TiO2 및 ZrO2 를 이용한 고온수에서의 Cobalt 흡착 특성 연구

성기웅 ( Ki Woung Sung ),배성렬 ( Seong Youl Bae ),김광락 ( Kwang Rag Kim ),김유환 ( Yu Hwan Kim ),김은기 ( Eun Kee Kim ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.1

TiO₂ 광-촉매 반응에 의한 Cu(II)-EDTA의 산화(I) - TiO₂ 량과 pH의 영향 -

정흥호,박은희,노재성,성기웅,조영현,Chung, Hung-Ho,Park, Eun-Hee,Rho, Jae-Seong,Sung, Ki-Woung,Cho, Young-Hyun 한국공업화학회 1999 공업화학 Vol.10 No.1

수중 금속이온 착화용 공업세정제를 비롯하여 산업적으로 다양한 용도로 폭넓게 사용되고 있는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)는 수처리시 금속이온들을 제거할 경우에 방해요인으로 작용하므로, EDTA를 우선적으로 분해하여 착화결합을 끊어야 금속이온들의 제거가 용이해진다. 본 연구에서는, $TiO_2$ (Degussa P-25)를 사용하여 1.79 mM의 초기 Cu(II)-EDTA 수용액 농도와 $20^{\circ}C$의 호기성 분위기 하에서, 촉매의 양과 초기의 수용액 pH가 Cu(II)-EDTA 착물의 산화에 미치는 영향을 고찰하였다. $TiO_2$량이 2.0 g/L일 경우에 EDTA, Cu와 TOC 감소율이 최대로 나타났고, DETA의 촉매표면 흡착은 $TiO_2$ 표면전하에 의해 영향을 받으며 광-촉매 반응에 의한 EDTA의 분해는 광-조사전의 촉매표면 흡착에 의존하는 것으로 보였다. EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), a chelating agent is most widely used in industrial applications, especially for cleaning of metals in water, frequently prohibits metal removal from water in conventional water treatment technologies. It could be easier to remove aqueous metal ions by the breakdown of DETA complexed bonds first. This study investigated the availability of $TiO_2$ photo-catalysis for the aqueous phase oxidation of Cu(II)-EDTA, under an aerobic condition at $20^{\circ}C$ with $TiO_2$ (Degussa P-25) and 1.79mM of Cu(II)-EDTA. When $TiO_2$ loading was 2.0 g/L, the photo-catalytic oxidation of Cu(II)-EDTA was maximal. The tendency of EDTA adsorption onto the catalyst surface was affected by $TiO_2$ surface charge, and the oxidation rate of Cu(II)-EDTA by photo-catalysis was shown to be dependent upon the tendency of EDTA adsorption before photo-irradiation.

원전계통수정화용 고온흡착제 기술 개발

김유환,김광락,배윤영,성기웅,배성렬 ( Yu Hwan Kim,Kwang Rag Kim,Yoon Yeong Bae,Ki Woung Sung,Seoug Youl Bae ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.4

원자로계통수 조건(300℃, 160㎏/㎠)에서 방사성 부식생성물 중 ^(60)Co를 제거하기 위한 원전계통수정화용 고온흡착제의 흡착메카니즘 및 제조방법을 알아 보았고, Fe-Ti-O, TiO₂, ZrO₂ 등의 흡착제를 공침법, 금속알콕사이드가수분해법, 졸겔법에 의해 제조하였다. 고온수에서 이들 흡착제의 Co^(2+) 흡착특성을 Autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 살펴 보았으며, Fe-Ti-O 흡착제 제조시 소결온도 변화에 따른 Co^(2+) 흡착용량과 TiO₂ 흡착제 제조시 pH 변화에 따른 흡착용량 및 비표면적 등을 알아 보았다. To remove the solube corrosion products, mainly ^(60)Co under PWR reactor coolant conditions(300℃, 160㎏/㎠), the adsorption mechanism and preparation method of high-temperature adsorbents for reactor water purification were studied. Fe-Ti-O, TiO₂ and ZrO₂ adsorbents were prepared by coprecipitation, hydrolysis of metal alkoxide and sol-gel method. The Co^(2+) adsorption characteristic of these adsorbents in high temperature water were investigated in batch adsorption experiment by a stirred autoclave. The effect of sintering temperature on Co^(2+) adsorption capacity of Fe-Ti-O adsorbent and the effect of preparation pH on Co^(2+) adsorption capacity and specific surface area of TiO₂ adsorbent are reported.

비활성 알루미나 고정상을 이용한 수소동위원소의 크로마토그래피 분리

김광락,이성호,강희석,정흥석,성기웅 ( Kwang Rag Kim,Sung Ho Lee,Hee Suk Kang,Hongsuk Chung,Ki Woung Sung ) 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.1

삼중수소를 함유하는 수소동위원소 시설의 운용이나 취급 또는 핵융합소재의 관리기술분야에서는 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석 및 농축기술중의 하나로 활용되고 있다. 수소, 중수소 및 삼중수소의 수소동위원소 혼합기체시료를 상용 기체크로마토그래피를 사용하여 분리하였다. 기체시료는 특별히 제작된 진공-시료주입장치를 통해 액체질소온도의 분위기로 유지된 분리컬럼을 통과하는 비활성 캐리어 기체의 흐름에 주입하였다. 10% 함량의 염화망간으로 부분-비활성화한 산화알루미늄 고정상에서 수소동위원소들이 완전히 분리됨을 확인할 수 있었다. 그리고 이성질체피크의 억제와 분리 ·용리시간이 단축되어 실제 수소동위원소의 분리 및 농축기술에 유용하게 적용할 수 있는 비교적 우수한 분리조건을 얻었다. In fields of operating or handling a hydrogen isotope facility, and of the technology for nuclear fusion source management, gas chromatography has been used as one of the practical techniques for separation and enrichment of hydrogen isotopic gases including tritium. Chromatographic separation experiments of the hydrogen isotope mixture (hydrogen, deuterium and tritium) were carried out by use of a commercially available gas chromatograph. An aliquot of gas sample was injected by a specially designed vacuum sampler into the stream of inert carrier gas which went through the separation column under liquid nitrogen temperature. The complete separation of hydrogen isotopic molecules was observed with an alumina adsorbent partially deactivated by coating with 10% manganese chloride. In addition, fairly good separation conditions were obtained without any appearance of nuclear spin isomers with shorter retention time, which would be available for the practical applications of the hydrogen isotope separation and enrichment.

금속 알콕사이드의 가수분해법으로 제조한 Al2O3 - TiO2 복합옥사이드의 Co2+ 흡착 특성에 관한 연구

류재춘,양현수,김유환,성기웅,김용익 ( Jae Chun Ryu,Hyun Soo Yang,Yu Hwan Kim,Ki Woung Sung,Yong Ik Kim ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.6

알루미늄 및 티타늄 알콕사이드의 가수분해방법을 이용하여 고온수중에 적용할 수 있는 Al₂O₃-TiO₂ 복합옥사이드형 흡착제를 제조하였다. 제조한 흡착제는 600∼1400℃의 온도로 하소되었으며, 결정전이, 열적 특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아 보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석, 전자현미경 관찰, BET 방법에 의한 측정 등을 수행하였다. 그리고 Autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 이 흡착제들의 TiO₂함량 및 하소 온도 변화에 따르는 고온수중에 서의 Co^(2+) 흡착 특성을 알아 보았다. 150∼250℃의 온도 범위에서 Al₂O₃-TiO₂ 흡착제의 Co^(2+) 흡착반응에 대한 표준 엔탈피 변화값은 TiO₂ 함량이 26mol%, 43mol%, 80mol%에 대하여 16.5∼26.0 kJ·mol^(-1) 범위에 있었으며, 이 흡착반응이 비가역적인 흡열반응임을 알 수 있었다. 250℃의 고온수에서 하소 온도가 600℃, TiO₂ 함량이 26mol%인 흡착제의 코발트평형흡착용량은 0.1674 meqg^(-1)이었다. Al₂O₃-TiO₂ composite oxide adsorbents which could be applied in high-temperature water were prepared by hydrolysis of aluminum and titanium alkoxide. The prepared adsorbents were calcined at 600∼1400℃ and in order to investigate the various properties - the transition of crystals, thermal properties, and specific surface area, X-ray diffractometry, thermal analysis, FT-IR, SEM and BET method were employed. And the Co^(2+) adsorption characteristics of these adsorbents in high-temperature water were investigated by batch adsorption experiment in a stirred autoclave. Since the adsorption of Co^(2+) on the Al₂O₃-TiO₂ adsorbents was irreversible endothermic in the temperature range of 150∼250℃, the standard enthalpy changes of 26, 43, and 80mol% of TiO₂ on Al₂O₃ were in the range of 16.5∼26.0kJ·mol^(-1). The adsorbent of 26mol% of TiO₂ on Al₂O₃, which was calcined at 600℃ for 2 hours showed the adsorption amount of 0.1674meq·g^(-1) in the high temperature water at 250℃.

금속 알콕사이드의 가수분해법으로 제조한 Al₂O₃-TiO₂ 복합옥사이드의 Co²⁺ 흡착 특성에 관한 연구

류재춘,양현수,김유환,성기웅,김용익,Ryu, Jae-Chun,Yang, Hyun-Soo,Kim, Yu-Hwan,Sung, Ki-Woung,Kim, Yong-Ik 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.6

알루미늄 및 티타늄 알콕사이드의 가수분해방법을 인용하여 고온수중에 적용할 수 있는 $Al_2O_3-TiO_2$ 복합옥사이드형 흡착제를 제조하였다. 제조한 흡착제는 $600{\sim}1400^{\circ}C$의 온도로 하소되었으며, 결정전이, 열적 특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아 보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석 전자현미경 관찰, BET 방법에 의한 측정 등을 수행하였다. 그리고 Autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 이 흡착제들의 $TiO_2$ 함량 및 하소 온도 변화에 따르는 고온수중에서의 $Co^{2+}$ 흡착 특성을 알아 보았다. $150{\sim}250^{\circ}C$의 온도 범위에서 $Al_2O_3-TiO_2$ 흡착제의 $Co^{2+}$ 흡착반응에 대한 표준 엔탈피 변화값은 $TiO_2$ 함량이 26mol%, 43mol%, 80mol%에 대하여 $16.5{\sim}26.0kJ{\cdot}mol^{-1}$범위에 있었으며, 이 흡착반응이 비가역적인 흡열반응임을 알 수 있었다. $250^{\circ}C$의 고온수에서 하소 온도가 $600^{\circ}C$, $TiO_2$함량이 26mol%인 흡착제의 코발트 평형흡착용량은 $0.1674meq{\cdot}g^{-1}$이었다. $Al_2O_3-TiO_2$ composite oxide adsorbents which could be applied in high-temperature water were prepared by hydrolysis of aluminum and titanium alkoxide. The prepared adsorbents were calcined at $600{\sim}1400^{\circ}C$ and in order to investigate the various properties - the transition of crystals, thermal properties, and specific surface area, X-ray diffractometry, thermal analysis, FT-IR, SEM and BET method were employed. And the $Co^{2+}$ adsorption characteristics of these adsorbents in high-temperature water were investigated by batch adsorption experiment in a stirred autoclave. Since the adsorption of $Co^{2+}$ on the $Al_2O_3-TiO_2$ adsorbents was irreversible endothermic in the temperature range of $150{\sim}250^{\circ}C$, the standard enthalpy changes of 26, 43, and 80 mol% of $TiO_2$ on $Al_2O_3$ were in the range of $16.5{\sim}26.0kJ{\cdot}mol^{-1}$. The adsorbent of 26 mol% of $TiO_2$ on $Al_2O_3$ which was calcined at $600^{\circ}C$ for 2 hours showed the adsorption amount of $0.1674meq{\cdot}g^{-1}$ in the high temperature water at $250^{\circ}C$.

전자선 경화성 페놀 - 포름 알데히드 수지

변형직(Hyung Chick Pyun),박완빈(Wan Bin Park),성기웅(Ki Woung Sung),최규석(Kyu Suck Choi) 한국고분자학회 1979 폴리머 Vol.3 No.2

TiO2 광 - 촉매 반응에 의한 Cu(2)-EDTA 의 산화 (1) - TiO2 량과 pH 의 영향 -

정흥호(Hung Ho Chung),박은희(Eun Hee Park),노재성(Jae Seong Rho),성기웅(Ki Woung Sung),조영현(Young Hyun Cho) 한국공업화학회 1999 공업화학 Vol.10 No.1

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아연의 수용액 평형과 원자로급 이온교환 수지에 의한 흡착

성기웅,김광락,백승우,김우철 한국공업화학회 2000 응용화학 Vol.4 No.2

Injection of zinc to the reactor water of a nuclear power plant is one of the preventive technologies in order to control the deposition of radionuclides such as ^(60)Co on the system surfaces. Zinc compounds such as zinc oxide, zinc formate and zinc acetate have been proposed and used to evaluate ionic zinc as a means to reduce reactor radiation buildup at several plants. Most of zinc once injected to the reactor water is removed by CVCS demineralizers and only a small portion is incorporated onto the primary system surfaces. From the thermodynamic analysis of the aqueous zinc systems using reliable data, hydrolytic zinc ions are higher than zinc divalent ion at high temperatures. In addition, adsorption behavior of dissolved zinc compounds from aqueous solution on Amberlite ion exchange resin (nuclear grade) has been investigated experimentally using a batch adsorption technique.

무 - 용존산소 및 pH 8.0 ± 0.3 의 130 ℃ 수용액 내 탄소강과 저 - 합금강 (1 Cr - 1/2 Mo , 2 1/4Cr - 1Mo) 의 침식 - 부식 예비실험 (1)

나정원,성기웅,김광락,김우철,정흥호 한국공업화학회 1999 응용화학 Vol.3 No.1

A preliminary study on erosion-corrosion of carbon steel with ASTM specification of A106 Grade B and low-alloys with A335 P11(1Cr-1/2Mo) and P22(21/4Cr-1Mo) was carried under aqueous accelerating conditions of pH 8.0±0.3 without dissolved oxygen at 130 ℃ in an erosion-corrosion test loop. The weight losses on the surfaces of A106 carbon steels appeared to be dependent upon flow rate and turbulence intensity. The weight losses on the surfaces of P11 and P22 low-alloy steels, measured after 500 hours, showed approximately half of that of A106 carbon steel.