• 제목/요약/키워드: 다공층

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다공성 Pt-Au 전극을 이용한 초소형 메탄올 센서 (Miniaturized Methanol Sensor with Porous Pt-Au Electrode)

  • 김정두;이이재;박재영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1539_1540
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Porous Au-Pt 전극을 기반으로 연료전극과 공기전극으로 구성된 초소형 메탄올 센서를 설계 및 제작하고 그 특성을 분석해 보았다. 제안된 Porous Au-Pt 전극은 Porous 구조의 금속을 만드는 방법 중 하나인 Templating기법을 적용하여 수백나노 크기의 Pore들을 가진 Porous Au 전극을 제작하였고 그 위에 수 나노 크기의 Pt particles을 전해 도금하여 제작되었다. 고분자 전해질막 층으로서 Nafion film은 전해 도금한 Porous Au-Pt 전극 사이에 삽입하고 hot Pressing 통하여 센서를 구성하였다. Porous Au-Pt 전극을 기반으로한 전기화학 메탄올 센서는 $0.25\;cm^2$ 의 작은 전극 면적에도 불구하고 넓은 온도 범위 ($20^{\circ}C-100^{\circ}C$) 에서 온도에 따른 뛰어난 선형성(Correlation coefficient = 0.986)을 보였으며, 특히, 일정온도 ($60^{\circ}C$)에서 메탄올 농도 0 M에서 2 M 까지의 전류응답 특성을 측정, 분석 결과 메탄올 농도에 따른 9.6 mA/$mM{\cdot}cm^2$ 의 민감도 및 10 초 이내의 응답시간 특성을 보였다.

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전기 이중층 커패시터용 메조 다공성 탄소 나노섬유의 제조 (Fabrication of Mesoporous Carbon Nanofibers for Electrical Double-Layer Capacitors)

  • 이도영;안건형;안효진
    • 한국재료학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.617-623
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    • 2017
  • Mesoporous carbon nanofibers as electrode material for electrical double-layer capacitors(EDLCs) are fabricated using the electrospinning method and carbonization. Their morphologies, structures, chemical bonding states, porous structure, and electrochemical performance are investigated. The optimized mesoporous carbon nanofiber has a high sepecific surface area of $667m^2\;g^{-1}$, high average pore size of 6.3 nm, and high mesopore volume fraction of 80 %, as well as a unifom network structure consiting of a 1-D nanofiber stucture. The optimized mesoporous carbon nanofiber shows outstanding electrochemical performance with high specific capacitance of $87F\;g^{-1}$ at a current density of $0.1A\;g^{-1}$, high-rate performance ($72F\;g^{-1}$ at a current density of $20.0A\;g^{-1}$), and good cycling stability ($92F\;g^{-1}$ after 100 cycles). The improvement of the electrochemical performance via the combined effects of high specific surface area are due to the high mesopore volume fraction of the carbon nanofibers.

수학적 귀납법을 이용한 정삼투 및 압력지연삼투 공정의 투과율 불균형 해석 (Intrinsic Flux Inequality in Forward Osmosis (FO) and Pressure-Retarded Osmosis (PRO) Processes)

  • ;이승원
    • 멤브레인
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    • 제25권4호
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    • pp.367-372
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    • 2015
  • 정삼투와 압력지연삼투 공정에서 용매의 투과율은 용매와 막이 접촉하는 방식에 의존한다. 각각의 공정에서 막의 활성층이 고농도 용매와 접촉하는 경우를 압력지연삼투 방식이라 하고, 고농도 용매가 막의 다공성 지지하층과 직면해 있는 경우를 정삼투 방식이라고 한다. 압력지연삼투 방식과 정삼투 방식은 각각 희석형 그리고 농축형의 내부농도 분극 현상을 유발하는데, 동일한 조작 조건에서 정삼투 방식보다 압력지연삼투 방식이 높은 투과율을 나타내는 현상이 실험적으로 관측되었다. 본고에서는 정삼투방식과 압력지연삼투 방식에서 발생하는 본질적인 투과율 불균형을 수학적 귀류법을 이용하여 증명하고, 물리적인 원인을 규명한다.

마이크로 부동액막을 이용한 착상방지에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Frost Prevention using Micro Liquid Film of an Antifreezing Solution)

  • 장영수;윤원남
    • 설비공학논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.459-467
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    • 2005
  • The effect of anti freezing solution liquid film on the frost prevention is experimentally investigated. It is desirable that the antifreezing solution spreads widely on the heat exchanger surface forming thin liquid film to prevent frost nucleation and reduce the thermal resistance across the film. A porous layer coating technique is adopted to improve the wettedness of the anti freezing solution on a parallel plate heat exchanger. The antifreezing solution spreads widely on the heat exchanger surface with 100 $\mu$m thickness by the capillary force resulting from the porous structure. It is observed that the antifreezing solution liquid film prevents a parallel plate heat exchanger from frosting. The reductions of heat and mass transfer rate caused by thin liquid film are only $1\~2\%$ compared with those for non-liquid film surface.

전기적 흡 . 탕착에 의한 제염폐액의 정화처리기술 (The Purification of Decontamination Liquid Waste by Electrosorption)

  • 정종헌;문제권;김규남;이성호;이상문
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권3호
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    • pp.18-25
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    • 1999
  • 화학제염이나 전지화학제염을 통해 발생된 방사성 폐액을 정화처리할 수 있는 새로운 방법으로, 다공성 활성탄소섬유(ACF)상에서 폐액중 코발트이온의 전기적 흡·탈착에 대한 연구를 수행하였다. 회전원판 전극을 사용하여 순환전압전류법으로 전기이중층 충전만이 발생하는 전위 영역을 조사하였다. ACF 전극을 사용한 회분식 전기흡착 실험결과, 음의 전위 가용은 저위 미가용 시의 흡착에 비해 코발트이온의 흡착을 증가시켰다. 또한 흡착된 코발트 이온은 역전된 가용전위에 의해 용액으로 용출되었으며 이와 동시에 탄소체 전극이 재생되어, 전기흡착 공정의 가역성을 확인 할 수 있었다.

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Curdlan과 활성탄을 이용한 미생물 고정화 담체개발 (Development of Supporting Materials with Curdlan and Activated carbon for Microbial Immobiliaztion)

  • 손효진;박양호;권규혁;이중헌
    • KSBB Journal
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    • 제18권3호
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    • pp.243-247
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    • 2003
  • 커들란과 활성탄의 조성을 몇 가지로 나누어서 실험한 결과 커들란 30 g/L과 활성탄 6 g/L의 비로 제조하여 Autoclave ($121^{\circ}C$, 1 atm, 15 min)에서 가열한 담체의 물성이 다공성 특성 및 세포의 고정화 측면에서 우수함을 보였다. 충전층 반응기를 설치하여 담체를 고정시킨 후 미생물 부착능력을 실험한 결과, 철 산화 세균에 의하여 시간이 증가할수록 철 산화 속도가 빨라지고, 이 과정을 주사전자현미경으로 촬영한 결과 시간이 증가할수록 담체에 부착되는 미생물의 농도가 증가함을 확인할 수 있었다. 그리고 본 실험에서 사용된 담체는 환경 친화적인 고분자로 2차적으로 발생할 수 있는 환경문제를 해결 할 수 있으며 기존의 담체에 비교하여 비표면적이 넓고, 인체에 해가 없는 생물고분자 담체이므로 식품용도의 흡착제 등으로도 유용하게 사용될 수 있다.

고분자전해질연료전지용 과불소계 술폰화 이오노머-PTFE 강화막 (Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer-PTFE Pore-filling Membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 강성은;이창현
    • 멤브레인
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    • 제25권2호
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    • pp.171-179
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    • 2015
  • 과불소계 술폰화 이오노머(perfluorinated sulfonic acid ionomers; PFSAs)는 뛰어난 수소이온전도성과 높은 내화학성으로 인해 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte fuel cells)용 고체전해질로 널리 사용되고 있다. 그러나 PFSA 전해질은 가습-건조조건에서 연료전지가 구동에 따라 반복적인 팽윤-수축으로 인해 전극층이 전해질로부터 탈리되어 전기화학적 수명특성이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다공성 PTFE support film의 기공특성에 대한 이해를 바탕으로 기공구조 내 나피온 이오노머를 함침시키는 강화막을 제조하였고, 기본특성을 평가하였다. 제조된 강화막은 매우 높은 수소이온전도도(${\sim}~0.5S\;cm^{-1}@90^{\circ}C$ in liquid water)를 나타내었다.

세라믹 섬유를 이용한 멤브레인 필터의 연구개발 동향 (Development Trend of Membrane Filter Using Ceramic Fibers)

  • 김득주;이정우;남상용
    • 멤브레인
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    • 제26권2호
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    • pp.87-96
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    • 2016
  • 세라믹 소재는 고분자 나노섬유 분리막과 비교하여 우수한 열안정성과 고투과 물성을 가짐으로써 지난 10여 년간 많은 주목을 이끌어왔다. 최근 들어 높은 다공도와 유량을 가지는 세라믹 섬유 분리막이 금속 산화물을 이용하여 주로 전기방사법에 의해 제조되어 왔는데, 이러한 세라믹 분리막의 제조 단가를 감소하며 성능을 향상시키기 위해 나노섬유의 선택층을 가지는 세라믹 분리막들이 전기방사 공정과 개질 과정을 통해 개발되었다. 본 리뷰에서는 최근 수년간 세라믹 섬유 분리막의 개발을 위한 연구 동향에 대하여 정리하였다.

박판형 미세다공 표면에서의 미소액적의 동결 (Freezing of Micro-size Water Droplet on Micro Porous Surface)

  • 박 천완;이동규;백종현;강채동
    • 설비공학논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.173-178
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    • 2011
  • Gas diffusion layer(GDL) in PEMFC performs the discharge of water vapor smoothly. When GDL is revealed to cold environment, the freezing of the water droplet or water net in GDL occurs. The purpose of this work is to observe the cooling and freezing behavior of the water droplet which meets to the microporous surface and air under the various low temperature conditions. GDL was coated with waterproof material, which has three types of coating rate, 0, 40 and 60%. Water droplets in series of sizes on GDL were supercooled, frozen and crystalized orderly by circulating low temperature brine. The process of cooling was investigated with the temperature and the snapshot of the water droplet.

스퍼터링을 통하여 다공성 양극산화 알루미늄 기판에 증착되는 니켈 박막의 기공 크기 조절 (Control of the Pore Size of Sputtered Nickel Thin Films Supported on an Anodic Aluminum Oxide Substrate)

  • 지상훈;장춘만;정우철
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.434-441
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    • 2018
  • The pore size of nickel (Ni) bottom electrode layer (BEL) for low-temperature solid oxide fuel cells embedded with ultrathin-film electrolyte was controlled by changing the substrate surface morphology and deposition process parameters. For ~150-nm-thick Ni BEL, the upper side of an anodic aluminum oxide (AAO) substrate with ~65-nm-sized pores provided ~1.7 times smaller pore size than the lower side of the AAO substrate. For ~100-nm-thick Ni BEL, the AAO substrate with ~45-nm-sized pores provided ~2.6 times smaller pore size than the AAO substrate with ~95-nm-sized pores, and the deposition pressure of ~4 mTorr provided ~1.3 times smaller pore size than that of ~48 mTorr. On the AAO substrate with ~65-nm-sized pores, the Ni BEL deposited for 400 seconds had ~2 times smaller pore size than the Ni BEL deposited for 100 seconds.