This study proposes the use of a cobalt-based Prussian blue analogue (Co-PBA; potassium cobalt hexacyanoferrate), as an adsorbent for the cost-effective recovery of aqueous ammonium ions. The characterization of Co-PBA involved various techniques, including Fourier-transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption analysis, and zeta potential. The prepared Co-PBA reached an adsorption equilibrium for ammonium ions within approximately 480 min, which involved both surface adsorption and subsequent diffusion into the interior. The isotherm experiment revealed a maximum adsorption capacity of 37.29 mg/g, with the Langmuir model indicating a predominance of chemical monolayer adsorption. Furthermore, the material consistently demonstrated adsorption efficiency across a range of pH conditions. Notably, adsorption was observed even when competing cations were present. Co-PBA emerges as a readily synthesized adsorbent, underscoring its efficacy in ammonium removal and selectivity toward ammonium.

Cesium lead iodide (CsPbI3) with a bandgap of ~1.7 eV is an attractive material for use as a wide-gap perovskite in tandem perovskite solar cells due to its single halide component, which is capable of inhibiting halide segregation. However, phase transition into a photo inactive δ-CsPbI3 at room temperature significantly hinders performance and stability. Thus, maintaining the photo-active phase is a key challenge because it determines the reliability of the tandem device. The dimethylammonium (DMA)-facilitated CsPbI3, widely used to fabricate CsPbI3, exhibits different phase transition behaviors than pure CsPbI3. Here, we experimentally investigated the phase behavior of DMA-facilitated CsPbI3 when exposed to external factors, such as heat and moisture. In DMA-facilitated CsPbI3 films, the phase transition involving degradation was observed to begin at a temperature of 150 °C and a relative humidity of 65 %, which is presumed to be related to the sublimation of DMA. Forming a closed system to inhibit the sublimation of DMA significantly improved the phase transition under the same conditions. These results indicate that management of DMA is a crucial factor in maintaining the photo-active phase and implies that when employing DMA designs are necessary to ensure phase stability in DMA-facilitated CsPbI3 devices.

메타바나듐산 암모늄으로 제조한 전해액과 양이온교환막인 Nafion117을 활용하는 바나듐 레독스 흐름 전지 (vanadium redox flow battery, VRFB)의 전기화학적 성능을 평가하였다. VRFB의 전기화학적 성능은 전류밀도 60 mA/cm2에 서 측정하였다. 메타바나듐산 암모늄으로 제조된 전해액을 사용한 VRFB의 평균 전류효율은 94.9%, 평균 전압효율은 82.2%, 평균 에너지효율은 78.0%를 보였다. 그리고 메타바나듐산 암모늄으로 제조된 전해액을 사용한 VRFB의 각 효율은 바나딜 설 페이트(VOSO4)로 제조된 전해액을 사용한 VRFB의 각 효율과 비교하여 거의 동등한 값을 갖는다는 것을 확인하였다.

The activity of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) immobilized in synthetic media (Poly Ethylene Glycol, PEG) and granular form was evaluated comparatively to investigate the effect of influent nitrogen concentration and exposure of oxygen. In ANAMMOX granule reactor, when concentration of influent total nitrogen increased to 500mg/L, removal efficiency of ammonium, nitrite and nitrate were shown to 90.5±6.5, 96.6±4.9, and 93.2±6.1%, respectively. In the case of the PEG gel, it showed lower nitrogen removal performance, resulting in that the removal efficiency of ammonium, nitrite and nitrate were shown to 83.3±13.0, 96.4±6.1, and 90.3±7.5%, respectively. In second step, when exposed to oxygen, the nitrogen removal performance in the ANAMMOX granule reactor also remained stable, but the activity of PEG gel ANAMMOX was found to be inhibited. Consequently, the PEG gel ANAMMOX was a higher sensitivity than that of granular ANAMMOX with two variables applied in this study.

선박용 디젤엔진의 NOx 환원제로 액체 우레아를 사용하는 SCR 기술이 널리 사용되고 있다. 하지만 액체 우레아 대신에 고체 상의 암모늄 카바메이트를 NOx 환원제로 사용하면 저온 NOx 저감율 및 암모니아 저장용량 측면 등에서 다양한 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 암모늄 카바메이트를 EA, FTIR, XRD 방법으로 분석하여 순도를 관리하는 방법을 제시하고자 하였으며, 다양한 온도와 압력 조건에 암모늄 카바메이트가 노출되었을 때의 물질 변화 특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구를 통하여 암모늄 카바메이트의 순도를 EA 분석을 통해 효과적으로 관리 할 수 있음을 알 수 있었으며, 선박용 디젤엔진의 SCR 시스템에 적용될 것으로 예상되는 열분해 온도 조건에서 가열과 냉각을 반복한 암모늄 카바메이트에 대한 FTIR 분석결과, 물질 특성은 변화하지 않는 것을 확인하였다. 또한, 대기 중에 장기간 노출된 암모늄 카바메이트는 암모늄 카보네이트로 물질 변화함을 알 수 있었다.

아닐린 수용액에서의 암모늄형 양이온성 계성면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)의 미셀화에 대한 임계미셀농도(CMC)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 290K ~ 314K 사이에서 측정된 양이온성 계면활성제의 CMC값의 변화로부터 미셀화에 대한 Gibbs 자유에너지(ΔG⁰)값을 구하고, 이 값으로부터 엔탈피(ΔH⁰)와 엔트로피(ΔS⁰)를 계산하고 분석하였다. 또한 n-부탄올 및 염화나트륨의 농도 변화가 미셀화에 미치는 영향을 열역학적 함수를 이용하여 비교·분석하였다. 실험한 온도 구간 및 첨가제의 농도 범위 내에서 측정된 모든 ΔG⁰ 값은 음의 값을 나타냈었으며, 엔탈피(ΔH⁰) 변화값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피(ΔS⁰) 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 아닐린 수용액에서 양이온성 계면활성제의 미셀화는 자발적 발열반응이며, 열역학적 값들로부터 계산된 등구조온도에 의하면 이들 계면활성제의 미셀화는 엔탈피(ΔH⁰)와 엔트로피(ΔS⁰)가 거의 동일하게 기여하고 있음을 알 수 있었다.

Forward osmosis (FO) has emerged as one of the most promising technologies for seawater desalination. Despite the progress in membrane technology, draw solutions are still limited in terms of its reusability thereby hampering its economic viability. Hydrophilic ILs can be easily dissolved in water to constitute a DS. ILs are environmentally benign due to their high thermal stability and negligible vapor pressure. Hydrophilic ILs can be easily dissolved in water to constitute a DS. ILs are environmentally benign due to their high thermal stability and negligible vapor pressure. This work was supported by NRF funded by the Korea government funded by the Ministry of Science and ICT (2016R1A2B1009221 and 2017R1A2B2002109) and Ministry of Education (2009-0093816 and 22A20130012051(BK21Plus)).

많은 시간을 실내에서 소비하는 세계 인류에게 실내 공기 질은 중요한 개념 중 하나로, 실내 공간을 조성할 때 필히 생각을 해 보아야 하는 문제이다. 이러한 실내 공기 질에 영향을 미치는 인자들은 온도, 습도 등이 있다. 하지만, 실내공기 질 개선을 위해서 이러한 인자들을 제어할 때는 많은 에너지가 요구되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 전열교환이라는 개념이 있고, 활발한 연구 수행이 이루어지고 있다. 그 중에서도 전열교환막을 이용하여 효과적으로 제어하고자 하는 추세이다. 전열교환막은 친수성이 포함된 막으로 보다 투습이 원활한 막이 사용된다. 그리하여, 본 연구에서는 4차 암모늄을 포함한 SEBS계 친수성 고분자 분리막을 제조하고, 투습도 특성평가를 진행하여 적용 가능성을 알아보고자 하였다.

최근 많은 시간을 실내에서 생활하는 현대인에게 실내 공기의 질은 매우 중요한 개념으로 자리 잡고 있으며, 이는 현재 새롭게 대두되어야 할 문제이다. 실내 공기질은 온도, 습도 등으로 결정이 된다. 따라서 현재 이러한 인자를 제어하여 실내 공기질을 개선하고 있지만, 실내 공기질 개선을 위해서는 에너지소비가 심하다는 단점이 있다. 그리하여 전열 교환을 적용한 문제를 해결하려는 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있고, 전열 교환막을 이용하여 효과적으로 제어하고자 하는 많은 연구가 이루어지고 있는 추세이다. 따라서, 본 연구에서는 전열 교환 분리막 적용을 위하여, poly(styrene-ethylene-butylene-styrene)고분자에 암모늄을 도입하여 친수성을 가지는 아민화된 SEBS 고분자를 합성 및 특성평가를 진행하였다.

A class of phenolphthalein anilide based poly(ethersulfone) (PES) block copolymers containing pendent quaternary ammonium (QA) groups was prepared as anion exchange membranes by reaction involving nucleophilic substitution, benzylic bromination, quaternization and anion exchange with hydroxide ions. Hexafluorobenzene (HFB) was utilized as a linkage group between the hydrophobic and hydrophilic oligomer blocks. Nano-phase separated membrane morphology due to block structure of poly (ethersulfone) serves for better management of absorbed water for higher hydroxide conductivity with good thermal, and dimensional stability. The water uptake, swelling ratio, conductivity, and chemical stability of the copolymer membranes were comparatively investigated.

본 연구에서는 4차 암모늄기를 가지는 모노머를 합성한 이후 이를 이용하여 PEEK(polyetheretherketone)계 고분자 소재를 합성하였으며 알칼리 연료전지에 적용하기 위한 특성평가를 진행하였다. 도입된 암모늄기의 함량을 조절하여 다양한 종류의 분리막을 준비하였으며, 암모늄기의 함량변화에 따른 물성변화를 관찰하였다. 제조된 PEEK계 분리막의 경우 도입된 암모늄기의 함량이 증가할수록 이온교환능력, 이온전도도등 전기화학적 물성이 증가가 됨과 동시에 일부 샘플의 경우 장기 안정성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 알킬체인의 길이가 서로 다른 benzyltrialkylammonium chloride계 화합물을 합성하여 리포좀 제조에 응용하였다. 제조된 리포좀의 평균 입도분포, 제타전위, 방출거동 및 항균성을 조사하였으며, 사슬 길이에 따른 특성을 비교하였다.리포좀의 평균 입도는 120~140 nm의 크기분포를 가졌으며 소수성 사슬의 길이가 증가할수록 큰 입 자크기를 가졌다. 리포좀 용액의 제타전위는 양이온성 계면활성제인 benzyltrialkylammonium chloride를 첨가함에 따라 +80~90 mV의 값을 가지며 향상된 분산 안정성을 보였다. 방출거동에서는 사슬 길이에 따라 방출 속도를 조절할 수 있었으며 긴 사슬의 계면활성제를 첨가한 리포좀은 증가된 서방형 방출특 성을 보였다. 또한, 리포좀의 포집효율은 25.9~27.5% 이었다.

본 연구에서는 2차 암모늄기를 가지는 PEEK계 고분자 소재를 합성하였으며 이를 이용하여 분리막을 제조한 후 연료전지 적용을 위한 특성평가를 진행하였다. 이온교환능기의 함량에 따른 분리막의 물성변화에 대해 관찰하였으며, 기존의 폴리에테르에테르케톤 고분자에 비해서 도입된 암모늄기의 함량이 증가함에 따라 이온교환능 및 이온전도도가 향상이 되었으며, 비스페놀 에이계 단량체 도입을 통해서 용해의 용이성을 증가하여 가공성이 향상된 것을 확인 할 수 있었다. 특히 일부 샘플의 경우 장기 안정성 테스트 진행 후에도 분리막의 형상을 유지 함으로써 우수한 내 알칼리성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

SAFCs are recently being highlighted to overcome the disadvantages of AFCs. According to the recent works, alkaline doped PBI membranes exhibited good ionic conductivity, acceptable mechanical strength and high thermal stability. Suitable ionomer binder solutions for SAFCs were necessary. In this study, QPBIs having quaternized intermediate MGMC in the side group were synthesized for use as anion conducting ionomer binder. In addition, crosslinker was added in the catalyst slurry to improve the mechanical strength and chemical stability. The QPBIs were investigated in terms of FT-IR, NMR, ionic conductivity, KOH uptake etc. Moreover, MEAs prepared with different amounts of ionomer binder in electrodes were evaluated by CV and IV curve.

To achieve the fabrication of high-quality Ag-coated Cu particles through a wet chemical process, we reported herein pretreatment conditions using an ammonium-based mixed solvent for the removal of a Cu2O layer on Cu particles that were oxidized in air for 1 hr at 200 oC or for 3 days at room temperature. Furthermore, we discussed the results of post-Ag plating with respect to removal level of the oxide layer. X-ray diffraction results revealed that the removal rate of the oxide layer is directly proportional to the concentration of the pretreatment solvent. With the results of Auger electron spectroscopy using oxidized Cu plates, the concentrations required to completely remove 50-nm-thick and 2-nm-thick oxides within 5 min were determined to be X2.5 and X0.13. However, the optimal concentrations in an actual Ag plating process using Cu powder increased to X0.4 and X0.5, respectively, because the oxidation in powder may be accelerated and the complete removal of oxide should be tuned to the thickest oxide layer among all the particles. Back-scattered electron images showed the formation of pure fine Ag particles instead of a uniform and smooth Ag coating in the Ag plating performed after incomplete removal of the oxide layer, indicating that the remaining oxide layer obstructs heterogeneous nucleation and plating by reduced Ag atoms.

The possibility of using the chemical precipitation method of up-cycled ammonium paratungstate (APT) was studied and compared with the thermal decomposition method. WO3 particles were synthesized by chemical precipitation method using a 1: 2 weight ratio of APT: Di-water. For thermal decomposition, APT powder was heated for 4h at 600 oC in air atmosphere. The reaction products were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometer (XRF), particle size analyzer (PSA), and field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM). Thermogravimetric analysis (TGA) of the upcycled APT allowed for the identification of the sequence of decomposition and reduction reactions that occurred during the heat treatment. TGA data indicated a total weight loss of 10.78% with the reactions completed in 658 oC. The XRD results showed that APT completely decomposed to WO3 by thermal decomposition and chemical precipitation. The particle size of the synthesized WO3 powders by thermal decomposition with 2 h of planetary milling was around 2 μm. During the chemical precipitation process, the particle size of the synthesized WO3 powders showed a round-shape with ~0.6 μm size.