• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.11a
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• pp.51-55
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• 2003

The thermal behavior of NiFe$_2$O$_4$ prepared by a solid-state reaction was investigated for H$_2$ generation by the thermochemical cycle. The reduction of NiFe$_2$O$_4$ started from 800 $^{\circ}C$, and the weight loss was 0.2-0.3 wt％ up to 1000 $^{\circ}C$. At this reaction, NiFe$_2$O$_4$ was reduced by release of oxygen bonded with the Fe$^3$ion in the B site of NiFe$_2$O$_4$. In the $H_2O$ decomposition reaction, H$_2$ was generated by oxidation of reduced NiFe$_2$O$_4$. The crystal structure of NiFe$_2$O$_4$ for redox reaction maintained spinel structure. Then, NiFe$_2$O$_4$ is excellent material in the thermochemical cyclic reaction due to release oxygen at low temperature for the reduction reaction and produce H$_2$ maintaining crystal structure for redox reaction.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.2 s.6
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• pp.69-74
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• 2006

본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrite를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites 는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrite에 대한 열적환원은 1573K 에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K 에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.43-46
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• 2006

본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrites를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrites에 대한 열적환원은 1573K에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

• Resources Recycling
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• v.21 no.6
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• pp.32-38
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• 2012

In this study, direct reduction of $ZrO_2$ using liquid calcium was investigated. The influence of molar ratio of Ca and $ZrO_2$, reaction time and temperature on the reduction behavior of $ZrO_2$ was studied. Experiments were conducted in a closed stainless steel chamber under Ar atmosphere during 5 to 60 minutes. Most of the $ZrO_2$ was reduced to Zr in 5 minutes at 1223 K and 3 Ca/$ZrO_2$ molar ratio. The minimum oxygen content in reduced metal Zr was obtained about 0.66 wt% at 1373 K after 30 minutes and 4 Ca/$ZrO_2$ molar ratio. The morphology of zirconium powder obtained was highly affected by the reaction temperature and reaction time.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.273-276
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• 2016

최근 single-layer $MoSe_2$와 같은 2차원의 TMD 화합물들이 물분해 광촉매로서 각광받고 있다. TMD 화합물 중 single-layer $MoSe_2$는 수소 발생 반응을 일으킬 수 있으나 산소 발생 반응은 일으킬 수 없어 산화 반응을 진행시킬 추가적인 전극이 필요하다. 이 연구에서는 strain과 doping을 통해 valence band를 아래로 이동시켜 $MoSe_2$를 더 좋은 물분해 광촉매로 변화시키는 방법을 모색하였다. 먼저 Armchair, zigzag, biaxial isotropic, z-axis direction으로 strain을 걸어줄 때 전자구조의 변화를 관찰하였다. z-axis 방향으로 -2.5% strain을 걸어주었을 때 VBM이 0.07eV만큼 감소하였다. 또한 Mo를 Nb로 치환하고 Se를 P, As로 치환한 다음 전자구조를 관찰하였다. Nb와 doping의 경우 VBM이 감소함을 확인하였으며 As doping의 경우 산화반응이 일어날 수 있고 산화력과 환원력이 비슷해짐을 알아내었다. 또한 산화반응과 환원반응이 일어나는 위치가 분리됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.35-36
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• 1992

화학반응이 주로 고온에서 일어나기 때문에 polymer membrane의 화학반응에의 적용은 거의 없었으며, 연구의 대부분은 열적 안정성이 좋은 inorganic membrane reactor에 대하여 이루어져 왔다. 산 및 산화환원 촉매로써의 12-텅스토인산은 반응물의 종류에 따라 특이한 흡착 특성을 보이며, 헤테로폴리산만이 지니는 특징적인 surface, bulk 특성 때문에 바능물의 종류에 따라 반응은 촉매의 surface and/or bulk에서 일어난다. 무기 축합산인 12-텅스토인산이 지니는 또 하나의 특징은 물, 알콜, ether 같이 산소를 포함하는 organic solvent에 매우 잘 녹는다는 사실이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.186-186
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• 2016

수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2002.05a
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• pp.173-177
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• 2002

두 개의 유동층 사이를 순환하는 금속매체(Metal or Metal oxide)를 이용하여 공기에 의한 금속매체의 산화와 기체연료(H$_2$, CO, CH$_4$등)에 의한 금속산화물의 환원반응이 별개의 반응기에서 일어나게 하는 새로운 개념의 연소기술인 매체순환식 가스연소기술은 공기와 기체연료를 직접 접촉시켜 반응하는 기존의 가스연소기에 비해 많은 장점을 가지고 있다.(중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.126-126
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• 2003

산화아연은 높은 열전도도와 열용량을 갖으며, 결정 부피의 44%만이 아연 및 산소 이온으로 채워져 있어 결함의 생성이 다양하여 여러 가지 전기적, 광전기적, 촉매 특성등을 부여할 수 있어 산업전반에 널리 이용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 초음파 분무 연소합성법을 이용하여 Zinc nitrate hexahydrate를 산화제로, Carbohydrazide를 환원제로 사용하여, 연소합성을 위한 에너지를 최대희 얻기 위해 산화수와 환원수의 비율이 1:1이 되게 조절하여 전구체의 산화ㆍ환원 반응을 이용하여 액적의 체류시간, 농도, 온도, filtering 효과등을 조절하면서 액적 단위로 연소반응을 유도함으로써 부가적인 하소과정이 필요없이 상전이가 완료된 구형의 나노크기 ZnO 분말을 in-situ로 제조하여 입자의 크기와 형 태, 결정상등을 분석하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.1
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• pp.12-18
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• 2012

The prohibitively high cost of Pt catalyst might be the biggest barrier for the commercialization of proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) of which wide application is expected. Worldwide research efforts for the development of alternative to Pt oxygen reduction reaction (ORR) catalyst are made recently. One of the important considerations in the catalyst development is durability issue as well as economic aspect. From this point of view, platinum group metals (PGM) except Pt can be a candidate for replacing Pt catalyst because the material properties and the catalytic activity of PGM are expected to be similar to Pt. In contrast to Ir, Rh and Os to which not so much attention has been paid as an ORR catalyst, Pd that is most similar to Pt in terms of material properties and catalytic activity and Ru that is in the form of chalcogenide have been studied intensively. Activity comparison between non-Pt and Pt oxygen reduction catalysts by half cell test using RDE (rotating disk electrode) or PEMFC MEA (membrane electrode assembly) operation indicates that Pd-based catalysts show the most similar activity to Pt. In this paper we analyze the composition of PGM ORR catalyst in literature to promote the development of non-Pt ORR catalyst.