본 연구는 기계화학적 활성화 된 스카치테이프가 금속 이온 수용액에서 유발하는 자발적 금속 나노입자 필름 형성의 구동력과 그 크기를 전기화학적 방법으로 분석했다. 은 필름이 형성된 테이프를 질산에 녹이고, 완충용액과 섞어 전기화학 측정용 샘플을 준비했다. 양극 벗김 전압전류법의 피크 신호를 통해, 은 입자의 자발적 환원에 소모된 전하량을 측정했다. 이를 검정 곡선에 대입하여, 환원된 은의 양을 구했다. 그 결과 은의 양이 선행 연구 대비 106배 많은 점, 수용액에서 전하를 가진 이온들의 짧은 수명을 참고하여, 자발적 반응의 구동력을 라디칼로 결론 냈다.

Li2O-LiCl 용융염을 이용한 전해환원기술은 사용후핵연료로부터 우라늄 금속을 회수하기 위해 연구되고 있다. 이 전해환원기술에서는 Li2O가 촉매로 이용되기 때문에 그 농도를 유지하는 것은 매우 중요한 운전인자이다. ZrO2는 피복관의 주성분이 Zr이기 때문에 사용후핵연료에 불가피하게 함유되며, 본 연구에서는 Li2O를 촉매로 이용하는 전해환원공정에서 ZrO2의 거동을 살펴보았다. Li2O와 ZrO2의 화학반응과 전해환원공정 중에서의 생성물을 분석한 결과, Li2ZrO3와 Li4ZrO4가 주요하게 관찰되었고, 이는 Li2O의 손실을 가져오는 원인이 된다. 즉, ZrO2는 Li2O를 소모하는 역할을 하며, 반응생성물은 전기화학적으로 안정하기 때문에 Li2O의 손실이 불가피하게 된다.

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.

Electrochemical reductive extraction of tin from semiconductor plating process wastewater was experimented using synthetic wastewater. Copper and graphite plate were used as a cathode and an anode, respectively. The tin extraction could be optimized in pH 0.5 and polar space of 60 mm. The extraction rate of tin per minute was increased as current and initial tin concentration increased, and more than 87% and 97% of tin could be extracted within 80 minutes at 500 mg/L and 1,000 mg/L of initial tin concentration, respectively. The electrochemical reaction orders and kinetic coefficients were 1.24 ~ 1.26 and 0.004 ~ 0.006 (L/mg)(n − 1)min−1. The residual concentration of tin could be expressed as Ct= (Co −0.246+ 0.0012t)−4.065.

몇 가지 점토광물과 메틸바이올로젠 또는 메틸렌블루를 함유시킨 점토수식전극을 이용하여 산소환원에 대한 전기화학적 촉매성을 검토하였다. 점토광물로는 Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 카오리나이트를 사용하였다. 점토수식전극은 유리탄소전극 표면에 점토 현탁액을 입히고 메틸바이올로젠을 흡착시킨 것을 사용하였으며, 전기화학적 산소환원의 정도는 순환 전압전류법(cyclic voltammetry)으로 측정하였다. 실험결과, 다른 점토시료에 비하여 Na-몬모릴로나이트가 메틸바이올로젠의 흡착효과가 가장 크게 나타났고, 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 산소환원에 대한 촉매성이 월등히 우수하였다. 즉 촉매산소환원 피크가 242.6 mV 만큼 +방향으로 이동하였다. 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 메틸렌블루를 흡착시킨 점토수식전극보다 산소환원에 대한 촉매성이 더 높게 나타났다. Ca-몬모릴로나이트의 경우는 변화가 없었으나 Na-몬모릴로나이트의 구조는 메틸바이올로젠의 흡착으로 변화되었다. 메틸바이올로젠- Na-몬모릴로나이트 점토수식전극은 현탁액의 점토 농도가 약 0.87 g/10 mL이고. 메틸바이올로젠의 수용액의 농도가 대략 2.5 mM일 때 산소환원 촉매 효과가 가장 탁월하였다. 지지전해질의 pH에 따른 점토수식 전극의 산소 환원 촉매성은 중성의 pH 범위(6.3과 8.3)에서보다 산성인 pH 3.7과 알칼리성인 pH 12.7에서 월등히 크게 나타났다.