• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.3
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• pp.372-381
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• 2015

The effect of preparation method on the catalytic activities of the $Ni/Al_2O_3$ catalysts on steam reforming of ethylene glycol was investigated. The catalysts were prepared with various preparation methods such as an incipient wetness impregnation, wet impregnation, and coprecipitation method. In the case of coprecipitation method, various precipitants such as KOH, $K_2CO_3$, and $NH_4OH$ were compared. The prepared catalysts were characterized by using $N_2$ physisorption, inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, X-ray diffraction, temperatureprogrammed reduction, pulsed $H_2$ chemisorption, temperature-programmed oxidation, scanning electron microscopy, and thermogravimetric analysis. Among the catalysts reduced at 773 K, the $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH or $K_2CO_3$ as precipitants showed the best catalytic performance. The preparation method affected the particle size of Ni, reducibility of nickel oxides, catalytic performance (activity and stability), and types of coke formed during the reaction. The $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH showed the increasing catalytic activity with an increase in the reduction temperature from 773 to 1173 K because of an increase in the reduction degree of Ni oxide species even though the particle size of Ni increased with increasing reduction temperature.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.5
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• pp.868-874
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• 2008

The Ni based adsorbent was prepared by co-precipitation method and its performance for removing carbon monoxide was investigated. Here, silica, aluminium silicate and ${\gamma}$-alumina were used for carriers of catalyst. $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$ and $Ni(CH_3COO)_2{\cdot}4H_2O$ were utilized for Ni precursors. Precipitants were urea and citric acid. After precipitation of Ni salt on the carrier and following reduction using $H_2$ gas, adsorbent was prepared and its performance was analyzed based on EDS, TPR and XRD experiments. In accordance with change of precipitation agents, Ni salts on carrier, carriers and reduction condition. Adsorbent performance for removing carbon monoxide was investigated. The adsorbent with 54.8 wt% Ni prepared using urea precipitant under reduction condition at $500^{\circ}C$ for 3 h exhibited the best CO removal performance.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.3
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• pp.272-277
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• 2002

Aluminum nitride (AlN) powders and whiskers were synthesized by a modified carbothermal reduction and nitridation where a ($NH_4)[Al(ethylenediaminetetraacetate)]{\cdot}2H_2O$ complex is used as precursor. The AlN powders were obtained by calcining the complex without mixing any carbon source under a flow of nitrogen in the temperature range 1200∼1500$^{\circ}$C and then burning out the residual carbon. The nitridation process was investigated by $^{27}Al$ magic-angle spinning (MAS) unclear magnetic resonance, infrared spectroscopy and X-ray diffraction. The complex is pyrolyzed, converted to ${\rho}$- and ${\gamma}$- alumina and then nitridated to AlN without ${\gamma}-{\alpha}$ alumina transition. The morphology of ${\gamma}$-alumina, when it was converted to AlN, was retained, strongly indicating that ${\gamma}$-alumina is converted to AlN through solid-state $AlO_xN_y$, not through gaseous intermediates such as aluminum and aluminaum suboxides. AlN whiskers were obtained, when a (0001) sapphire was used as a catalyst.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.648-648
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• 2013

물리적, 열적, 광학적, 그리고 전기적으로 우수한 특성을 가져 학계의 관심을 받는, 2차원 탄소 물질인 그래핀을 준비하는 방법에는 여러가지가 있다. 초창기 그래핀 연구방법에 사용됐던 흑연 플레이크와 스카치테이프를 이용한 기계적 박리법, 흑연의산화와 환원을이용한 화학적 합성법, 구리나 니켈과 같은 전이금속을 촉매로 이용한 화학기상증착을 이용한 합성법 등이 있고 각각은 그 방법에 따른 장단점이 있다. 본 포스터에서는 이 중 물리적 박리법과 화학기 상증착 성장법을 이용해 얻은 그래핀의 물리적, 전기적 특성을 비교분석하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.11 no.6
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• pp.460-468
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• 1998

Schiff base ligands such as $SOPDH_2$, $SNDH_2$, $EBNH_2$, and $PBNH_2$ and their Co(II) complexes such as [$Co(II)(SND)(H_2O)_2$], [$Co(II)(SOPD)(H_2O)_2$], [$Co(II)(EBN)(H_2O)$], and [$Co(II)(PBN)(H_2O)$] have been synthesized. The mole ratio of Shiff base ligand to cobalt(II) for the Co(II) complexes was found to be 1:1. Also these complexes have been configurated with hexa-coordination. Reduction of dioxygen was investigated by cyclic voltammetry at glassy carbon electrodes modified with Schiff base Co(II) complexes in 1 M KOH aqueous solution. At modified glassy carbon electrode with Schiff base Co(II) complexes, reduction peak current of oxygen was increased and peak potential was shifted to more positive direction compared to bare glassy carbon electrode. The electrokinetic parameters such as number of electron and exchange rate constant were calculated from the results of cyclic voltammogrms. The reduction of dioxygen at glassy carbon electrode has been $2e^-$ reaction pathway. Exchange rate constant at glassy carbon electrode modified with Co(II) complexes was increased 2~10 times compared to bare electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.386.2-386.2
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• 2014

본 연구에서는 바이오 센서 응용을 위해 그래핀을 전극으로 제작하여 그래핀 표면 결함준위에 따른 센서의 민감도를 전기화학 실험을 통해 관찰하였다. 그래핀은 니켈/구리촉매를 이용한 저 진공 화학 기상 증착 장비(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition; LP-CVD)와 Photo-lithography로 제작한 것과 탄소 산화물을 환원시켜 만든 환원-그래핀, 두 가지를 사용하였다. 전기화학 실험에서 그래핀 전극 및 Silver/Silver chloride (Ag/AgCl), Fluorine doped Tin Oxide (FTO)은 작업 전극 및 기준 전극, 상대 전극으로 각각 사용하였고, 반응용액은 potassium hexacyanoferrate (III)를 농도를 다르게 하여 사용하였다. 그래핀의 표면 상태, 층수, 결함 정도 등 구조적인 특성은 원자력현미경(Atomic Force Microscopy; AFM), 주사 전자 현미경(Secondary Electron Microscopy; SEM)과 Raman spectroscopy를 각각 이용하여 확인하였고, 그래핀의 결함준위에 따른 반응면적 및 센서 감도 의존성을 전류모드-원자력현미경(Current-Atomic Force Microscopy; I-AFM)과 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy; EIS)를 통해 그래핀 전극의 성능을 분석하고, 그래핀 결함 준위에 따른 센서 감도 의존성은 순환전위 분광법 (Cyclic Voltammetry; CV)를 이용하여 관찰하였다. 또한 농도가 다른 반응용액은 센서의 민감도를 관찰하는데 사용하였다. 결과적으로 LP-CVD로 성장한 그래핀과 환원-그래핀의 결함준위에 따른 센서의 성능을 비교 분석한 결과와 반응용액 농도에 따른 센서의 민감도 결과는 그래핀 바이오센서에 대한 응용 및 상용화를 앞당기는데 기여할 것으로 예상한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.77-77
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• 2010

그래핀(Graphene)은 한 겹(layer)의 2차원 판상 구조에 탄소원자들이 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 최근, 이러한 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 기초물성 연구에서부터 차세대 응용까지 고려한 각종 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리 화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 그 중 TCVD법이 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하는데 가장 적절한 것으로 알려져 있다. 그러나 TCVD법은 탄소를 포함하는 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정을 필요로 하게 되지만, 향후 산업적 응용을 고려한다면 대면적 그래핀의 저온합성법 개발은 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재는 메탄을 원료가스로 사용하여 $900^{\circ}C$ 이상에서 그래핀을 합성하는 추세이고, 최근 아세틸렌등의 활성원료가스를 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하에서 저온 합성한 연구결과들도 속속 보고되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마를 이용하여 비교적 저온에서 탄소원료가스를 효율적으로 분해하고, 확산플라즈마 영역에 TCVD 챔버를 결합한 하이브리드 화학증기증착법을 이용하여 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리포일을 사용하였다. 실험결과, 그래핀은 $600^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 수 층으로 이루어진 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 실리콘산화막 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경과 Raman분광기를 주로 사용하였으며, 원자힘현미경(AFM), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등도 이용하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.9
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• pp.806-812
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• 1993

Complexes of $Cu(I)(hfac)PR_3$(P: phosphine and R: Me, Et and Bu) as Cu(I)(${\beta}$-diketonate) compounds have been synthesized and their electrochemical properties have been investigated using glassy carbon and carbon microelectrode in aprotic solvent. Reduction process of $Cu(I)(hfac)PR_3$ compounds carried out one electron pathway to Cu(0) by cyclic voltammetry in acetonitrile solution. Chronoamperometric curve using carbon microelectrode shows that these complexes are one electron process and diffusion coefficients are $4.5{\sim}6.7{\times}10^{-6}cm^2$/sec.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2009

퍼클로레이트 이온($ClO_4^-$)는 자연적으로 혹은 인공적으로 만들어지며 퍼클로릭산이나 암모늄 퍼클로레이트나, 포타슘 퍼클로레이트 혹은 소듐퍼클로레이트 염의 형태로 존재하며, 물에 아주 잘 녹고, 끓여도 제거되지 않으며, 활성 탄소와 같은 광물에도 흡착 되지 않는 성질로 인해, 기존 물리적인 정수 방법으로는 제거하기 어렵다. 또한 우리 몸에 흡수되면, 요오드가 갑상선에 흡수되는 작용을 방해하여 갑상선 기능장애를 초래한다. 이러한 퍼클로레이트 이온의 제거방법으로는 이온교환법이나 생물학적 방법 등이 개발되어져 있으나, 제거 시스템에 이동 및 안전한 농도까지 제거 등의 문제점으로 인한 퍼클로레이트 이온을 환원시키는 촉매 환원 반응에 의한 퍼클로레이트 이온 제거 기술 개발이 필요하다. 이런 촉매 환원에 필요한 수소 환원제를 발생시키기 위해서, 본 연구에서는 Carbon felt 위에 DC magnetron sputtering에 의한 thin film $TiO_2$과 regine을 이용한 powder $TiO_2$ 시편을 제작하였다. 이렇게 제작 된 $TiO_2$/Carbon felt의 미세구조 및 특성은 XRD, SEM, UV-vis-NIR 등을 통하여 분석하였다. UV 조사에 의해 $TiO_2$/Carbon felt 시편의 산소와 수소 발생과 DC bias의 걸어주었을 때 산소와 수소 발생 차이 등을 비교하였고, 이에 따른 퍼클로 레이트 이온의 분해 영향을 알아보았다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.33 no.2
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• pp.225-231
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• 1989

The heterogeneous rate constants for the electrochemical reduction by $trans-[Co(en)_2X_2](ClO_4)_n$(where X is cyanide, nitrite, ammonia, and isothiocyanate) at mercury and glassy carbon electrode were investigated by cyclic voltammetry, DC polarography, and by using rotating disk electrode. The good linear relationship was obtained between the activation energy of reduction and absorption wave number of complexes on glassy carbon electrode. At mercury electrode, $NO_2^-$ ligated complex showed the large deviation from the linear relationship. The difference in the value of rate constants for $NO_2^-$ ligated complex between mercury and glassy carbon electrode was about three order of magnitude which was much larger than the other complexes. It was suggested that $NO_^-$ ligated complex was reduced by inner-sphere mechanism on mercury electrode from the larger value of activation energy and entropy on mercury than carbon electrode.