• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.11a
• /
• pp.396-398
• /
• 2006

PdPt/C (Pd:Pt atomic ratio of around 19:1 60wt, %) 촉매를 고분자전해질 연료전지용 전극 촉매소재의 적용하였다. PdPt/C 촉매를 산화극 촉매로, 환원극 촉매로는 Pt/C 촉매를 사용하고 반대로 산화극 촉매는 Pt/C 촉매, 환원극 촉매로는 PdPt/C 촉매를 사용했을 때, PdPt/C 촉매를 산화극과 환원극 촉매로 동시에 사용했을 때의 고분자전해질 연료전지의 단위전지 성능을 각각 비교하였다. PdPt/C촉매를 산화극에만 적용했을 때에 Pt/C 상용촉매를 산화극과 환원극에 모두 적용했을 때의 성능만큼 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 환원극 촉매는 Pt/C를 사용하고 산화극 촉매를 PdPt/C Pt/C Pd/C를 사용하였을 매의 성능을 비교하였다. Pd/C를 산화극 촉매로 사용한 단위전지가 나머지 두 경우의 성능에 비하여 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다. 이는 극소량의 Pt 량을 포함한 PdPt/C 촉매가 고분자전해질 연료전지의 산화극 Pt/C 촉매의 대체촉매로 사용 가능함을 보여준다.

• The Journal of the Korea Contents Association
• /
• v.11 no.8
• /
• pp.468-474
• /
• 2011

Reducing agent was used as process variable for Pt catalyst production process. By using six sigma the optimum operating variables condition for particle size and ICP yield were deduced. With the help of fractional factorial design the major variables were reduction temperature and process time. Also, the optimum number of reduction process, reduction temperature, quantity of reducing agent and process time were 1, $67-88^{\circ}C$, 0.5 ml and 10minutes, respectively.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.263-264
• /
• 2002

연소시설에서 배연가스중의 NOx 배출을 저감하기 위하여 선택적 촉매 환원법(SCR)과 선택적 무촉매 환원법(SNCR)이 널리 이용되고 있다. 이러한 촉매처리는 Pt와 같은 귀금속이 포함된 촉매 하에서 암모니아를 환원제로 사용하였으나, R와 같은 귀금속의 경우 배연가스내에 함유된 중금속이나 비소(Arsenic), SOx, 비산재(fly ash)등에 의해 쉽게 비활성화(deactivation)되는 단점이 있다(Sumitra R et al., 1995). (중략)

• Clean Technology
• /
• v.30 no.3
• /
• pp.188-194
• /
• 2024

This study investigates the impact of reduction temperature on the structure and performance of cobalt-manganese (CM) based catalysts in the direct hydrogenation reaction of carbon dioxide (CO₂). It was observed that at a reduction temperature of 350 ℃, these catalysts could successfully facilitate the conversion of CO₂ into long-chain hydrocarbons. This efficiency is attributed to the optimal conditions provided by the core-shell structure of the catalysts, which effectively catalyzes both the reverse water-gas shift (RWGS) and Fischer-Tropsch (FT) reactions. However, as the reduction temperature increased to 600 ℃, the effectiveness of the reaction process was hindered, and there was a shift in selectivity towards methane. This shift is due to the excessive reduction of the catalyst's outer shell, which reduces the number of RWGS sites and subsequently suppresses the production of CO. These findings highlight the importance of carefully controlling the reduction temperature in the design and optimization of cobalt-based catalysts. Maintaining a balance between the RWGS and FT reactions is crucial. This emphasizes that the reduction temperature is a key factor in efficiently generating long-chain hydrocarbons from CO₂.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.06a
• /
• pp.383-385
• /
• 2009

비백금계 코발트 전이금속 촉매를 탄소지지체에 담지한 뒤, 암모니아 분위기에서 $500^{\circ}C$에서 3시간 동안 열처리하는 과정을 통해 코발트 질화물 촉매를 제조했다. 제조된 촉매들의 구조와 형태를 각각 XRD, HE-TEM등을 통해 분석하였고, 전위 측정기를 이용한 CV, LSV 결과로부터 촉매의 전기화학적 산소 환원특성을 분석하여, 기존의 연료전지 양극 촉매로 사용되는 고가의 백금촉매를 대체하기 위한 비백금계로서의 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.237-238
• /
• 2008

Pd/Cu/Alumina 촉매와 포름산을 이용한 질산성질소의 환원반응에 수체에 공존하는 여러 이온들이 영향을 줄 수 있다. 조사대상 이온 중 염소이온이 가장 부정적인 영향을 주었으며, $PO_4^{3-}$가 가장 적은 영향을 미쳤다. 한편 촉매를 재사용한 경우 질산염 환원반응은 새 촉매를 사용하였을 때 비해 약 80%의 성능을 나타내었다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.37-43
• /
• 1994

Mononitrotoluenes were reduced to aminotoluenes using porphyrin as a catalyst in the presence of several types of reductants including hydrogen sulfide and 1, 4-dithiothreitol(DTT). Intermediates and final products of porphyrin-catalyzed reduction of mononitrotoluenes were identified and a pathway for the reduction of the nitro group to the corresponding amino group was proposed. The optimum pH for the reduction was determined. The catalytic activity of the porphyrin was confirmed by UV/VIS absorption spectra and basic kinetics of porphyrin-catalyzed reduction were studied. Of several types of reductants tested, DTT sodium hydrosulfite, and hydrogen sulfide were seen to give significant reduction of nitrobodies. When hydrogen sulfide was used as a reductant hydrogen sulfide and nitrotoluenes were removed simultaneously.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.44 no.4
• /
• pp.356-362
• /
• 2006

The $SO_2$ reduction using CO and $H_2$ over Sn-Zr based catalysts was performed in this study. Sn-Zr based catalysts with Sn/Zr molar ratio (0/1, 1/4, 1/1, 2/1, 3/1, 1/0) were prepared by the precipitation and co-precipitation method. The effect of the temperature on the reaction characteristics of the $SO_2$ reduction with a reducing agent such as $H_2$ and CO was investigated under the conditions of space velocity of $10,000ml/g_{-cat.}h$, $([CO(or\;H_2)]/[SO_2])$ of 2.0. As a result, the activity of Sn-Zr based catalysts were higher than $SnO_2$ and $ZrO_2$. The reactivity for the $SO_2$ reduction with CO was higher than that with $H_2$, and sulfur yield in the $SO_2$ reduction by $H_2$ was higher than that by CO. The reactivity for the $SO_2$ reduction with $H_2$ was increased with the reaction temperature regardless of Sn-Zr based catalyst with a Sn/Zr molar ratio. $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=1/4) had highest activity at $550^{\circ}C$, in the $SO_2$ reduction with $H_2$ and $SO_2$ conversion of 94.4％ and sulfur yield of 66.4％ were obtained at $550^{\circ}C$. On the other hand, in the $SO_2$ reduction by CO, the reactivity was decreased with the increase over $325^{\circ}C$. At the optimal temperature of $325^{\circ}C$, $SO_2$ conversion and sulfur yield were about 100％ and 99.5％, respectively, in the $SO_2$ reduction over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=3/1). Also, the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=2/1) was performed in order to investigate the application possibility of the simulated coal gas as the reductant in DSRP. As a result, the reactivity of the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio was increased with increasing the CO content of syngas. Therefore, it could be known that DSRP using the simulated coal gas over Sn-Zr based catalyst is possible to be realized in IGCC system

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.279-285
• /
• 2017

In this study, the study of the selective catalytic oxidation (SCO) for controlling the $NH_3$ at $200{\sim}350^{\circ}C$ range was investigated. Physicochemical properties of the catalysts were determined using XRD and XPS analysis. In the case of catalytic activity according to thermal treatment condition, the reduction catalyst showed better activity than that of using the calcination catalyst. It was confirmed that the valence state of reduction catalyst was mainly $Pt^{2+}$ and $Pt^0$ as analyzed by XPS. Also, when comparing the reaction activities of $Pt/TiO_2$ catalysts according to the reduction temperature, the $NH_3$ conversion of the catalyst reduced at $700^{\circ}C$ showed the most excellent activity. However, the best activity of $NH_3$ conversion to $N_2$ was obtained for the catalyst reduced at $600^{\circ}C$.