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      CaCl2 용융염에서 TiO2 펠렛의 전기화학적 환원반응 특성 = An Electrochemical Reduction of TiO2 Pellet in Molten Calcium Chloride

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      국문 초록 (Abstract)

      본 연구에서는 850℃의 CaCl2 용융염계에서 전해환원공정을 통해 TiO2로부터 금속티타늄을 제조하였 다. Ni-TiO2 조합전극을 환원전극으로 그라파이트를 산화전극으로 사용하였으며, 셀전위를 제어하면서 TiO2의 전해환원 특성을 관찰하였다. XRD 분석을 통해 TiO2가 CaTiO3, Ti2O, Ti6O와 같은 다양한 반응 중간생성물을 거쳐 Ti 스폰지로 환원되는 것이 밝혀졌다. 또한 SEM 분석을 통해 TiO2 전해환원 반응동안 펠렛의 바깥표면부터 환원반응이 시작되어 펠렛중심으로 진행이 되는 것이 확인되었다. 전해환원 반응도 중 환원된 티타늄금속은 초기에는 다공성 스폰지 구조를 보이나 고온에서 반응이 진행됨에 따라 점차 소 결에 의해 수축되어 다공성 구조가 사라지는 현상을 보였다.
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      본 연구에서는 850℃의 CaCl2 용융염계에서 전해환원공정을 통해 TiO2로부터 금속티타늄을 제조하였 다. Ni-TiO2 조합전극을 환원전극으로 그라파이트를 산화전극으로 사용하였으며, 셀전위를 ...

      본 연구에서는 850℃의 CaCl2 용융염계에서 전해환원공정을 통해 TiO2로부터 금속티타늄을 제조하였 다. Ni-TiO2 조합전극을 환원전극으로 그라파이트를 산화전극으로 사용하였으며, 셀전위를 제어하면서 TiO2의 전해환원 특성을 관찰하였다. XRD 분석을 통해 TiO2가 CaTiO3, Ti2O, Ti6O와 같은 다양한 반응 중간생성물을 거쳐 Ti 스폰지로 환원되는 것이 밝혀졌다. 또한 SEM 분석을 통해 TiO2 전해환원 반응동안 펠렛의 바깥표면부터 환원반응이 시작되어 펠렛중심으로 진행이 되는 것이 확인되었다. 전해환원 반응도 중 환원된 티타늄금속은 초기에는 다공성 스폰지 구조를 보이나 고온에서 반응이 진행됨에 따라 점차 소 결에 의해 수축되어 다공성 구조가 사라지는 현상을 보였다.

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      목차 (Table of Contents)

      • Abstract
      • 요약
      • I. 서론
      • II. 실험방법
      • 가. 시약
      • Abstract
      • 요약
      • I. 서론
      • II. 실험방법
      • 가. 시약
      • 나. 실험 장치
      • 다. 실험 방법
      • Ⅲ. 결과 및 고찰
      • 가. 일정전압 조건에서 TiO2의 전해환원 거동
      • 나. 반응 중간생성물(Reaction intermediate) 분석
      • 다. SEM 형상 분석
      • Ⅳ. 결론
      • References
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      참고문헌 (Reference)

      1 조용준, "전해환원공정발생 LiCl 염폐기물 재생기술" 한국방사성폐기물학회 8 (8): 57-63, 2010

      2 박종일, "용융염에서 시간에 따른 티타늄 전해환원 거동에 관한연구" 대한금속·재료학회 45 (45): 567-572, 2007

      3 K. Dring, "Voltammetry of Titanium Dioxide in MoltenCalcium Chloride at 900℃" 152 (152): 104-113, 2008

      4 G. Z. Chen, "Understanding the Electro-Reduction of Metal Oxides in Molten Salts" 14 (14): 881-886, 2004

      5 E. Gordo, "Toward Optimisation of Electrolytic Reduction of Solid Chromium Oxide to Chromium Powder in Molten Chloride Salts" 49 (49): 2195-2208, 2004

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      7 H. N. Bae, "Study on Thermal Behavior in a Kroll Reactor Uisng Computational Modeling" Pohang University of Science and Technology 2010

      8 Huimin Lu, "Study on Improving the Current Efficiency of the Direct Reduction of Titanium Dioxide in Molten Calcium Chloride" 1 : 1145-1148, 2005

      9 B. Wang, "Reaction Mechanism of Preparation of Titanium by Electro- Deoxidation in Molten Salt" 21 (21): 2327-2331, 2011

      10 정상문, "Preparation of Metallic Niobium from Niobium Pentoxide by and Electrolytic Reduction in a LiCl-Li2O Molten Salt" ELSEVIER SCIENCE SA 452 (452): 27-31, 200803

      1 조용준, "전해환원공정발생 LiCl 염폐기물 재생기술" 한국방사성폐기물학회 8 (8): 57-63, 2010

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      3 K. Dring, "Voltammetry of Titanium Dioxide in MoltenCalcium Chloride at 900℃" 152 (152): 104-113, 2008

      4 G. Z. Chen, "Understanding the Electro-Reduction of Metal Oxides in Molten Salts" 14 (14): 881-886, 2004

      5 E. Gordo, "Toward Optimisation of Electrolytic Reduction of Solid Chromium Oxide to Chromium Powder in Molten Chloride Salts" 49 (49): 2195-2208, 2004

      6 B. Mark, "The FFC Cambridge Process for Production of Low Cost Titanium and Titanium Powders" 436 : 75-83, 2010

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      9 B. Wang, "Reaction Mechanism of Preparation of Titanium by Electro- Deoxidation in Molten Salt" 21 (21): 2327-2331, 2011

      10 정상문, "Preparation of Metallic Niobium from Niobium Pentoxide by and Electrolytic Reduction in a LiCl-Li2O Molten Salt" ELSEVIER SCIENCE SA 452 (452): 27-31, 200803

      11 허진목, "PWR 사용후핵연료 처리를 위한 금속전환공정 개발" 한국방사성폐기물학회 8 (8): 77-84, 2010

      12 J. Mohaty, "Formation of Calcium Titanate During Electroreduction of TiO2 in Molten CaCl2 Bath" 2011

      13 M. Ma, "Extraction of Titanium from Different Titania Precursors by the FFC Cambridge Process" 420 : 37-45, 2006

      14 정상문, "Electrochemical reduction of porous 17 kg uranium oxide pellets by selection of an optimal cathode/anode surface area ratio" ELSEVIER SCIENCE BV 418 : 87-92, 201109

      15 Ho-Sup Shin, "Direct electrochemical reduction of titanium dioxide in molten lithium chloride" 한국공업화학회 18 (18): 438-442, 2012

      16 G. Z. Chen, "Direct Electrochemical Reduction of Titanium Dioxide to Titanium in Molten Calcium Chloride" 407 : 361-364, 2000

      17 P. Kim, "Direct Electrochemical Reduction of Dy2O3 in CaCl2Melt," 42 : 257-262, 2012

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      2021-07-28 학술지명변경 한글명 : 방사성폐기물학회지 -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology KCI등재
      2021-01-01 평가 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) KCI등재
      2020-01-01 평가 등재학술지 유지 (재인증) KCI등재
      2017-01-01 평가 등재학술지 유지 (계속평가) KCI등재
      2014-08-07 학술지명변경 외국어명 : Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (Korean) -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology KCI등재
      2013-11-26 학술지명변경 외국어명 : Journal of the Korean Radioactive Waste Society -> Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (Korean) KCI등재
      2013-01-01 평가 등재학술지 유지 (등재유지) KCI등재
      2010-01-01 평가 등재학술지 선정 (등재후보2차) KCI등재
      2009-01-01 평가 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) KCI등재후보
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      기준연도 WOS-KCI 통합IF(2년) KCIF(2년) KCIF(3년)
      2016 0.17 0.17 0.17
      KCIF(4년) KCIF(5년) 중심성지수(3년) 즉시성지수
      0.15 0.16 0.409 0.08
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