• 제목/요약/키워드: 산소 환원 반응

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공정조건에 따른 NH3-SCR용 촉매의 질소산화물 제거특성 (NOx Removal of NH3-SCR Catalysts with Operating Conditions)

  • 박광희;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5610-5614
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    • 2012
  • 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적촉매환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)에서 촉매의 다양한 공정조건에서의 질소산화물 전환특성을 조사하였다. $H_2$-TPR을 통해 Mn, Cu가 포함된 탈질촉매의 경우 저온에서의 산소사용능력으로 우수함을 확인할 수 있었다. 탈질촉매 #1의 경우 반응온도가 증가함에 따라 탈질효율이 감소하나 탈질촉매 #2의 경우 반응온도가 증가함에 따라 탈질효율이 증가하다가 일정하였다. 이러한 현상은 두 촉매의 $NH_3$ 산화능력의 차이에 의한 것이다.

매체순환식 가스연소기용 대량생산입자의 연료별 환원반응특성 (Reduction Characteristics of Mass Produced Particle for Chemical-Looping Combustor with Different Fuels)

  • 류호정;김경수;이승용;박영성;박문희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.348-358
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    • 2008
  • Reduction reactivity and carbon deposition characteristics of mass produced oxygen carrier particle(OCN-650) have been investigated by using hydrogen, methane, syngas, and natural gas as fuels. For all fuels, the maximum conversion and oxygen transfer capacity increased as the temperature increase. The reduction rate and the oxygen transfer rate increased as the temperature increase for methane. However, those values showed maximum at 900$^{\circ}C$ for hydrogen, syngas, and natural gas. To explain consistently the change of maximum conversion, reduction rate, oxygen transfer capacity, oxygen transfer rate and degree of carbon deposition for different fuels, new parameters such as reactive carbon contents and require oxygen per input gas were adopted.

강변여과수 부지 내 충적층 지하수의 수질특성과 변화 (Characteristics of Groundwater Quality in a Riverbank Filtration Area)

  • 현승규;우남칠;신우식;함세영
    • 자원환경지질
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    • 제39권2호
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    • pp.151-162
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    • 2006
  • 경상남도 창원시 대산면에 위치하는 강변여과수 개발을 위한 충적층 지하수의 수질특성과 변화양상을 조사하였다. 지하수의 총용존고형물(TDS)은 3월에 비해 3월에 상당히 낮은 값을 보이며, 관측정에서 나타난 계절에 따른 용존산소 농도 변화 역시 강우의 함양으로 인한 지하수의 희석현상이 원인으로 판단된다. 충적층 지하수의 철(Fe)과 망간 (Mn)에 의한 오염현상은 지하수의 심도에 따른 용존산소의 감소에 따른 환원환경의 발생에 기인하며, 철은 비정질의 산화침전물이, 망간은 $MnCO_3$와 같은 탄산염 광물들이 주요 반응물질로 나타났다. 질산성질소$(NO_3-N)$에 의한 오염현상은 지하수 채취 심도에서의 산화환원 환경과 탈질반응이 중요한 역할을 한다. 질산성질소의 불규칙한 분포는 질산성질소가 관측지점 주변의 충적층의 농업시설에서 유입된 것을 지시한다. 연구부지의 관측정들 중 DS-2, D-2, DS-3, SJ-1 및 SJ-3은 주 대수층인 모래/자갈층을 관통하지 못해서, 취수정의 수질변화를 감시하는 모니터링 기능이 제한될 수 밖에 없었다. 나아가, 강변여과수 시설부지에서는, 적어도 여과부지로 사용되는 충적층에 대해서는 농업활동의 제한 등 적절한 오염방지대책이 시행되어야 한다.

바나디움 산화물의 환원 및 질화반응으로부터 얻어진 바나디움 산화질화물의 제조, 특성분석 및 암모니아 분해반응에서의 촉매 활성 (Synthesis, Characterization and Ammonia Decomposition Reaction Activity of Vanadium Oxynitride Obtained from the Reduction/Nitridation of Vanadium Oxide)

  • 윤경희;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.620-629
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    • 2022
  • 가열 속도, 몰 공간속도, 질화반응온도 등 다양한 실험 조건을 변화하며 바나디움 산화물과 암모니아와의 승온 질화반응을 통하여 바나디움 산화질화물을 제조하여 특성분석을 수행하였으며 제조된 바나디움 산화질화물 상에서 암모니아 분해반응의 촉매 활성을 검토하였다. 제조된 촉매의 물리·화학적 특성을 알아보기 위하여 N2 흡착분석, X-선 회절분석(XRD), 수소 승온환원(H2-TPR), 산소 존재 하 승온산화 (TPO), 암모니아 탈착 (NH3-TPD), 투과전자현미경(TEM) 분석을 수행하였다. 340 ℃에서 5 m2 g-1의 낮은 비표면적을 갖는 V2O5의 환원에 의하여 V2O3 으로의 변환은 미세 기공 형성에 의해 115 m2 g-1 높은 비표면적 값을 보여주었으며 그 이상의 질화반응 온도가 증가함에 따라 소결현상에 의해 지속적인 비표면적의 감소를 초래하였다. 비표면적에 가장 큰 영향을 미치는 질화반응 변수는 반응온도였으며, 단일 상의 VNxOy의 x + y 값은 질화반응온도가 증가함에 따라 1.5에서 1.0으로 근접하였으며 680 ℃의 높은 반응온도에서 입방 격자상수 a는 VN 값에 근접하였다. 본 실험 조건 중에 질화반응온도가 가장 높았던 680 ℃에서 암모니아 전환율은 93%로 나타났으며 비활성화는 관찰되지 않았다.

비수용매에서 네자리 Schiff Base Cobalt (II) 착물들의 산소첨가 생성물에 대한 전기화학적 성질에 관한 연구 (제 2 보) (Studies on the Electrochemical Properties of Oxygen Adducts Tetradentate Schiff Base Cobalt (Ⅱ) Complexes in Aprotic Solvents (Ⅱ))

  • 조기형;정진순;함희석;서성섭
    • 대한화학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.192-202
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    • 1989
  • 네자리 Schiff base cobalt(II) 착물로서 Co(SED) 및 Co(ο-BSDT)들을 합성하여 이들 착물들의 DMSO와 Pyridine 용액에서 산소를 가하여 산소첨가 생성착물로서 $[Co(o-BSDT)(DMSO)]_2O_2,\;[Co(SED)(Py)]_2O_2$$[Co(o-BSDT)(Py)]_2O_2$들을 합성하고 이들의 원소분석과 cobalt 정량, IR Spectra, TGA 및 자화율을 측정하여 DMSO 용매에서는 산소 : cobalt(II) 착물의 결합비가 1 : 2이고 pyridine 용매에서의 첫단계는 1 : 1이지만 저온과 오랜 반응시간에는 1 : 2로 주어진다. 또한 네자리 Schiff base cobalt(II)는 DMSO 및 pyridine과 산소가 6배위 결합으로 주어짐을 알았으며 Co(SED) 및 Co(ο-BSDT) 착물들의 0.1M TEAP-DMSO와 0.1M TEAP-pyridine 용액에서 순환전압-전류법에 의한 산화-환원과정은 산소가 결합되지 않은 착물에서 Co(II)/Co(III)와 Co(II)/Co(I) 과정은 가역적 또는 준가역적으로 일어나지만 산소첨가 생성착물은 비가역적으로 일어나고 산소결합의 환원전위는 $E_{pc}=-0.85{\sim}-1.19V$에서 일어나고 이에 couple인 산화전위는 $E_{pa}=-0.74{\sim}-0.89V$에서 준가역적으로 일어남을 알았다.

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Corynebacterium glutamicum에 의한 Lysine 생산에 있어서 산화환원 전위가 발효속도론적 특성에 미치는 영향 (The Effect of Redox Potential on the Kinetics of Lysine Production by Corynebacterium glutamicum)

  • 이진희;김성준;이재흥
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.76-81
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    • 1991
  • 2l 발효조에서 pH6.9, 온도 $32^{\circ}C$일 때 당밀배지를 이용하여 Corynebacterium glutamicum의 영양요구성 유사체 내성변이주에 의한 라이신 발효시 산화환원 전위 (ORP)가 라이신 발효속도의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 희석률이 0.1$h ^1$일때 탄소원이 제한되건 로이신이 제한되건 산소가 제한되지 않는 한 최대의 대당수율 24를 보였으며, 이 때의 산화환원 전윈 값은 -60mV와 -100mV 범위에 해당하였다. 산화화원 전위 값이 -130mV의 매우 낮은 용존산소 조건하에서는 대당수율 밀 $q_s, q_p$ 등의 발효 반응속도 상수값들이 크게 감소하였으며 glvcine, alanine, valine을 포함하는 발효 부산물의 축적량이 매우 높아졌다.

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알칼리용액에서 산소환원 및 발생반응에 대한 La0.8Sr0.2CoO3 전극의 기체확산층 영향 (Effect of Gas Diffusion Layer on La0.8Sr0.2CoO3 Bifunctional Electrode for Oxygen Reduction and Evolution Reactions in an Alkaline Solution)

  • 로페즈 카린;양진현;선호정;박경세;엄승욱;임형렬;이홍기;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.677-684
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    • 2016
  • Various commercially available gas diffusion layers (GDLs) from different manufacturers were used to prepare an air electrode using $La_{0.8}Sr_{0.2}CoO_3$ perovskite (LSCP) as the catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in an alkaline solution. Various GDLs have different physical properties, such as porosity, conductivity, hydrophobicity, etc. The ORR and OER of the resulting cathode were electrochemically evaluated in an alkaline solution. The electrochemical properties of the resulting cathodes were slightly different when compared to the physical properties of GDLs. Pore structure and conductivity of GDLs had a prominent effect and their hydrophobicities had a minor effect on the electrochemical performances of cathodes for ORR and OER.

알칼리용액에서 La0.8Sr0.2MnO3 페롭스카이트 촉매의 산소환원 및 발생반응에서 도전재의 영향 (Effect of Conductive Additives in La0.8Sr0.2MnO3 Perovskite Electrodes for Oxygen Reduction and Evolution in Alkaline Solution)

  • 심중표;로페즈 카린;양진현;선호정;박경세;엄승욱;이홍기
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.276-282
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    • 2016
  • The effects of conductive additives in a $La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3$ perovskite bifunctional electrode for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) were investigated in an alkaline solution. Highly porous carbon black (CB) and Ni powder were added to the bifunctional electrodes as conductive additives. The surface morphologies of electrodes containing CB and Ni were observed by scanning electron microscopy (SEM). The current densities for both ORR and OER were changed by the addition of CB. The conductive additive changed physical properties of bifunctional electrodes such as the sheet conductance, gas permeability and contact angle. It was observed that the air permeability of electrode was most effective to enhance the currents for ORR and OER.

아연-공기전지용 페롭스카이트 산화물 촉매의 산소환원반응 특성 (Characterization of LaCoO3 Perovskite Catalyst for Oxygen Reduction Reaction in Zn-air Rechargeable Batteries)

  • 선호정;조명연;안정철;엄승욱;박경세;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.436-442
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    • 2014
  • $LaCoO_3$ powders synthesized by Pechini process were pulverized by planetary ball-milling to decrease particle size and characterized as a catalyst in alkaline solution for oxygen reduction and evolution reaction (ORR & OER). The changes of physical properties, such as particle size distribution, surface area and electric conductivity, were analyzed as a function of ball-milling time. Also, the variations of the crystal structure and surface morphology of ball-milled powders were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The electrochemically catalytic activities of the intrinsic $LaCoO_3$ powders decreased with increasing ball-milling time, but their electrochemical performance as an electrode improved by the increase of the surface area of the powder.

과량의 니켈 첨가로 합성된 NiO와 Co3O4가 도핑된 La(CoNi)O3 페로브스 카이트의 알칼리용액에서 산소환원 및 발생반응 특성 (Characterization of NiO and Co3O4-Doped La(CoNi)O3 Perovskite Catalysts Synthesized from Excess Ni for Oxygen Reduction and Evolution Reaction in Alkaline Solution)

  • 버링;임형렬;이홍기;박경세;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.41-52
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    • 2021
  • NiO and Co3O4-doped porous La(CoNi)O3 perovskite oxides were prepared from excess Ni addition by a hydrothermal method using porous silica template, and characterized as bifunctional catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) for Zn-air rechargeable batteries in alkaline solution. Excess Ni induced to form NiO and Co3O4 in La(CoNi)O3 particles. The NiO and Co3O4-doped porous La(CoNi)O3 showed high specific surface area, up to nine times of conventionally synthesized perovskite oxide, and abundant pore volume with similar structure. Extra added Ni was partially substituted for Co as B site of ABO3 perovskite structure and formed to NiO and Co3O4 which was highly dispersed in particles. Excess Ni in La(CoNi)O3 catalysts increased OER performance (259 mA/㎠ at 2.4 V) in alkaline solution, although the activities (211 mA/㎠ at 0.5 V) for ORR were not changed with the content of excess Ni. La(CoNi)O3 with excess Ni showed very stable cyclability and low capacity fading rate (0.38 & 0.07 ㎶/hour for ORR & OER) until 300 hours (~70 cycles) but more excess content of Ni in La(CoNi)O3 gave negative effect to cyclability.