• 제목/요약/키워드: 동시 환원

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전기방사를 이용한 슈퍼캐퍼시터용 금속산화물/탄소나노섬유 복합체 (Electrospun Metal Oxide/Carbon Nanofiber Composite Electrode for Supercapacitor Application)

  • 양갑승;김보혜
    • 공업화학
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    • 제26권3호
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    • pp.239-246
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    • 2015
  • 나노 탄소재료를 복합화하면 기존 재료의 특성을 유지하면서 그 효율을 극대화할 수 있다. 여기에 이종원소를 부가하면 전기화학적인 특성이 디자인되므로, 나노 탄소재료의 복합화를 통해 한 종류의 나노 재료로부터 여러 강점을 얻을 수 있다. 특히 탄소나노섬유와 금속산화물을 복합화하면 탄소나노섬유의 전기이중층 뿐만 아니라 금속산화물의 산화 환원 반응을 이용하여 비축전 용량, 고율 특성, 수명 특성이 향상되고 높은 수준의 출력밀도가 유지되는 고용량 슈퍼 캐퍼시터용 전극 소재를 개발할 수 있다. 본 총설에서는 탄소의 고출력특성과 금속산화물의 고에너지 특성이 동시에 발현되는 금속산화물계 탄소나노섬유복합체의 제법과 응용에 대한 최신연구를 다루도록 하겠다.

양극산화로 제조된 광어노드와 엔자임 고정화를 통한 광전기화학적 수소제조 연구 (Photoelectrochemical production of hydrogen by anodized photoanode and enzyme)

  • 박민성;심은정;허아영;윤재경;주현규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 양극산화된 $TiO_2$ 전극(anodized tubular $TiO_2$ electrode, ATTE)을 수소제조용 PEC(Photoelectrochemical)시스템에서 광어노드와 기존의 백금전극을 대체하고 $H^+$ 환원능을 향상시키기 위하여 엔자임(Pyrococcus furiosus, Pfu)을 고정화한 후 캐소드로 동시에 활용하였으며, 엔자임 고정을 위한 crosslinker 종류 및 금속담지 여부, ATTE 길이를 통한 수소발생양에 미치는 영향을 연구하였다. ATTE 표면과 엔자임의 amine group의 연결을 위하여 heterobifunctional crosslinker로써 사슬 길이가 상대적으로 짧은 Sulfo-SDA가 유리하였으며, 금속담지의 경우 짧은 튜브의 경우 1% 내에서 효과가 증진되었으나 긴 튜브의 경우는 오히려 광전류 및 궁극적으로 수소발생속도에 불리하게 작용하였다. 또한, 튜브 길이가 긴 ATTE가 짧은 ATTE 보다 수소발생양에서 더욱 효율적임을 알 수 있었다. 텅스텐산화물 담지의 가시광감응에의 담지 효과는 예비 실험 결과로 나타나지 않아, 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

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수성가스전환반응 페로브스카이트구조 촉매 반응속도 연구 (Kinetic study of perovskite catalyst for water-gas shift reaction)

  • 전승현;배중면;임성광;김기현
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.77.2-77.2
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    • 2010
  • 일산화탄소를 수소로 변환하는 수성가스전환반응(WGSR)은 수소 생산, 연료개질 시스템뿐만 아니라 암모니아 제조, 제철소 제련과정등 일선 산업현장에서 널리 활용되고 있다. 상용공정에서의 WGS반응은 두 단계의 반응기(HTS/LTS)에서 각각 Fe/Cr, Cu/Zn기반 촉매를 사용하여 이루어진다. 하지만 이러한 촉매들은 공기중 자연발화성이 있고 사용전 환원과정이 필요하다. 또한 최근에 많은 연구가 진행되고 있는 귀금속 담지 촉매는 기존 촉매의 단점을 극복하고 활성이 높은 장점이 있다. 이에 본 연구에서 제시한 페로브스카이트 촉매는 상용 촉매, 귀금속 담지촉매 시스템과의 비교를 위하여 제작된 촉매를 사용한 반응시스템과 기존 상용촉매를 사용한 반응시스템을 비교하여 개발 촉매의 성능 수준을 검토하였다. 이러한 결과 페로브스카이트 구조 촉매는 상용촉매의 공정상의 단점과 귀금속 담지촉매의 가격적인 측면에서의 단점을 동시에 극복한 촉매로서 성능 및 메탄화반응 억제 측면에서 우수성을 보유하고 있다는 것을 증명하였다. 이러한 페로브스카이트 구조 촉매의 반응특성을 규명하기 위해 문헌조사해본 결과 기존 수성가스전환반응에서 쓰이는 촉매들의 반응매카니즘은 대표적으로 formate와 redox 반응 두가지가 있었다. 페로스브스카이트 구조 촉매는 그 구조와 귀금속 함량, 활성 등 성능측면에서 귀금속 촉매와 상당히 유사한 측면이 있기 때문에 귀금속 담지 촉매의 반응속도식을 기본으로 하여 실험결과와 일치시켜 페로브스카이트구조 촉매에 맞는 반응속도식을 제시하고 이를 통한 반응파라미터 값을 도출하였다.

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단기통 디젤엔진에서 LNT/DPF + SCR/DPF 하이브리드 시스템의 NOx 및 PM 동시저감 특성 (Characteristics of Simultaneous Removal of NOx and PM over a Hybrid System of LNT/DPF + SCR/DPF in a Single Cylinder Diesel Engine)

  • 강우석;박수한;최병철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.152-160
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    • 2016
  • The market demand for diesel engine tends to increase in general passenger cars as well as commercial vehicles because of its advantages. However, to meet the vehicle emissions regulation which will be more stringent in the future, it is necessary to plurally apply all after-treatment technologies such as diesel oxidation catalyst (DOC), catalyzed diesel particulate filter (CDPF), lean NOx trap (LNT) and selective catalytic reduction (SCR), and so on. Accordingly, the exhaust after-treatment system for diesel vehicle requires the technology of minimizing the numbers of catalysts by integrating every individual catalysts. The purposes of this study is to develop hybrid exhaust after-treatment device system which simultaneously uses LNT/DPF and SCR/DPF catalyst concurrently reducing NOx and particulate matter (PM). As the results, the hybrid system with $NH_3$ generated at LNT/DPF working as a reducing agent of SCR/DPF catalyst, improving NOx conversion rate, was found to be more excellent in de-NOx performance than that in LNT/DPF alone system.

열처리 온도 및 시간 변화가 고장력강의 도금성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of variation with heating pattern on the galvanizability of high strength steel)

  • 박민서;백두현;심영준;임희중
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.174-174
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    • 2013
  • 현재 자동차 강판 시장에서는 승객들의 안전 확보와 연비 향상을 위하여 자동차 강판의 경량화 및 고장력화가 급속히 진행되고 있다. 더불어 소비자는 더욱 아름답고 멋있는 외관을 추구하면서 정교한 디자인이 가능할 수 있도록 높은 성형성을 갖는 강판에 대한 요구도 또한 증대되고 있다. 따라서 강도와 성형성을 동시에 확보할 수 있는 DP형, TRIP형 등의 다양한 컨셉을 갖는 변태강화형 고장력강에 대한 개발 요구가 점점 심화되고 있으나 이들 고장력강의 상 제어를 위하여 첨가된 Si, Mn등의 성분들이 표면에 안정한 산화물을 형성하기 때문에 이러한 고장력강은 표면 품질이 열위한 것으로 보고 되고 있다. 따라서 기존 연구에서는 열처리중 표면으로 확산되어 올라오는 Si, Mn 산화물의 저감을 위하여 분위기 중 산소농도나 노점등을 조절하거나, 산화전처리, 선도금처리 등을 통하여 Si, Mn 의 표면 선택산화를 제어하여 도금 결함을 최소화하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 이러한 연구들은 대부분 강판 표면에서의 산화/환원의 반응에 대한 분위기 요인을 제어하는 연구들이며 실제 Si, Mn등의 산화성 원소들이 어떠한 조건에서 어떠한 경로들을 통해서 이동하여 표면으로 올라오는지에 대한 연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 산화성 원소들의 표면 확산 거동에 대한 고찰을 위하여 다양한 열처리 온도 조건을 통한 표면 도금성 경향, 합급화 경향 및 표면 분석결과를 바탕으로 확산 거동에 대한 경향을 밝히고자 하였다.

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카본나노튜브 상대전극을 가지는 염료감응형 태양전지의 광전특성 (Photo-Electric Characterization of Dye-Sensitized Solar Cells with Carbon Nano Tube Counter Electrode)

  • 구보근;이동윤;김현주;이원재;송재성;;서선희;김선재
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.331-334
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    • 2007
  • 탄소나노튜브는 화학적 안정성과 고전도성을 갖는 동시에 높은 비표면적을 지니고 있다. 이와 같은 특정으로 염료감응형태양전지의 상대전극으로 사용 가능이 기대되어 지고 있으나, 아직 성공적인 연구가 발표되고 있지 않다. 많은 연구자들이 CNT 자체만으로 원하는 효과를 얻지 못하고 있기 때문에, CNT 조작(가공)을 통해 CNT 특성을 올리고자 노력하였다. 그러나 본 연구에서, 가공하지 않은 CNT powder를 이용하여 paste를 제조하고 doctro-blade법으로 코팅하여 CNT counter electrode를 제조하여 DSSC의 상대전극으로써의 적용 가능성을 조사 해 보았다. 제조된 CNT counter electrode에 대한 CNT 자체만의 전기화학적 특성을 측정하였다. 그리고 DSSC 에 직접 적용하여 전지의 광전특성을 측정하였다. 그 결과 탄소나노튜브의 고전도성 특성과 넓은 비표면적 특성에 의해 상대전극의 전해질/전극계변에서의 전해질의 산화환원 반응에 대한 촉매 작용을 향상시키고, 상대전극 표변에서의 전자전달 속도를 높여 염료감응형 태양전지의 효율을 높이는 것으로 확인되어졌다.

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다양한 흡착자에 대한Si(113) $\times$2 표면의 상변화 연구 (Adsorbate-induced reconstructions of $\times$2 surface)

  • 김학수;황찬국;김용기;김정선;박죵윤;김기정;강태희;김봉수
    • 한국진공학회지
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    • 제8권3B호
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    • pp.269-275
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    • 1999
  • 전자회절법을 이용하여 K및 다양한 흡착자에 의한 Si(113)3 $\times$ 2 표면의 상변화를 관찰하였으며 광전자분광법을 이용하여 산소 노출량에 따른 가전자대 및 내각준위스펙트럼을 관찰하였다. 산소 흡착에 의해 가전자대의 표면상태가 내각준위에서 관찰되는 두 피크(S1, S2)와 동시에 사라지면서 3$\times$1 주기성을 보였다. 특히 이러한 변화가 동종물질인 실리콘 증착에서도 관찰되었으며 후열처리에 의해 3$\times$2 주기성으로 환원되는 것으로 미루어 Si(113)3$\times$2 표면의 3$\times$1으로의 초기 상전이가 실리콘 표면의 흡착자에 의해서 형성된 것이 아니며 기판 자체의 재배열과 관련되어 있음을 확인하였다.

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Fusarium moniliforme이 생산하는 효모세포벽 분해효소의 특성 (Characterization of yeast cell wall lytic enzyme from Fusarium moniliforme)

  • 장판식;박관화;이계호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.467-471
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    • 1986
  • Fusarium moniliforme으로부터 순모세포벽 분해효소를 생산하고 분리, 정제하여 효소특성 및 protoplast 제조실험을 하였다. Ammonium nitrate를 0.2% 첨가한 Baker's yeast 배지에서 7일간 진탕배양으로 효소를 생산한 후 Ammonium sulfate로 분획하고 Sephadex(G-100) column chromatography하여 세개의 peak를 얻었다 첫 번째 peak는 proteolytic, lytic activity 및 laminarin 분해력가를 보였으며, 두 번째 Peak는 lytic activity와 laminarin 분해력가를 동시에 가지고 있었으며, 세 번째 peak는 lytic activity만을 가지고 있었다. 분리된 세개의 peak를 혼합하였을때 개개의 peak보다 훨씬 높은 역가을 나타내어 상승효과를 보였고 또한 환원제에 의한 효소력가의 상승효과도 있었다. protoplast 수율은 99.2%정도였다

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은 이온교환된 ZSM-5 상에서 부탄 및 1-부텐의 방향족화 반응 (Transformation of Butanes and 1-Butene into Aromatic Hydrocarbons over Ag ion-exchanged ZSM-5 Catalyst)

  • 김건중;김광호;고완석;오노 요시오
    • 공업화학
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    • 제5권6호
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    • pp.957-966
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    • 1994
  • HZSM-5와 Ag 이온으로 교환된 ZSM-5를 촉매로 사용하여 부탄과 1-부텐으로부터 방향족 화합물로의 전환반응을 수행하였다. 방향족 탄화수소의 수율은 HZSM-5 내에 Ag 이온을 도입함으로써 현저하게 증가하였다 Ag 이온들은 출발원료인 탄화수소의 탈수소 촉매로서 작용하였다. 부탄과 1-부텐의 탈수소 과정에서 생성된 수소는 $Ag^+$ 이온을 Ag 금속으로 환원시킴과 동시에 산점의 형성을 유발하였다. Ag의 담지량이 다른 ZSM-5를 촉매로 사용하여 1-부텐의 전환반응을 수행하고, 이들 촉매의 산점특성 변화에 따른 효과를 검토하였다.

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경사 척박지에서 목초정착에 미치는 액비시용효과 (Effect of Cattle Slurry Applications on the Infertilie Sloped Land)

  • 최선식;김영진;윤세형;육완방
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.230-237
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    • 1994
  • 본 시험은 경사 척박지에서 초지조성시 양축 농가에서 부수적으로 생산되는 액상구비를 시용하여 목초의 정착과 조기생육을 원활하게 하고 동시에 부숙된 액상구비를 초지에 환원하여 초지상태의 비옥도를 증진시키고자 수원과 여주지방에서 3년간 수행하였다. 1. 목초의 정착율은 오차드그라스 단파구와 혼파구 공히 무처리구보다 처리구가 좋았다(무처리구에 비해 진압, 액비, 시용구, 지오라이트구에서 5% 유의성) 2. 조기생육에서 초장은 무처리보다 처리구가 0.5cm~2.1cm 길었다. 3. 월동율은 액비시용구, 진압구, 진압 + 액비구순으로 많았으며액비처리구의 평균작도 3~4%많았다. 4. 수량은 진압 + 액비구, 지오라이트구에서 무처리에 비하여 10~15% 증진되었다. 5. 토양 pH의 교정효과가 컸으며, 유기물 함량이 현저히 증가하였다.

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