Effect of nickel powder to added to the hydrogen absorbing alloy electrode of $MmNi_{4.5}-xCoxMn_{0.3}Al_{0.2}$ system alloy was investigated. The addition of nickel powder was effective for the improvement of discharging characteristic. It was found that the discharge capacity was 310mAhig when the alloy negative electrode was mixed $MmNi_{3.75}CO_{0.75}Mn_{0.3}Al_{0.2}$ and nickel powder with a mix of one to three. Still another, we have investigated thermodynamic stability of hydrogen in the alloy negative electrode. As a result, enthalpy of hydrogen and hydrogen equilibrium pressure in the alloy negative electrode were a suitable value to easy hydrogen absorption-desorption.
The hydrogenation behavior of $Mg_2Ni$ powder prepared by ball milling has been studied. Ball milled $Mg_2Ni$ was transformed to an amorphous-like state after 200hr ballmilling, and crystallized to $Mg_2NiH_x$ by hydrogenation at got. The hydrogen storage capacity gradually increased as a function of ball milling time. $Mg_2Ni$ by 400hr ballmilling shows higher hydrogen storage capacity (3H/M) than $Mg_2Ni$ by VIM(Vacuum Induction Melting).
In this paper molecular dynamics simulations have been carried out to investigate energy and momentum transfer of hydrogen ions impacted on the Ni (100) surface with $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$ incident angles. The initial kinetic energies of the hydrogen ion were ranged from 100 eV to 1,600 eV to study the layer-by-layer energy variation as a dependence of incident energies and angles. At low incident energies, the scattering energy transfer is dominated by the normal motion of surface layers due to thermal vibrations and multiple collision effects. For higher incident energies, the scattering energy transfer in a normal direction is greater than that in a parallel direction. In the case of penetration, the amount of transferred energies do not affect much on Ni layers at low incident energy. It was found channeling effects through Ni layers with increasing incident energies.
In this paper molecular dynamics simulations were employed to investigate the structural and dynamic properties of hydrogen ions impacted on the Ni (100) surface with the $45^{\circ}$ incident angle. The initial kinetic energies of the hydrogen ion range from 100 to 1,600 eV. Together with the trajectory visualization of hydrogen ions, we computed scattering and penetration yields, mean energies and angles, and probability and energy distributions as a function of longitudinal and azimuthal directions. In the case of lower energy scattering ions, the multiple collision effects were found to be important to the third layers or lower. For higher energy penetrating ions, compared with the normal incident angle, it was significant the effective channeling effects through the Ni layers and the angle dependencies were indicated both in the longitudinal and the azimuthal angle directions.
금속산화물의 열화학싸이클에 의한 수소생산 소재중 안정성이 우수하고 물분해 수소생산능이 비교적 우수한 $NiFe_2O_4$를 합성하여 열화학수소생산공정 적용시 최적화의 조건에 대하여 검토하였다. 합성한 $NiFe_2O_4$는 격자상수가 $8.34\;{\AA}$이었고, 뫼스바우어에 의해 구조는 Ni이 페라이트 구조인 $AB_2O$의 B위치에 주로 위치하는, A 및 B의 상대적 흡수강도가 57.9:42.1인 역스피넬구조를 보이고 있다. 이러한 구조의 $NiFe_2O_4$의 열적환원은 $610^{\circ}C$부터 시작하여 $1200^{\circ}C$에 이르는 동안 약 1.1 wt%의 무게감소가 관찰된다. 물에 의한 산화과정에서 수소가 발생하게 되는데, $1200^{\circ}C$이하의 환원온도에서 가능한 수소생산량은 약 $0.45\;cm^3/g{\codt}cycle$ 이었다. 산화 환원의 반복과정에서 $NiFe_2O_4$의 XRD에 의한 구조변화는 관찰되지 않아 매우 안정한 구조를 갖는다는 것을 보여주었다. 수소생산을 위한 무게당 싸이클당 수소생산양은 산화 환원과정의 온도범위가 가장 중요하였고 물의 접촉시간은 중요한 요소가 되지 않았다. 열적 환원과정에서 많은 양의 수소생산성능을 보이기 위해서는 $1200^{\circ}C$이상의 고온을 필요로 하는 것을 보여주었다.
본 연구에서는 기존 니켈 활성성분만의 알루미나담지 촉매에 비해 고온에서의 수소를 사용한 환원 전처리 과정을 거치지 않고도 높은 반응활성을 나타내며, 반응 중 탄소침적에 대한 촉매 저항성에서도 우수한 결과를 나타낸 루테늄-니켈 촉매에 대해보고 하고자 한다. 메탄 수증기 개질 반응을 통해, 루테늄을 최종적으로 담지한 알루미나 담지니켈계 촉매는 별도의 전처리과정 없이 $650^{\circ}C$에서부터 높은 반응성을 보였으며, 루테늄과 니켈을 동시에 담지한 경우보다 더 우수한 활성을 나타내었다. Ru의 담지량을 달리한 실험에서는$RU(0.5)/Ni(20)/Al_2O_3$ 촉매가 가장 높은 활성을 보였다. $H_2-TPR$ 분석 결과, $Ru(0.5)/Ni(20)/A1_2O_3$촉매의 경우 세 가지 환원 피크가 나타났으며, $Ni(20)/A1_2O_3$촉매와 비교해 볼 때, 저온(<$130^{\circ}C)$에서 환원가능한 $RUO_2$의 존재를 확인할 수 있었다. 담지된 RU은 분산도가 높아, XRD분석 결과에서 Ru이나 $RuO_2$의 특성 피크가 존재하지 않았다. 또한 $650^{\circ}C$에서 10시간 개질반응 후 얻어진 촉매에 대해 $O_2-TGA$를 분석한 결과, $Ni(20)/Al_2O_3$촉매는 $-7.2wt\%$ 정도의 큰 무게 감소를 보였으며, 이는 촉매 표면에 생성된 carbon tube에 의한 것임을 SEM 분석을 통해 알 수 있었다 이에 반해, $Ru(0.5)/Ni(20)/Al_2O_$ 촉매는 $O_2-TGA$시 $0.3wt\%$ 정도 무게 증가에 그쳤으며, SEM 분석상 carbon tube의 생성이 크게 억제되었음을 알 수 있었다.
세자리 비스(이미노)알릴 (N,C,N-집게발) 리간드를 가진 단핵 Ni(II) 착물을 발표하고자 한다. 새로운 착물(2,6-(ArN=CH)2C6H3)NiBr (Ar=2,6-dimethylphenyl (1), 2,6-diisopropylphenyl (2))은 산화성 첨가반응에 의해 Ni(COD)2 (COD=1,5-cyclooctadiene)와 1,3-(ArN=CH)2C6H3Br (bis(N-Ar)-2-bromoisophthalaldimine: Ar=Ph-2,6-Me2, Ph-2,6-iPr2) 으로부터 높은 수율로 합성하였다. 리간드와 니켈 착물에 대한 개선된 합성경로에 대하여 설명하고자 한다. 니켈(II) 착물 1, 2는 적외선 분광학, 수소-핵자기공명, 그리고 원소분석에 의해 구조를 밝혔다. 합성한 니켈 착물을 촉매로 사용하여 에틸렌 중합반응을 시도하였으나 목적하는 에틸렌고분자는 얻어지지 않고 소량의 올리고머가 형성되었다. 본 연구에서 합성한 니켈 착물이 에틸렌고분자 촉매반응에 활성을 보이지 않는 이유는 아마도 집게발 착물의 높은 경직성과 리간드의 비치환성 때문에 반응에 필요한 적합한 조건을 제공하지 못 했다고 사료된다.
Within recent years attention has been focused on the method of hydrogen storage using metal hydride reactor due to its high energy density, durability, safety and low operating pressure. In this paper, a numerical study is carried out to investigate the coupled heat and mass transfer process for absorption in a cylindrical metal hydride hydrogen storage reactor using a newly developed model. The simulation results demonstrate the evolution of temperature, equilibrium pressure, H/M atomic ratio and velocity distribution as time goes by. Initially, hydrogen is absorbed earlier from near the wall which sets the cooling boundary condition owing to that absorption process is exothermic reaction. Temperature increases rapidly in entire region at the beginning stage due to the initial low temperature and enough metal surface for hydrogen absorption. As time goes by, temperature decreases slowly from the wall region due to the better heat removal. Equilibrium pressure distribution appears similarly with temperature distribution for reasons of the function of temperature. This work provides a detailed insight into the mechanism and corresponding physicochemical phenomena in the reactor during the hydrogen absorption process.
1세대 바이오디젤인 fatty acid methyl ester(FAME)의 문제점을 극복하기 위하여 많은 연구가 진행 중 이다. 소위 차세대 바이오디젤은 triglyceride의 산소 화합물을 제거하여 정유 공정을 통해 생산된 디젤과 동일한 특성을 지닌 탄화수소로 전환시킨 오일이다. 이를 위하여 수소를 첨가하여 산소를 제거 시키는 Hydrodeoxygenation(HDO) 반응이 필요하다. 고온($300-400^{\circ}C$), 고압(50-100 bar)의 혹독한 조건에서 높은 수율과 안정성을 보이는 촉매 개발이 필요하다. 이를 위하여 반응물중의 산소를 효과적으로 제거하기 위하여 산소 전달능이 뛰어난 $CeO_2$ 담체에 열안정성을 높이는 $ZrO_2$를 조합한 $Ce-ZrO_2$ 담체를 선정하였으며 수소첨가 탈산소 반응에 활성을 나타낼 것으로 예상되는 니켈을 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 15%Ni-$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ ($0{\leq}x{\leq}1$)촉매를 공침법(co-precipitation)으로 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 소성하였다. 촉매 특성분석은 XRD, BET, H2-TPR을 이용하였다.
The objective of this study is an understanding of stress corrosion cracking of metals that is recognized to mostly limit the lifetime of the structural materials by comparing the features of delayed hydride cracking of zirconium alloys with those of stress corrosion cracking (SCC) of Ni-based alloys and hydrogen cracking of stainless steels. To this end, we investigated a dependence of delayed hydride cracking (DHC) velocity on the applied stress intensity factor and yield strength, and correlated a temperature dependence of the striation spacing and the DHC velocity. We reviewed a similarity of the features between the DHC of zirconium alloys, the SCC of Ni-based alloys and turbine rotor steels, and the hydrogen cracking of stainless steels and discussed the SCC phenomenon in metals with our DHC mode.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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