• Title/Summary/Keyword: 산화 환원 반응

Search Result 792, Processing Time 0.028 seconds

Basic Research to Develop PGM-free DeNOx Catalyst for LNT (LNT용 PGM-free DeNOx 촉매 개발을 위한 기초연구)

  • Jang, Kil Nam;Han, Kwang Seon;Hong, Ji Sook;You, Young-Woo;Hwang, Taek Sung
    • Clean Technology
    • /
    • v.21 no.2
    • /
    • pp.117-123
    • /
    • 2015
  • This inquiry was conducted to develop DeNOx catalyst for LNT. In order to develop appropriate catalysts, four catalysts, which do not use PGM (Platinum Group Metal), were carefully selected : Al/Co/Mn, Al/Co/Ni/Mn, Al/Co/Mn/Ca, Al/Co/Ni mixed metal oxides during preliminary experiments. Also, XRD, EDS, SEM, BET and TPD tests were carried as well to evaluate both physicochemical properties of such four catalysts. As a result of the experiment, four catalysts were composed of spinel-shaped crystals and had more than enough pore volume and size to have oxidation-reduction reaction of NOx gases. Additionally, through TPD test, all four types of catalysts were proved to possibly have an oxidation-reduction acid site and NO oxidation activities similar to commercial catalysts. Based on the results above, if we have further change in the composition components and active ingredients according to the catalysts that were chosen in this investigation, then we are more welcomed to expect to have an enhanced DeNox catalyst for LNT.

The effect of MgO content on highly active Ni-MgO-$Al_2O_3$ catalysts prepared by homogeneous precipitation method (균일용액침전법으로 제조한 MgO 함량에 따른 고활성 Ni-MgO-$Al_2O_3$ 촉매에 대한 연구)

  • Jung, Youshick;Rhee, Youngwoo;Koo, Keeyoung;Jung, Unho;Youn, Wanglai;Seo, Yongseog
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.155-155
    • /
    • 2011
  • 용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 고함량 (약 50 wt.%)으로 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 이 고함량으로 담지된 촉매는 대부분 높은 활성을 보인다. 비교적 낮은 온도 운전조건 (약 $580{\sim}620^{\circ}C$)을 가지는 MCFC 내부개질에 적용하기 위해서는 활성점인 니켈을 최대한 담지체에 고르게 분산 시켜야한다. 이를 위해서 MgO를 이용하여 촉매의 활성점을 높게 분산시키는 연구를 진행 하였다. 촉매를 제조하는 방법으로 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법을 이용하였다. 니켈함량은 50 wt.%로 고정을 한 다음, MgO 양과 $Al_2O_3$ 양을 각각 0 ~ 45 wt.%와 5 ~ 50 wt.%로 조절하면서 촉매를 제조하여 그 특성들을 분석하였다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석 (XRD) 및 TPR, 물리화학흡착 실험을 하였다. 촉매의 활성을 살펴보기 위해서, fresh 상태 및 피독 상태에서 메탄수증기 개질활성 실험을 실시하였다. MgO 함량이 없거나 적은 촉매에서는 높은 BET surface area와 작은 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 반면 MgO 함량이 높은 촉매에서 낮은 BET surface area와 비교적 큰 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 또한 XRD 분석에서 MgO 함량이 증가할 수 록 MgO 결정 피크가 명확히 나타났으며, $MgAl_2O_4$ 피크는 나타나지 않았다. TPR 분석에서 촉매들의 환원 피크를 측정한 결과, 저함량의 MgO를 포함한 촉매는 $700^{\circ}C$ 부근에 환원 피크가 관찰되었고 MgO가 고함량인 촉매는 환원 피크가 $400^{\circ}C$ 부근에서 관찰되었다. 촉매의 초기 fresh 상태에서의 활성은 고함량 MgO를 포함한 Ni-90M10A 샘플을 제외하고 모든 촉매가 거의 비슷하게 나타났다. 그러나 $K_2CO_3$ 피독 상태에서는 MgO 함량이 증가할 수 록 활성이 좋지 않았음을 알 수 있었다. 따라서 MgO가 소량 포함된 촉매의 경우 fresh 상태에서는 우수한 물성과 활성을 보이지만, 피독상태에서는 MgO가 포함되지 않은 Ni-$Al_2O_3$ 촉매가 우수한 활성을 보였다.

  • PDF

Fabrication of$Al_2O_3/Fe$ composite by reaction sintering (반응소결법에 의한 $Al_2O_3/Fe$ 복합재료 제조)

  • 김송희;윤여범
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
    • /
    • v.9 no.2
    • /
    • pp.185-190
    • /
    • 1999
  • An $Al_2O_3/Fe$ composite was synthesized through the double stage processes by a reaction sintering which requires simple process and equipments but provides near-net-shape, a reduction/oxidation process for 5 hrs at $650^{\circ}C$ was followed by sintering at $1200^{\circ}C$ to form an $Al_2O_3/Fe$ composite. The composite processed through the double stage sintering are mainly consists of $\alpha$-Fe and ${\alpha}Al_2O_3$ with minor amount of $FeAl_2O_4$, a spinnel structure which is known to prevent Fe from filling up the pores and good contact with $Al_2O_3/Fe$ particles.

  • PDF

Electrochemical Properties of Pd Nanocrystals by Shape Control (나노 형상 조절에 의한 Pd의 전기화학적 특성)

  • Lee, Young-Woo;Han, Sang-Beom;Lee, Jong-Min;Kim, Jy-Yeon;Ko, A-Ra;Park, Kyung-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 2009.06a
    • /
    • pp.386-388
    • /
    • 2009
  • 차세대 에너지로 연료전지가 각광을 받고 있는 현재, 세계 각국에서는 연료전지의 상용화를 위해 노력하고 있다. 그러나 촉매분야에서 백금계 촉매의 사용량의 문제에 따른 매장량 한계점과 귀금속이라는 문제점이 존재하기 때문에 이에 대하여 대책강구가 필요한 시점이다. 이에 백금 촉매의 활성을 증대하고자 나노 크기의 제어 연구가 진행되고 있다. 또한, 촉매의 구조적인 면에 따라 촉매의 활성이 달라지는 점을 착안하여 백금계의 나노 형상 조절 연구와 백금계 촉매를 대체할 비백금계의 촉매 개발 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 이에 본 연구는 백금계 촉매 중 Pd을 polyol process에 의한 나노 형상 조절을 통하여 단위 질량당(or 단위 부피당) 촉매의 활성을 높이고자 하였다. Polyol process에서는 환원제, 계면활성제, 온도, 시간, 기타 첨가제에 따라 나노 형상이 다르게 조절되는데, 이에 계면활성제로 PVP를 사용하고, 반응속도 및 형상조절을 위해 다양한 첨가제를 이용하여 polygonal Pd NPs을 형성하였다. 본 나노 형상 조절에서는 첨가제와 온도가 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 착안하여 그에 따른 polygoanl Pd NPs의 사이즈 조절을 통해 전기화학 특성이 차이의 연구에 중점을 두었다. 이에 따라 나노 형상 조절이 된 Pd촉매를 이용하여 상용화된 촉매(Pd/C(XC-72R))에 비하여 전기화학적인 특성의 차이와 Pd 촉매의 촉매적 특성의 효과를 보고자 한다.

  • PDF

Decalcomanie of flat-tubular segmented SOFC cell bytranscription-method and output characteristics according to buffer Layer

  • Gu, Ja-Bin;Choe, Byeong-Hyeon;Ji, Mi-Jeong;Lee, Mi-Jae;An, Yong-Tae;Hwang, Hae-Jin
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
    • /
    • 2012.05a
    • /
    • pp.93.2-93.2
    • /
    • 2012
  • 연료전지는 전기화학반응을 이용한 발전 장치로서 기존 장치에 비하여 발전 효율이 높아 화석연료를 사용하면서 현재 당면 과제인 $CO_2$ 배출량 절감이 가능하고, 환경 보전성이 우수하여 미래의 전원으로 많은 연구개발이 진행되고 있다. 특히 제3세대 연료전지라 불리는 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell이하 SOFC)는 고가의 외부 개질 장치 없이도 연료가 갖는 화학에너지를 연소과정 없이, 공기와 $H_2$, CO, $CH_4$와 같은 환원성 가스를 공급받아 $600{\sim}1000^{\circ}C$에서 전기화학적 반응을 통하여 직접 전기를 얻는 방식이며, 낮은 소음과 진동으로 인하여 온 사이트(On-site) 발전이 가능한 장점이 있는 연료전지이다. Decalcomanie는 전사용지에 Screen printing하여 건조 후 coating하는 방법으로 기존의 여러 coating 방법보다 다전지셀 제작이나 Buffer layer의 적용이 용이하고, 소재의 크기나 두께조절이 간편하며, 구성층의 표면조도나 굴곡에 대응이 용이한 방법이다. 새로운 Decalcomanie를 사용하여 평관형 다전지식 SOFC Cell 제작 및 각 Buffer layer에 적용, Screen printing법과 동일한 Cell 제조 후 MPD와 Impedance 분석을 통하여 Support 위에 전사지를 이용, 적층한 Cell의 전기화학적 특성에 관하여 분석하였다.

  • PDF

Synthesis and Cobalt-Complexes of 1,2,3,4,5,6-Hexaalkyl-1,4-dibora-2-cyclohexene (1,2,3,4,5,6-Hexaalkyl-1,4-dibora-2-cyclohexene의 생성과 착물 생성)

  • Uhm, Jae-Koouk;An, Hee-Won
    • Journal of the Korean Chemical Society
    • /
    • v.41 no.11
    • /
    • pp.586-589
    • /
    • 1997
  • 1,2,3,4,5,6-Hexaalkyl-1,4-dibora-2-cyclohexene was not produced by the general preparation method in our laboratory because of difficulties in the preparation of $B_2Cl_4.$ 2,3-Dietyl-1,4,5,6-tetramethyl-1,4-dibora-2-cyclohexene, 2 was synthesized by the reduction-oxidation reaction of potassium and methyliodide from 1,4-dimethyl-2,3-diethyl-1,4-dibora-2-cyclohexene, 1 as a substrate. Cobalt sandwich-complexes, 6, 7 and 8 were synthesized by the reaction of 2,3-diethyl-1,4,5,6-tetramethyl-1,4-dibora-2-cyclohexene with $({\eta}5-C_5H_5Co(C_2H_4)_2.$.

  • PDF

A Study on Wet Etching of Metal Thin Film Deposited by DC Magnetron Sputtering System (DC 마그네트론 스퍼터링 증착 금속 박막의 습식식각에 대한 연구)

  • Hur, Chang-Wu
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
    • /
    • 2010.05a
    • /
    • pp.795-797
    • /
    • 2010
  • 습식 식각은 식각용액으로서 화학용액을 사용하는 공정으로 반응물이 기판표면에서 화학반응을 일으켜 표면을 식각하는 과정이며, 표면결합의 제거를 위한 식각연마와 폴리싱을 위한 식각, 그리고 구조적 형상 패턴등이 있다. 여기서 화학용액은 산화제 또는 환원제 역할을 하는 혼합용액으로 구성된다. 습식 식각 시 수${\mu}m$의 해상도를 얻기 위해서는 그 부식액의 조성이나, 에칭시간, 부식액의 온도 등을 고려하여야 한다. 또한 습식 식각 후 포토 레지스트를 제거하는 과정에서 포토 레지스트를 깨끗이 제거해야 하며, 제거공정 자체가 a-Si:H 박막을 부식 하지 않을 조건으로 행하여야 한다. 포토레지스트 제거 후 잔류 포토 레지스트를 제거하기 위해서 본 실험에서는 RCA-I 세척 기법을 사용한 후 D.I 로 린스 하였다. 본 실험에서 사용한 금속은 Cr, Al, ITO 로 모두 DC sputter 방법을 사용해서 증착하여 사용하였다. Cr박막은 $1300\AA$ 정도의 두께를 사용하였고, ITO (Indium Tin Oxide) 박막은 가시광 영역에서 투명하고 (80% 이상의 transmittance), 저저항 (Sheet Resistance : $50{\Omega}/sq$ 이하) 인 박막을 사용하였으며, 신호선으로 주로 사용되는 Al등의 증착조건에 따른 wet etching 특성을 조사하였다.

  • PDF

Urinalysis: The Usefulness and Limitations of Urine Dipstick Testing (요검사: 요시험지봉 검사의 유용성과 한계)

  • Han, Tae Hee
    • Childhood Kidney Diseases
    • /
    • v.17 no.2
    • /
    • pp.42-48
    • /
    • 2013
  • The urinalysis is an essential part of the diagnostic work-up for kidney disease and other renal system disorders. The dipstick test allows rapid and simultaneous chemical analyses of urine, including factors such as pH, specific gravity, protein, glucose, ketones, occult blood, bilirubin, urobilinogen, nitrite, and leukocyte-esterase. The chemical reactions on dipstick are complicated and can be affected by oxidizing, reducing, and discoloring substances in the urine. Therefore, false positive and false negative results are common in dipstick testing. To obtain reliable results with the dipstick, it is necessary to collect urine cleanly and examine the urine carefully. It is mandatory to clearly understand the principles of dipstick testing to evaluate abnormal findings. If the urine dipstick results suggest hematuria, proteinuria, or urinary tract infection, microscopy of the urine should be performed to confirm the findings.

Electrochemical Properties and Synthesis of Poly(ether)tailed Cobalt(II)bipyridine Complex (폴리(에테르)사슬이 결합된 Cobalt(II)bipyridine 착물의 합성과 전기화학적 성질)

  • Kim, II Kwang;Jun, II Chul;Murray, Royce W.
    • Analytical Science and Technology
    • /
    • v.9 no.3
    • /
    • pp.292-301
    • /
    • 1996
  • The synthesis of poly(ether)tailed bipyridine complex as redox reaction probes has advanced attempts to interpret very slow diffusion and heterogeneous electron transfer. Diffusion coefficients as low as $1.5{\times}10^{-15}cm^2/s$ have been observed for the oxidation of neat $Co(bpy(ppgm)_2)_{3^-}(ClO_4)_2$ with $LiClO_4$ electrolyte. Heterogeneous electron transfer rate constants of materials were found to vary with diffusion coefficient. The decrease in k as the diffusion coefficient decreases was actually caused by the decreasing D. Diffusion coefficient for compound of strong ion pairing anion($ClO{_4}^-$) was much smaller than the diffusion coefficient for compound of weak ion pairing anion($CF_3COO^-$).

  • PDF

Manufacture of magnetite (Fe3O4) electrode and its electrochemical properties (마그네타이트 (Fe3O4) 전극의 제조와 전기화학 특성)

  • Kim, Myong-Jin;Kim, Dong Jin;Kim, Hong Pyo
    • Corrosion Science and Technology
    • /
    • v.14 no.1
    • /
    • pp.19-24
    • /
    • 2015
  • Flow Accelerated Corrosion (FAC) causes unexpected accidents in a secondary side of a nuclear power plant. The secondary side pipes are mainly carbon steel tubes that have a protective magnetite ($Fe_3O_4$) layer on the inner surface. The stability of the protective magnetite layer depends on the parameters related to the FAC phenomena such as pH, temperature, flow rate, surface roughness etc. The dissolution of magnetite is basically the electrochemical reaction, but the most of the experiments of magnetite dissolution were carried out thermodynamically to determine the solubility of magnetite. The knowledge of the electrochemical properties of magnetite is required to understand the dissolution process of magnetite. This paper reviews the manufacture of the magnetite ($Fe_3O_4$) electrode, and summaries the electrochemical properties of the magnetite.