• 제목/요약/키워드: $NiAl_2O_4$

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역-마이셀 공정에 의한 NiAl2O4 무기안료 나노 분말의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of NiAl2O4 Inorganic Pigment Nanoparticles by a Reverse Micelle Processing)

  • 손정훈;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.95-99
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    • 2015
  • $NiAl_2O_4$ nanoparticle was synthesized by a reverse micelle processing for inorganic pigment. $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$ and $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O$ were used for the precursor in order to synthesize $NiAl_2O_4$ nanoparticles. The aqueous solution, which consisted of a mixing molar ratio of Ni/Al, was 1:2 and heat treated at $800{\sim}1100^{\circ}C$ for 2h. The average size and distribution of synthesized $NiAl_2O_4$ powders are in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized $NiAl_2O_4$ powders increased with an increasing water-to-surfactant molar ratio and heating temperature. The crystallinity of synthesized $NiAl_2O_4$ powder increased with an increasing heating temperature. The synthesized $NiAl_2O_4$ powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), a field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), and a color spectrophotometer. The properties of synthesized powders were affected as a function such as a molar ratio and heating temperature. Results indicate that synthesis using a reverse miclle processing is a favorable process to obtain $NiAl_2O_4$ spinels at low temperatures. The procedure performed suggests that this new synthesis route for producing these oxides has the advantage of being fast and simple. Colorimetric coordinates indicate that the pigments obtained exhibit blue colors.

CH4 Dry Reforming on Alumina-Supported Nickel Catalyst

  • Joo, Oh-Shim;Jung, Kwang-Deog
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권8호
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    • pp.1149-1153
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    • 2002
  • CH4/CO2 dry reforming was carried out to make syn gas on the Ni/Al2O3 catalysts calcined at different temperatures. The Ni/Al2O3 (850 $^{\circ}C)$ catalyst gave good activity and stability w hereas the Ni/Al2O3 $(450^{\circ}C)$ catalyst showed lower activity and stability. The NiO/Al2O3 catalyst calcined at $850^{\circ}C$ for 16 h (Ni/Al2O3 $(850^{\circ}C))$ formed the spinel structure of nickel aluminate, which was confirmed by TPR. The carbon formation rate on the Ni/Al2O3 $(850^{\circ}C)$ catalyst was very low till 20 h, and then steeply increased with reaction time without decreasing the activity for CH4 reforming. The Ni/Al2O3 $(450^{\circ}C)$ catalyst showed high carbon formation rate at the initial reaction time and then, the rate nearly stopped with continuous decreasing the activity for CH4 reforming. Even though the amount of carbon deposition on the Ni/Al2O3 $(850^{\circ}C)$ catalyst was higher than that on the Ni/Al2O3 $(450^{\circ}C)$ catalyst, the activity for CH4ing was also high, which could be attributed to the different type of the carbon formed on the catalyst surface.

M(1)-Ni(5)/AlCeO3 (M = La, Ce, Y) 촉매상에서 수소 제조를 위한 메탄의 부분산화반응에서 La의 효과 (Effect of La in Partial Oxidation of Methane to Hydrogen over M(1)-Ni(5)/AlCeO3 (M = La, Ce, Y) Catalysts)

  • 서호준
    • 공업화학
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    • 제30권6호
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    • pp.757-761
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    • 2019
  • 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 M(1)-Ni(5)/AlCeO3 (M = La, Ce, Y) 촉매상에서 메탄의 부분 산화 반응을 수행하여 수소의 수율을 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전과 반응 후의 환원된 La(1)-Ni(5)/AlCeO3 촉매의 결정상 특성피크를 조사하였고 FESEM과 EDS 분석으로 La, Ni, Ce 금속 입자가 촉매 표면상에 균일하게 분포하고 있음을 조사하였다. XPS 분석으로 촉매 표면상에 O2-, O22-의 산소와 Ce3+, Ce4+, La3+, Ni2+ 등의 이온이 존재함을 알 수 있었고, Ni(5)/AlCeO3 촉매에 1 wt%의 La를 첨가하면 Ni2p3/2과 Ce3d5/2의 원자가 각각 52.7과 6.3%로 증가하였다. La(1)-Ni(5)/AlCeO3 촉매상에서 수소의 수율은 89.1%이었으며, M(1)-Ni(5)/AlCeO3 (M = Ce, Y)보다 매우 우수하였다. AlCeO3이 산소와 반응하여 만들어진 CeO2의 Ce4+ 이온이 La3+로 치환됨으로서 격자에 산소 빈자리를 만들고 strong metal-support interaction (SMSI) 효과로 Ni 원자의 분산을 증가시켜 수소 수율를 향상시켰다.

$NiAl_0.8Fe_1.2O_4$의 Mossbauer' Spectrum연구 (A Study on Mossbauer Spectrum of the $NiAl_0.8Fe_1.2O_4$)

  • 이철세
    • 자연과학논문집
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    • 제7권
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    • pp.19-25
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    • 1995
  • 본 연구에서는 온도 77K로부터 1,000K 사이에서의 $NiAl_0.8Fe_1.2O_4$Mossbauer 효과가 다루어졌다. Mossbauer spectra는 저온에서 준강자성에 의한 6선과 상자성에 의한 2중선으로 중첩되어 나타났다. 온도에 따른 효과는 $NiAl_0.8Fe_1.2O_4$의 자기적 성질이 온도상승에 따라서 ferrimagnetism으로부터 palamagnetism으로 변화되는 것으로 밝혀졌다. 그리고 자기완화 현상은 초상자성 효과에 의한 것으로나타났다.

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HVOF 용사된 NiCoCrAlY 코팅의 산호막 관찰 (Microstructural Observation of Scales formed on HVOF-sprayed NiCoCrAlY Coatings)

  • 고재황;이동복
    • 한국재료학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.110-114
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    • 2004
  • High velocity oxy-fuel sprayed NiCoCrAlY coatings were oxidized between 1000 and $1200^{\circ}C$ in air, and the oxide scales were examined by XRD, SEM/EDS, and EPMA. The unoxidized coatings consisted mainly of ${\gamma}$'$-Ni_3$Al, with some ${\gamma}$-Ni. The major oxide formed on the coatings was $\alpha$ $-Al_2$$O_3$. Additionally, (CoCr$_2$$O_4$, $CoAl_2$$O_4$) spinels and $Al_{5}$ $Y_3$$O_{12}$ coexisted. NiO was not found, despite of high amount of Ni in the coating. Below the oxide layer, internally formed $Al_2$$O_3$ existed.

착체중합법을 이용한 (Co,Mg)Al2O4 및 (Ni,Mg)Al2O4 청색 나노 무기안료 합성 (Synthesis of (Co,Mg)Al2O4 and (Ni,Mg)Al2O4 Blue Ceramic Nano Pigment by Polymerized Complex Method)

  • 손보람;윤대호;김진호;한규성;조우석;황광택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.510-517
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    • 2013
  • In this study, the properties of blue inorganic nano-pigments with a spinel structure were systematically investigated. We report the preparation of a blue ceramic nano-pigment and the Co and Ni substitutional effects on the blue color. $MgAl_2O_4$ was selected as the crystalline host network for the synthesis of cobalt and nickel-based blue ceramic nano-pigments. Various compositions of $Co_xMg_{1-x}Al_2O_4$ and $Ni_xMg_{1-x}Al_2O_4$ ($0{\leq}x{\leq}1$) powders were prepared using apolymerized complex method. The obtained powder was preheated at $400^{\circ}C$ for 5 h and then calcined at $1000^{\circ}C$ for 5 h. XRD patterns of the (Co,Mg)$Al_2O_4$ and (Ni,Mg)$Al_2O_4$ samples showed a single phase of the spinel structure in all compositions. TEM results indicated nano-sized pigments for (Co,Mg)$Al_2O_4$ and (Ni,Mg)$Al_2O_4$ with a particle size ranging from 20 to 50 nm. The characteristics of the color tones of (Co,Mg)$Al_2O_4$ and (Ni,Mg)$Al_2O_4$ were analyzed by CIE $L^*a^*b^*$ measurements. In addition, the thermal stability and the binding characteristics of (Co,Mg)$Al_2O_4$, (Ni,Mg)$Al_2O_4$ are discussed in terms of the TG-DSC and FT-IR results, respectively.

분무열분해법에 의한 NiO 첨가 Al2O3 분체의 합성 (Synthesis of NiO-doped Al2O3 Powder by Spray Pyrolysis)

  • 박정현;조경식;김한태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.593-602
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    • 1991
  • Al2O3 and NiO-doped Al2O3 powders were prepared from the ethanol solution of Al (NO3)3$.$9H2O and Ni(NO3)2$.$6H2O by spray pylolysis method using two-fluid nozzle. As a result of spraying test with 0.3 mol/{{{{ iota }} concentration starting solution, mean droplet sizes varied with 8.99∼9.69$\mu\textrm{m}$ and those standard deviation were 4.57∼5.12. As-prepared powders which were synthesized at 1000$^{\circ}C$ have spherical shape, sizes of 0.1∼3.0$\mu\textrm{m}$ and specific surface area of 22.34∼24.20㎡/g. Most powders consisted of {{{{ gamma }}-Al2O3 phase and transforned into ${\alpha}$-A;2O3 phase by calcination at 1100$^{\circ}C$ for 1 hr. NiO-doped Al2O3 sintered bodies had better sinterability than those of pure Al2O3 and 0.3 wt% NiO-doped Al2O3 had near theoretical density and dense microstructure.

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암모니아 용액 처리에 의한 Ru-Ni/Al2O3 촉매의 메탄 수증기 개질 반응에 미치는 영향 (The Effect by Aqueous NH4OH Treatment on Ru Promoted Nickel Catalysts for Methane Steam Reforming)

  • 이정원;정진혁;서동주;서유택;서용석;윤왕래
    • 공업화학
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    • 제17권1호
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    • pp.87-92
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    • 2006
  • Ru이 첨가된 $Ni/Al_2O_3$ 촉매 상에서의 메탄 수증기 개질 반응을 수행하였다. 반응 전에 $H_2$를 사용한 전처리가 필요한 $Ni/Al_2O_3$ 촉매에 비해, $Ru/Ni/Al_2O_3$ 촉매는 별도의 전처리 과정이 없이도 우수한 반응 활성을 나타내었다. $CH_4-TPR$과 반응 후 촉매에 대한 $H_2-TPR$ 결과, 메탄의 분해반응에 의한 $RuO_x$의 환원이 저온($220^{\circ}C$)에서부터 진행되며, 환원된 Ru이 NiO의 환원을 촉진하게 되어 자발적인 환원이 일어나게 된다는 것을 알 수 있었다. 금속 입자의 분산도를 높이기 위하여 $Ru/Ni/Al_2O_3$ 촉매를 $45^{\circ}C$에서 2 h 동안 $7M\;NH_4OH$ 수용액에 담근 후 소성하여 반응을 수행하였다. $NH_4OH$ 수용액으로 처리한 $Ru/Ni/Al_2O_3$ 촉매는 상대적으로 더 높은 반응 활성을 나타내었으며, $H_2$-화학흡착과 XRD, XPS 분석 결과로부터 입자크기가 감소하고 금속의 분산도가 향상되었음을 확인할 수 있었다. $NH_4OH$ 수용액에 의한 촉매의 고분산을 이용하여 Ru의 함량을 감소시켜 소량의 첨가로 높은 반응 활성을 보이고자 하였다.

Failure Mechanisms for Zirconia Based Thermal Barrier Coatings

  • Lee, Eui Y.;Kim, Jong H.
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권4호
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    • pp.340-344
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    • 1998
  • Failure mechanisms were investigated for the two layer thermal barrier coatings consisting of NiCrAlY bond coat and $ZrO_2$-8wt.% $Y_2O_3$ ceramic coating during cyclic oxidation. $Al_2O_3$ developed at the ceramic coating/bond coat interface first, followed by the Cr/Ni rich oxides such as $NiCr_2O_4$ and $Ni(Al, Cr)_2O_4$ during cyclic oxidation. It was observed that the spalling of ceramic coatings took place primarily within the NiCrAlY bond coat oxidation products or at the interface between the bond coat oxidation products and zirconia based ceramic coating or the bond coat. It was also observed that the fracture within these oxidation products occurred with the formation of $Ni(Cr, Al)_2O_4$ spinel or Cr/Ni rich oxides. It was therefore concluded that the formation of these oxides was a life-limiting event for the thermal barrier coatings.

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전자빔 처리된 $Ni/g-Al_2O_3$ 촉매에서 메탄의 합성가스 전환반응

  • 신중혁;최부성;전진
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.526-529
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    • 2007
  • 본 연구에서는 일정선량(600kGy)에서 전자빔 에너지(0.7, 1, 2 MeV)를 달리하여 조사한 $Ni/g-Al_2O_3$ 촉매를 이용하여 세 가지 다른 종류의 합성가스 전환반응(메탄의 이산화탄소 개질반응, 메탄의 수증기 개질반응, 메탄의 부분산화반응)을 수행하였다. 전자빔 조사는 He 분위기, 실온에서 수행하였으며, 조사된 촉매의 표면상태 변화를 살펴보기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 고에너지 전자빔 처리된 $Ni/g-Al_2O_3$ 촉매의 표면 특성분석 결과 촉매 표면의 Ni종은 metallic Ni, NiO, $NiAl_2O_4$의 3가지 상태로 존재함을 알 수 있었으며, 전자빔 에너지 증가에 따라 촉매 표면의 전체적인 Ni 함량과 촉매 표면의 Ni 분산도를 나타내는 Ni/Al ratio가 증가하였다. 또한, 전자빔 에너지 증가에 따라 Ni에 결합된 산소가 더 크게 감소되어 표면에서 산소 vacancy가 증가하는 결과를 가져왔으며, 이는 결국 세 가지 Ni의 상태 중 metallic Ni과 $NiAl_2O_4$를 증가시켰다. 이러한 결과들은 메탄의 이산화탄소 개질 반응과 메탄의 수증기 개질반응에서 반응물($CH_4$, $CO_2$)의 전환율과 생성물(CO, $H_2$)의 수득율을 증가시켰으며 메탄의 부분산화반응은 반응의 특성상 메탄의 전환율은 증가하나 생성물인 CO, $H_2$는 오히려 감소하는 결과를 가져옴을 알 수 있었다.

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