• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.208-208
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• 2009

메탄의 수증기-이산화탄소 복합개질반응에서 니켈 촉매의 탄소 침적 저항성에대한 Ce 증진 효과를 살펴보기 위해, Ni-Ce/${\alpha}-Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. Ce/Ni 비율 변화에 따른 촉매 비표면적, Ni 입자 분산도 및 촉매 활성 변화를 살펴보았고, Ce 첨가량을 최적화 할 수 있었다. Ce/Ni 비율 증가에 따라 NiO 결정크기가 감소하고 표면적과 Ni 분산도는 증가하였다. 특히, Ce/Ni=0.5 첨가 시, 촉매는 가장 넓은 비표면적과 Ni 분산도를 가졌으며, 우수한 촉매 활성 및 높은 탄소 침적 저항성을 보였다. 또한, 본 연구에서는 Ni과 Ce 담지 방법에 따른 Ni 분산도 향상과 Ni과 Ce간의 접촉 면적 극대화를 통한 활성산소 공급 향상에 대한 영향을 함께 살펴보았다. Ni과 Ce를 동시 함침법과 연속 함침법으로 담지하여 비교한 결과, 동시 함침법으로 제조한 Ni-Ce/${\alpha}-Al_2O_3$ (Ce/Ni=0.5) 촉매가 가장 우수한 촉매 성능 및 높은 탄소 침적 저항성을 보였다. 이는 동시 함침법으로 고분산된 Ni 입자와 담체간의 강한 상호작용 형성과 원활한 활성 산소 공급에 기인한 것이다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.131-136
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• 2010

다양한 철 원소의 조성을 갖는 인산알루미늄 철을 합성하여 표면 성질과 벌크 성질을 조사하였다. 벤질 알코올과 디에틸 말론산의 transesterification반응에 의해 촉매 특성을 결정 하였다. 에틸 벤질 말론산과 디벤질 말론산을 유일한 생성물로 얻었다. 철 성분이 0.025 몰 퍼센트인 FeAlP의 경우에 특이한 촉매 특성과 조직상의 특성이 나타난다. 디에스터의 형성은 중간 정도 크기의 산성 자리에서 이루어진다. 물질 안에 수화된 알루미나와 polycondensed인산이 존재할 경우에는 에스터교환 반응에서 인산 알루미늄 철의 촉매 특성이 감소하게 된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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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.

• 공업화학
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• 제2권1호
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• pp.47-55
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• 1991

탄소침적된 수소첨가반응용 Ni 촉매의 활성재생에 관하여 연구하였다. 침적된 탄소는 여러 가지 농도의 산소로 산화시켜 제거하였으며, 촉매의 활성은 아닐린 수소첨가반응을 model 반응으로 하여 측정하였다. 탄소침적된 촉매를 산화처리할 경우 처리온도가 증가함에 따라 표면적이 증가하다가 감소하는 현상을 보였으며, 최대 표면적을 나타내는 처리온도는 처리 산소농도가 감소함에 따라 증가하였다. 처리 산소농도가 높을수록 침적탄소의 산화에 의한 반응열로 인하여 Ni 입자의 소결현상 및 담체의 기공감소가 심하게 나타났다. 5 % 산소로 처리한 촉매의 경우, 촉매의 활성이 약 90% 까지 회복되었으나 20% 산소로 처리한 촉매의 경우, 활성의 회복을 기대할 수 없었다. 5 % 산소로 재생처리할 경우, 촉매의 활성은 산화처리 시간이 증가할수록 증가하였으나, 1 시간 이후에는 거의 일정하였다.

• 대한화학회지
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• 제22권6호
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• pp.370-379
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• 1978

$Ni(NO_3)_2,\;Ni(OH)_2$ 그리고 Mn$(NO_3)_2$를 진공 속에서 열분해시킨 산화니켈, 이산화망간의 비표면적(단위 : $m^2$/g)을 측정하고 각 촉매의 단위 표면적에서 일산화탄소의 산화반응속도를 여러 온도에서 측정하였다. 낮은 압력에서 일산화탄소의 산화반응은 2차 반응에 따르며 각 촉매 표면에서의 산화반응의 활성화에너지는 $Ni(NO_3)_2,\;Ni(OH)_2$로부터 만든 산화니켈에서 각각 12, 17kcal/mole 그리고 이산화망간에서 18kcal/mole을 얻었다. 같은 제법으로 만들어진 산화니켈 촉매도 그것을 처리하는 방법에 따라 아레니우스 파라미터가 서로 다르게 얻어졌는데, 이것은 생성물인 이산화탄소에 의한 반응의 억제효과를 정량적으로 측정하므로써 설명이 가능하였다. 실험적으로 구한 반응차수로부터 가능한 반응메카니즘을 제안하였다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.327-332
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• 2013

광학 및 형광 현미경을 이용한 실시간 촉매 모니터링 기술을 활용하여 C5 파라핀과 올레핀의 방향족화 반응 중 H-ZSM-5 촉매 표면에서 발생하는 코크 형성 과정을 시간별, 촉매 위치별로 관찰하였다. 실시간 자외-가시광 분광현미경(in-situ UV-vis microspectroscopy) 실험을 통해 반응 중 촉매 표면에서 발생하는 코킹 현상에 대한 정보를 실시간으로 얻을 수 있었으며, 그 결과, 결정의 위치와 반응물의 종류에 따라 코크 형성이 크게 달라짐을 확인하였다. 실시간 공초점형 형광현미경(in-situ confocal fluorescence microscopy) 연구에서는, 488 nm 레이저에 의해 형광을 나타내는 화학종들은 높은 분포로 결정의 중앙부분에 존재하며, 561 nm 레이저에 의해 형광을 발현하는 화학종들은 촉매 결정의 외곽으로 이동하는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는, 코크 전구체의 크기에 따라 형광 발현 현상이 다르며, 따라서, 촉매의 위치에 따라 다른 종류의 코크 전구체가 존재한다는 것을 시사한다.

• 청정기술
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• 제16권1호
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• pp.12-18
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• 2010

본 연구의 목적은 산화탈황 공정의 부산물인 dibenzothiophene sulfone의 분해반응용 KF/MgO 촉매를 개발하는 것이다. MgO 지지체에 KF를 담지시켜 KF/MgO 촉매를 제조하였다. KF 담지량 및 소성 효과 등이 촉매 특성에 미치는 영향을 BET표면적, XRF, XRD, 이산화탄소 승온탈착 실험 등을 통해서 분석하였다. Dibenzothiophene sulfone을 biphenyl 과 이산화황으로 분해하는 반응에서의 촉매 특성을 조사하였다. MgO 촉매에 KF를 담지하면 DBTS 분해반응 활성이 증가하였다. KF/MgO 촉매를 제조하여 373 K에서 건조과정만 거친 촉매의 활성이 고온에서 소성을 거친 촉매의 활성보다 높았으며, 이는 fluoride 이온 ($F^-$)이 염기도를 증가시키는 역할을 하기 때문으로 판단된다. KF를 10 wt% 담지한 촉매가 dibenzothiophene sulfone 분해 반응에서 가장 뛰어난 활성을 보였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.308-311
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• 2015

https://nano.edison.re.kr/에서 제공하는 Linear Combination of Atomic Orbitals 기반 Density Functional Theory 전자구조계산 SW을 이용하여 정렬된 FCC 결정구조의 PtFe와 원자의 배열이 무질서한 PtFe의 산소 발생 반응의 과전압을 알아보았다. 화학 반응에 참여하는 정렬된 FCC PtFe의 표면 방위는 표면 에너지 계산을 통해 (111) 면으로 설정하였다. 과전압 값은 산소 발생 반응의 각 단계의 자유 에너지 변화를 계산하여 양의 반응 에너지이다. 과전압 측정 결과 정렬된 FCC 결정구조의 PtFe와 원자의 배열이 무질서한 PtFe의 과전압은 각 각 0.623875eV, 0.603118eV 이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.128.2-128.2
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• 2016

본 발표에서는 DFT를 사용하여 개미산으로부터 수소 생산용 Pd 기반 합금 촉매의 합리적 설계를 다룰 것이다. 특히, 합금 촉매 효과 [ligand (electronic) 및 strain effect)]가 어떻게 개미산으로부터 수소 생산의 반응성과 선택도에 영향을 미칠 수 있는지를 조사하였다. 이러한 결과는 높은 촉매 성능을 달성하기 위해서 다성분 촉매의 표면 활성을 타당하게 제어하는 것이 얼마는 중요한지를 보여준다 [J. Phys. Chem. C, 118, 22254-22560 (2014), J. Nanosci. and Nanotech., 15, 8233-8237 (2015), ACS Catalysis 6 (1), 134-142 (2016)].

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.167.1-167.1
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• 2017

전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질이다. 그 중 텅스텐 이황화물($WS_2$)은 전이금속 화합물로써 풍부한 매장량으로 인하여 가격면에서 매우 저렴하며, 높은 온도에서도 잘 견딜 수 있는 열 내구성이 강해 물 분해 반응에서 촉매로 사용될 수 있는 가능성이 제시되었다. 이러한 $WS_2$을 매장량이 적은 고비용의 백금계 촉매를 대체하기 위한 물질로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ 콜로이드 용액을 전기 영동 및 황화 처리 이용하여 $WS_2$를 합성하여 수소 발생 반응(Hydrogen Evolution Reaction, HER)촉매로서의 가능성을 확인하였다.