• Title/Summary/Keyword: 수소 환원

Search Result 604, Processing Time 0.032 seconds

Evaluation of possibility using cobalt poly-pyrrole carbon as an alternative oxygen reduction catalyst in microbial fuel cells (미생물 연료전지 내 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원촉매로서의 평가)

  • Kwon, Jae-Hyeong;Joo, Jin-Chul;Ahn, Chang-Hyuk;Song, Ho-Myeon;Ahn, Ho-Sang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2012.05a
    • /
    • pp.477-477
    • /
    • 2012
  • 미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.

  • PDF

대하, Penaeus chinensis의 초기생활사에 대한 암모니아, 아질산 및 황화수소의 급성독성

  • 강주찬;구자근;지정훈;장석우
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
    • /
    • 2000.10a
    • /
    • pp.223-224
    • /
    • 2000
  • 대하 양식장과 같이 물의 유동이 작고, 폐쇄성이 강한 지역, 더구나 유기물 혹은 질소, 인등의 영양염류 농도가 높은 부영양화 지역에서는 저질 중의 유기물 분해에 따른 산소소비는 저질환경을 산화상태로부터 환원상태로 이동시켜 황산염 환원에 의한 황화수소가 발생한다. 따라서 황화수소의 발생은 용존산소의 저하를 나타냄과 동시에 그 자체가 강한 독성을 가지고 있으며, 질소화합물 중의 암모니아 및 아질산과 같은 형태도 양식장의 생산억제 요인으로 작용한다(Gavis and Grant, 1986; Thompson et al., 1989). 그러나, 지금까지의 이들 오염물질, 특히 황화수소에 대한 연구는 미비하며, 대부분의 연구도 성체를 중심으로 이루어지고 있다. (중략)

  • PDF

Hydrogen Induced Reduction of Fe- and Co-Oxides with Addition of Ni and Pd (철과 코발트 산화물의 수소 환원에 니켈 및 팔라듐 첨가의 효과)

  • Kim, Jong-Pal
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
    • /
    • v.22 no.1
    • /
    • pp.35-41
    • /
    • 2011
  • Temperature programmed reduction experiments for Fe- and Co-oxides were performed and weight losses were carefully measured to calculate the extent of reduction. Addition of nickel and palladium affected the reduction by lowering the DTG peak temperature. Reduction experiments for the oxides on alumina were also studied and the effect of nickel and palladium addition was confirmed. And that was explained by means of increased adsorption of hydrogen and increased diffusion ability of the surface hydrogen.

Preparation of Vanadium Dioxide by Hydrogen Reduction of Vanadium Pentoxide and its Thermochromic Properties (오산화바나듐의 수소 환원에 의한 이산화바나듐의 제조 및 열변색 특성)

  • Choi, Seung Hoon;Lee, Chun Boo
    • Resources Recycling
    • /
    • v.26 no.5
    • /
    • pp.61-66
    • /
    • 2017
  • Vanadium Dioxide has been investigated for use as a "spectrally-selective" window coating to block infrared transmission and reduce the loss of building interior heat through windows. The preparation of thermochromic $VO_2$ powder by the reductive reaction with hydrogen was studied. The reductive reaction method has many advantages of easy and mass production of $VO_2$ powder according to controlled reaction without semi-conductor equipments like sputter and beam evaporator. The reaction temperature, time, concentration of reductive gas, post-annealing condition and W addition as dopant would affect the characterization of $VO_2$ powder and its thermochromism. Many applications for electrical device and energy-saving technologies is expected.

희토류 원소의 광 환원 침전

  • 김응호
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
    • /
    • 1997.10a
    • /
    • pp.47-50
    • /
    • 1997
  • 희토류원소의 광 환원 침전 특성이 연구되었다. 환원제로 isopropyl alcohol, 침전제로 (NH$_4$)$_2$SO$_4$가 사용되었다. 그리고 250nm의 파장을 방출하는 수은 램프가 사용되었다. Eu원소만을 함유하는 용액으로부터 Eu+3의 Eu+2로의 광 환원 결과는 97%이상이었으며 과산화수소가 소량 첨가되었을 경우 침전 속도는 증가하였다. 이 결과를 토대로 하여 희토류원소들(Sm,Eu,Gd)을 함유하는 수용액과 유기용액(HDEPH-Dodecan)에 UV광을 조사하였을 시 선택적으로 Eu을 분리해 낼 수 있었다. Eu의 침전 회수율은 두 상의 경우 모두 97%이상이었다.

  • PDF

Selective Reduction on Halides with Lithium Borohydride in the Multifunctional Compounds (수소화 붕소리튬을 이용한 다중작용기를 가진 화합물에서 할라이드의 선택환원)

  • Byung Tae Cho;Nung Min Yoon
    • Journal of the Korean Chemical Society
    • /
    • v.27 no.1
    • /
    • pp.46-52
    • /
    • 1983
  • Selective reduction of halide (Br, I) with lithium borohydride in halogen compounds containing chloro, nitro, ester and nitrile groups was achieved satisfactorily. 1-Bromo-4-chlorobutane was reduced to 1-chlorobutane in 96% yield and the reduction of p-nitrobenzyl bromide gave p-nitrotoluene in 98% yield. However, the selectivity on the reduction of ethyl 3-iodopropionate and 4-bromobutyronitrile required the presence of equimolar pyridine to give good yield of ethyl propionate (93%) and n-butyronitrile (88%), respectively. In competitive reduction of 1-bromoheptane and 2-bromoheptane, lithium borohydride reduced 1-bromoheptane preferentially in the molar ratio of 93:7.

  • PDF

Improvement in Reduction Performance of LNT-Catalyst System with Micro-Reformer in Diesel Engine (연료 개질장치의 적용에 따른 디젤 LNT 환원성능 개선 특성)

  • Park, Cheol-Woong;Kim, Chang-Gi;Kim, Kwan-Tae;Lee, Dae-Hoon;Song, Young-Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.34 no.7
    • /
    • pp.689-696
    • /
    • 2010
  • The Because of its high thermal efficiency, the direct injection (DI) diesel engine has emerged as a promising potential candidate in the field of transportation. However, the amount of nitrogen oxides ($NO_x$) increases in the local high-temperature regions and that of particulate matter (PM) increases in the diffusion flame region during diesel combustion. In the de-$NO_x$ system the Lean $NO_x$ Trap (LNT) catalyst is used, which absorbs $NO_x$ under lean exhaust gas conditions and releases it in rich conditions. This technology can provide a high $NO_x$-conversion efficiency, but the right amount of reducing agent should be supplied to the catalytic converter at the right time. In this research, the emission characteristics of a diesel engine equipped with a micro-reformer that acts as a reductants-supplying equipment were investigated using an LNT system, and the effects of the exhaust-gas temperature were also studied.

Reductive Leaching of $LiCoO_2$in a Sulfuric Acid Solution (황산용액서 $LiCoO_2$의 환원침출)

  • 이철경;김낙형
    • Resources Recycling
    • /
    • v.10 no.6
    • /
    • pp.9-14
    • /
    • 2001
  • A sulfuric acid leaching of $LiCoO_2$as cathodic active materials of lithium ion secondary batteries was investigated in terms of reaction variables. In the absence of a reducing agent, the extraction of cobalt was less than 40% in 2 M sulfuric acid at $75^{\circ}C$ instead of that of lithium could be almost 100% in the same conditions. To improve the Co extraction, hydrogen peroxide was used as a reducing agent in the range 2~20 vol%. When over 10vo1% hydrogen peroxide was added, the extractions of both metals were improved to about 95%. It seems to be due to the reduction of Co(III) to Co(II) that can be readily dissolved. The extractions of Co and Li were increased with increasing $H_2$$SO_4$concentration and temperature, and amount of hydrogen peroxide and with decreasing of pulp density. The optimum leaching conditions were determined at $2 M H_2$$SO_4$concentration, $75^{\circ}C$ operating temperature, 100 g/L. initial pulp density, 20 vol% $H_2$$O_2$addition and 30 min.

  • PDF

화학 증기 수송법에 의해 증착된 금속 Mo 박막의 전기적 특성

  • Park, Chang-Won;Lee, Yeong-Jung;Kim, Dae-Geon;Kim, Yeong-Do
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
    • /
    • 2009.11a
    • /
    • pp.37.1-37.1
    • /
    • 2009
  • 몰리브덴 금속박막(Metal Mo)은 우수한 전기전도도로 인해 $CuInSe_2$로 대표되는 I-III-$VI_2$족 화합물 반도체 박막태양전지에서 후면전극으로 널리 이용되고 있는 재료로서 일반적인 증착방법으로CVD, PVD, Thermal evaporation, Sol-gel 등이 있으며, 이중에서 Sputtering에 의한 증착법이 주로 사용되고 있다. 이에 본 연구에서는 $MoO_3$분말의 수소 환원 과정 중에 발생하는 기상인 $MoO_3(OH)_2$ 기상의 화학증기수송(CVT)를 이용하여 $MoO_x$ 박막을 증착하고 다시 수소분위기에서 수소 환원하는 증착법을 통해 균일하고 부착성이우수한 Mo 박막을 제조 하였다. $550^{\circ}C$, 60min의 유지시간에서 약 900nm의 균일한 $MoO_x$ 박막을 증착하였으며, $650^{\circ}C$, 15min 의 환원조건에서 모두 금속 몰리브덴 박막으로 상변화 함을 XRD와 SEM을 통해 확인하였다. 본 연구에서 사용된 화학증기수송에 의한 박막 증착은 기존의 공정에 비해 매우 저렴하며, 반응중에 유해하지 않은 부산물로 인해 환경 친화적이며 또한 대형화가 가능한 공정으로 많은 응용이 기대된다.

  • PDF

High Purity Hydrogen Production by Redox Cycle Operation (산화-환원 싸이클 조업에 의한 고순도 수소생성)

  • Jeon, Bup-Ju;Park, Ji-Hun
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
    • /
    • v.21 no.5
    • /
    • pp.355-363
    • /
    • 2010
  • High purity hydrogen, 97-99 vol.%, with CO at just ppm levels was obtained in a fixed bed of iron oxide employing the steam-iron cycle operation with reduction at 823K and oxidation in a steam-$N_2$ mixture at 773K TGA experiments indicated that temperature of the reduction step as well as its duration are important for preventing carbon build-up in iron and the intrusion of $CO_2$ into the hydrogen product. At a reduction temperature of 823K, oxide reduction by $H_2$ was considerably faster than reduction by CO. If the length of the reduction step exceeds optimal value, low levels of methane gas appeared in the off-gas. Furthermore, with longer durations of the reduction step and CO levels in the reducing gas greater than 10 vol.%, carbidization of the iron and/or carbon deposition in the bed exhibited the increasing pressure drop over the bed, eventually rendering the reactor inoperable. Reduction using a reducing gas containing 10 vol.% CO and a optimal reduction duration gave constant $H_2$ flow rates and off-gas composition over 10 redox reaction cycles.