• Carbon letters
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• 제9권4호
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• pp.275-282
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• 2008

Chemically activated carbons were prepared from maize cobs, using phosphoric acid of variable concentration. The textural parameters of the activated carbons were determined from the nitrogen adsorption isotherms measured at 77 K. The chemistry of the carbon surface was determined by measuring the surface pH, the pHPZC and the concentration of the carbon - oxygen groups of the acid type on the carbon surface. Kinetics of Cr(VI) sorption/reduction was investigated at 303 K. Two processes were investigated in terms of kinetics and equilibrium namely; Cr(VI) removal and chromium sorption were studied at various initial pH (1-7). Removal of Cr(VI) shows a maximum at pH 2.5. At pH<2.5, sorption decreases because of the proton competition with evolved Cr(III) for ion exchange sites. The decrease of sorption at pH>2.5 is due to proton insufficiency and to the decrease of the extent of Cr(VI) reduction. The chemistry of the surface of activated carbon is an important factor in determining its adsorption capacity from aqueous solutions particularly when the sorption process involves ion exchange.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.205-208
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• 2008

저가인 aromatic elastomer polymer인 polySEBS와 PS의 방향족 작용기에 술폰기를 도입시킴으로써 sulfonated polySEBS과 sulfonated PS를 얻었다. 이 술폰화된 고분자를 활용하여 고분자 전해질 연료전지의 이온 교환막으로 사용될 수 있는 새로운 sulfonated polySEBS/sulfonated PS blending films를 제조하였다. 이 필름들의 수소이온 전도도는 sulfonated polySEBS와 sulfonated PS의 혼합비에 따라 $10^{-2}{\sim}10^{-3}S/cm$로 다양하게 나타났다. 특히, sulfonated polySEBS 10.0 g에 sulfonated PS를 0.5 g 첨가하여 제조한 film이 0.75 meq/g의 이온교환용량 및 25%의 함수율과 함께 가장 우수한 0.07 S/cm의 이온전도도를 나타냈다.

• 대한화학회지
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• 제29권3호
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• pp.283-286
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• 1985

비다공성 및 다공성 4-비닐피리딘디비닐벤젠 이온교환수지를, 서스펜션 중합방법으로 합성하였다. 합성한 이들 수지들은 적외선 흡수스펙트럼을 통하여 확인하였다. 다공성수지의 세공용적과 세공스펙트럼들은 수은 Porosimeter를 사용하여 측정하였다. 다공성 4-비닐피리딘디비닐벤젠 이온교환수지, P-4VPDVB, 50-100 mesh의 세공용적과 세공크기에 미치는 diluent와 %DVB의 영향이 논의되었다. 그리고 이들 비다공성 및 다공성 4-비닐피리딘 디비닐벤젠 수지들의 이온교환용량은 5.0meq/g이었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.310-317
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• 2010

The electrochemical properties of electric double layer capacitor(EDLC) was studied by controlling pore size distribution and specific surface area of the activated carbon fiber(ACF). The mesoporous ACF, which was prepared by the iron exchange method, showed the tendency of increasing average pore size and decreasing total surface area. The mesoporous ACF (surface area = 2225 $m^2$/g, pore size=1.93 nm) showed increased mesopore(pore size=1~3nm) volume from 0.055 cc/g to 0.408 cc/g compared to its raw ACF. The charging capacity of the EDLC which uses the prepared mesoporous ACF also increased from 0.39 F/$cm^2$ to 0.55 F/$cm^2$. From these results, it can be known that the electrochemical properties of EDLC are mainly dependent on the specific surface area, but above the surface area 2200 $m^2$/g, it is the mesopore volume that affects the performance of the capacitor considerably. Because the increased mesopore volume results in a decreased ion mobility resistance, the charge capacitance is enhanced.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.637-642
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• 2005

The focus of this study was to examine the phosphorus removal characteristic by zirconium mesoporous structured material synthesized on various conditions. The zirconium sulfate-surfactant mesoporous structured material(ZS) was synthesized by hydro-thermal synthesis. The material has regular hexagonal array of surfactant micelles and sulfate ion ($HSO_4{^-}$). We confirmed that sulfate ion in zirconium mesoporous structured material can be ion-exchanged with phosphate ion ($H_2PO_4{^-}$) in phosphoric acid solution. On the X-ray diffraction (XRD) pattern of ZS, three peaks which shows the important characteristics of hexagonal crystal lattice were observed at (100), (110) and (200). The transmission electron micrograph (TEM) show high crystallization with pore size about $47{\AA}$. The maximum adsorption capacity of ZS was as great as 3.2 mmol-P/g-ZS. From the adsorption isotherm, correlation coefficients were higher for the Langmuir isotherm than the Freundlich isotherm. With the respect of chain length of surfactant, the adsorption capacity for phosphate synthesized with C12 was higher than C16 and C18. The highest amount of adsorbed phosphate on ZS was observed at the surfactant-to-zirconium molar ratio of 0.5 to 1.

• 한국재료학회지
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• 제8권11호
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• pp.1061-1066
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• 1998

본 연구는 붕소이온 분리를 위하여 4-Vinylpyridine-divinylbenzene(이하 4-VP-DVB라 칭함) 음이온 교환수지를 합성하고, polyethylene(이하 PE라 칭함)을 지지체로 사용하여 불균질계 음이온교환막을 제조하였다. 또한 그들의 구조와 기계적 성질 및 전기화학적 특성ㅇ르 FT-IR, conductometer와 pH meter 등의 기기로 측정하였으며, 유속과 전압의 변화에 따른 막의 성능을 평가하였다. 막의 분리성능은 PE 지지체 내에 4VP-DVB 이온교환 수지의 함량이 50wt%인 불균질막이 가장 우수하였으며, 산처리한 막이 수처리한 막의 그것보다 우수하였다. 막을 이용한 전기투석 실험에서 붕소이온 분리시 최적유속, 전압 및 시간은 각각 10mol/min, 18volt, 4시간이었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-49
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• 2021

The behaviors of various desorption agents were investigated during the desorption of cesium (Cs) from samples of clay minerals and actual soil. Results showed that polymeric cation exchange agents (polyethyleneimine (PEI)) efficiently desorbed Cs from expandable montmorillonite, whereas acidic desorption solutions containing HCl or PEI removed considerable Cs from hydrobiotite. However, most desorption agents could desorb only 54% of Cs from illite because of Cs's specific adsorption to selective adsorption sites. Cs desorption from an actual soil sample containing Cs-selective clay mineral illite (< 200 ㎛) and extracted from near South Korea's Kori Nuclear Power Plant was also investigated. Considerable adsorbed 137Cs was expected to be located at Cs-selective sites when the 137Cs loading was much lower than the sample's cation exchange capacity. At this low 137Cs loading, the total Cs amount desorbed by repeated washing varied by desorption agent in the order HCl > PEI > NH4+, and the highest Cs desorption amount achieved using HCl was 83%. Unlike other desorption agents with only cation exchange capabilities, HCl can attack minerals and induce dissolution of metallic elements. HCl's ability to both alter minerals and induce H+/Cs+ ion exchange is expected to promote Cs desorption from actual soil samples.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.142-150
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• 2010

본 연구에서는 지하수 내 질산성 질소 이온을 제거하기 위해 전기투석 공정에 적용가능한 음이온교환 복합막을 제조하였다. 막의 제조를 위해 기본 단량체로 vinyl benzylchloride (VBC)와 styrene (ST), 가교제로 divinylbenzene (DVB), 그리고 개시제 $\alpha,\alpha$-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 구조적으로 단단한 fabric을 함침한 후 열중합 가교시켜 복합막을 생성한 다음 trimethylamine (TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기($-N^+(CH_3)_3$)를 함유하는 복합막을 제조하였다. 제조한 아민화 완료된 poly(VBC-ST-DVB)/fabric 복합막들의 특성을 알아보고자 막의 함수율, 이온교환 용량(IEC) 및 전기저항을 아스톰사의 상용화 음이온교환막(AMX)과 비교 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 아스톰사의 AMX보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 특성을 나타냈다. 또한 제조된 음이온막을 전기투석장치에 설치하여 $NaNO_3$, $MgSO_4$, NaF (각각 100 mg/L) 등의 이온제거 실험을 60분 수행한 결과 $NaNO_3$뿐만 아니라 $MgSO_4$, NaF 이온 등도 1 mg/L 이하까지 잘 제거되었음을 확인할 수 있었으며, 전기투석 15분 전후로 하여 이온전도도값의 변화가 거의 없는 것으로 보아 전기투석 특성을 실험한 결과 전기투석 약 15분 이내에 이온이 제거되었음을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.94-102
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• 2014

바나듐 레독스 흐름 전지 (Vanadium redox flow battery, VRB) 시스템 운전 중 양이온 교환막을 통한 바나듐이온의 투과로 인하여 성능이 저하되는 문제점을 보완하기 위해 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀 (Graphene Oxide, GO)을 기존에 사용하였던 양이온 교환막인 Nafion 양이온 교환막 표면에 열압착 방식으로 코팅하여 양이온 교환막 개선 및 VRB 성능 향상을 도모하였다. 개선된 양이온 교환막의 물리화학적 특성분석을 위하여 SEM (Scanning Electron Microscopy)분석, 이온 교환 용량, 수분 흡수 및 수소이온 전도도를 측정하였다. 산화그라핀층을 코팅한 결과, SEM 분석을 통해 양이온 교환막 표면에 약 $0.93{\mu}m$의 산화그라핀층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막의 수소이온 전도도 측정 결과, 상용 양이온 교환막의 27% 수준으로 감소하였음을 확인하였으며, 동시에 바나듐이온 투과실험을 실시한 결과, 개선된 양이온 교환막의 바나듐이온 투과도가 기존 상용 양이온 교환막의 25% 이하 수준으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. VRB 단위전지 성능실험을 실시하여 충-방전 특성을 분석한 결과, 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막을 VRB 시스템에 적용하였을 경우, 바나듐이온의 투과도 감소로 인하여 쿨롱효율이 증가하였음을 확인할 수 있었고, 그로 인하여 전체적인 에너지효율이 상용막을 적용하였을 때 보다 증가하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 양이온 교환막 표면에 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀을 코팅하는 방법이 바나듐이온 투과도를 저하시키고 VRB의 시스템성능을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법임을 제시할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.627-632
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• 2010

In this paper the effect of the structure, particle size, morphology of nanofibers and nanoparticles for the electrochemical characteristics of $Li_4Ti_5O_{12}$ was investigated. The $H_2Ti_2O_5{\cdot}H_2O$ synthesized in hydrothermal treatment from a NaOH treatment on $TiO_2$ by ion exchange processing with HCl solutions. After the $Li_4Ti_5O_{12}$ nanofibers synthesized in hydrothermal treatment of $H_2Ti_2O_5{\cdot}H_2O$ and $LiOH{\cdot}H_2O$. The hydrogen titanate precursor prepared by ion exchange processing with 0.1~0.3M HCl solutions and the final products calcined at $350^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$. The $Li_4Ti_5O_{12}$ nanofibers showed well reversibility during the insertion and extraction of Li, good cycle performance, high capacity and low electrochemical reaction resistance than nanoparticles. also c-rate exhibited a discharge capacity of 172 mAh/g at 0.2C and 115mAh/g at 5C, which is the 77%, 67% of that obtained in the process charged, discharged at 0.2C.