_4호
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    • pp.29-59
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    • 1989
  • For the purpose of electrolytic treatment of wastewater containing various heavy metals, the BPBE Cell of batch and continuous type was considered and experimented. Some results from this study were summarized as follows: 1. When the artificial wastewater containing 500 mg/l of the concentration of various heavy metallic ion was electrolyzed in BPBE Cell of batch type, the removal efficicency was over 95% in cadmiun (II), lead (II), chromium (Ⅵ) and over 85% in copper (II), chromium (III). 2, As granular activated carbon packed in BPBE Cell, coconut shell was superior to lignite and the removal efficiency was the highest when the activated carbon was 4/6 mesh, the voltage was 20V. 3. When the heavy metallic ion in wastewater was electrolyzed in BPBE Cell of continuous type, about 1,000mg of heavy metal per 1kg of coconut sell could be removed. 4. The treatment method of heavy metallic ion in wastewater by BPBE Cell cost less than in the former chemical treatment method and the coconut shell packed in BPBE Cell could be regenerated by chemical method.

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