• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.339-344
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• 2012

In this research, hydride generation in HPLC-ICPMS for the selenium speciation was investigated. Chemical and photochemical vapor generation techniques were compared for the effective generation of selenium vapour. $HBr/KBrO_3$ was used for the chemical reduction and a UV lamp was used for the photochemical reduction. It was found out that the photochemical reduction was more effective than the chemical reduction in all of selenium species studied. The optimum conditions for the generation of vapour are 0.4% KI, 2.5% $NaBH_4$, and 1.0 M HCl. The enhancement factor using a photochemical hydride generation was from 6.3 to 16.7 times for inorganic and organic selenium species.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.148-157
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• 2022

Research on hydrogen storage is active to properly deal with hydrogen, which is considered a next-generation energy medium. In particular, research on metal hydride with excellent safety and energy efficiency has attracted attention, and among them, magnesium-based hydrogen storage alloys have been studied for a long time due to their high storage density, low cost, and abundance. However, Mg-based alloys require high temperature conditions due to strong binding enthalpy, and have many difficulties due to slow hydrogenation kinetics and reduction in hydrogen storage capacity due to oxidation, and various strategies have been proposed for this. This research manufactured Mg₂Ni to improve hydrogenation kinetics and synthesize about 5, 10, 20 wt% of CaF₂ as a catalyst for controlling oxidation. Mg₂NiHx-CaF₂ produced by hydrogen induced mechanical alloying analyzed hydrogenation kinetics through an automatic PCT measurement system under conditions of 423 K, 523 K, and 623 K. In addition, material life cycle assessment was conducted through Gabi software and CML 2001 and Eco-Indicator 99' methodology, and the environmental impact characteristics of the manufacturing process of the composites were analyzed. In conclusion, it was found that the effects of resource depletion (ARD) and fossil fuels had a higher burden than other impact categories.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.574-582
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• 2022

A lithium-ion battery exhibits high energy density but has many limitations due to safety issues. Currently, as a solution for this, research on solid state batteries is attracting attention and is actively being conducted. Among the solid electrolytes, sulfide-based solid electrolytes are receiving much attention with high ion conductivity, but there is a limit to commercialization due to the relatively high price of lithium sulfide, which is a precursor material. This study focused on the possibility of relatively inexpensive and light lithium hydride and conducted an experiment on it. In order to analyze the characteristics of LiAlH₄, ion conductivity and thermal stability were measured, and a composites mixed with PVDF, a representative polymer electrolyte, was synthesized to confirm a change in characteristics. And metallurgical changes in the material were performed through XRD, SEM, and BET analysis, and ion conductivity and thermal stability were measured by EIS and LFA methods. As a result, Li₃AlH₆ having ion conductivity higher than LiAlH₄ is formed by the synthesis of composite materials, and thus ion conductivity is slightly improved, but thermal stability is rapidly degraded due to structural irregularity.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.256-264
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• 2007

In order to calculate the relation between the hydrogen and the hydrogen absorption metals in the atomic level, Embedded Atom Method(EAM) is recommended. In this study, we had constructed the EAM programs from constitutive formulas and parameters of the hydrogen and palladium for the purpose of predicting the expansion behavior on hydrogen absorbing in the geometric shape of hydrogen absorption metals, as palladium bars and plates. And the EAM analyses data were compared with the experiment data by using electrochemical method. As results, it is note that the expansion rate in thickness of the palladium plate model by EAM analyses is about 4 times larger than width and length, be similar to experiment results. Also, in the microscopic and macroscopic level the expansion behavior through EAM analyses show good agreement with experiment data.

• 대한화학회지
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• 제23권3호
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• pp.152-160
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• 1979

Furfural의 수소화반응에 쓰이는 구리-크롬산화물계 촉매에서 바륨, 스트론륨 등의 첨가효과 및 그 기능에 관하여 조사하였다. X-선 회절에 의하면 $BaCrO_4$, $SrCrO_4$등의 생성을 확인할 수 있었으나, 촉매표면적에는 차이가 없었다. 그러나 이들의 첨가로 촉매능은 개선되어 첨가전보다 반응시간에 따른 활성저하폭이 훨씬 적어졌다. 바륨이 첨가된 또는 실기카에 분산시킨 촉매는 CO흡착으로 분산된 Cr(V)의 EPR 스펙트럼을 보여주었으며 표면의 산화-혼원과정에서 가역적인 스펙트럼을 나타내었다. 바륨의 첨가로 촉매활성점이 분산되어 존재함으로서 furfural의 수소화반응에서 향상된 촉매능을 보여주는 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제17권4호
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• pp.275-285
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• 1973

유기화합물의 선택환원에 필요한 자료를 얻기 위하여 수소화붕소나트륨과 염화알루미늄의 3:1 혼합물의 테트라히드로푸란 용액에서의 환원성을 규명하였다. 49개의 대표적 유기화합물을 골라 이시약과 실온에서 작용하여 대략의 반응속도와 정량관계를 알아보았다. 테트라히드로푸란 용액에서 염화알루미늄 1몰에 수소화붕소나트륨 3몰을 가하면 현탁용액이 생기는데 수소화붕소나트륨 보다는 훨씬 환원성이 강하다. 알데히드와 케톤은 한시간 이내에 빨리 환원되고 아실유도체는 서서히 그러나 카르복시산은 매우 느리게 환원되었다. 에스테르, 락톤, 에폭시드는 수소화붕소나트륨이나 보란보다 훨씬 빨리 환원되었다. 삼차 아미드는 서서히 환원되었으나 일차 아미드는 수소는 발생하지만 환원은 거의 일어나지 않았다. 벤조니트릴은 30분에 환원이 완결되었으나 카프로니트릴은 느리게 환원되었다. 니트로화합물, 이황화물, 술폰등은 이 시약과 반응하지 않으나 아조, 아족시, 옥심기는 서서히 반응하고 이소시안산페닐은 도중단계까지만 환원되었다 올레핀은 쉽게 수소화붕소화 반응을 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.371.1-371.1
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• 2016

다양한 물질계의 2차원 나노구조는 그래핀과 함께 그 고유특성으로 최근 광전소자, 전자소자, 센서, 에너지 생성 및 저장과 수소에너지 생성 등의 응용으로 매우 많은 관심을 받고 있다. 특히 층상이중수산화물 (layered-double hydroxide; LDH) 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 관심을 받고 있다. 층상이중수산화물 화합물은 [Zn(1-x) MIII(x)(OH)2][$An-x/n{\cdot}mH2O$] (MIII = Al, Cr, Ga; An- = CO32-, Cl-, NO3-, CH3COO-) 구조로써, Brucite-type 구조 내에서 3가 양이온의 상태에 따라서 다양한 특성을 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 층상이중수산화물 화합물은 촉매나, 에너지 저장, 음이온 교환 및 흡착, 화학적 촉매, 바이오 소자 등에 응용이 연구되고 있으며, 다양한 금속 산화물을 제조하기 위한 중간자 precursor로써도 연구되고 있다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들을 통한 결과물들이 분말 및 수용액 상태로 남게 되며, 이러한 화합물의 특성을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이 이러한 나노구조물들을 다양한 소자로 응용하기 위해서는 상용의 실리콘이나 glass 등의 기판형태의 물질상에 성장시킬 수 있어야 하며, 그러한 기판 위에서의 형상 및 특성 제어가 용이해야 한다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 적용한 Zn기반의 층상이중 수산화물 화합물을 성장하고, 하부물질의 조성제어를 통한 층상이중수산화물 화합물의 형상제어가 가능한 기술에 관한 연구를 보고하고자 한다. 이를 위한 하부물질의 조성은 Zn와 Al을 통해 이루어지며, 기형성된 Al2O3박막을 핵형성층으로 활용한다. 이러한 방법으로 형성된 층상이중수산화물 화합물에 대해 이차전자주사현미경, 투과전자현미경 및 X-ray회절기법을 통해 구조분석을 하고, Raman 및 광발광스펙트럼 분석을 통해 광학적 분석을 시행함으로써, 층상이중수산화물이 기판상에서 형성되는 메커니즘에 관한 규명을 시행하였다. 이러한 분석연구를 통해 핵형성층의 에칭 따라 실리콘 기판상에서 성장하는 층상이 중수산화물 화합물의 형상 및 조성이 제어되는 메커니즘을 구명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권7호
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• pp.627-633
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• 2011

연료전지 무인기 탑재용 수소발생기의 온도환경변화에 따른 성능평가를 수행하였다. 수소 저장 및 발생을 위해 화학수소화물 중 수소함량이 높고 저장성이 우수한 수소화붕소나트륨($NaBH_4$)을 연료로 사용하였으며, 촉매를 이용한 가수분해반응을 통해 수소를 발생하였다. 수소발생기의 온도환경변화를 위한 저온 및 고온 챔버를 각각 준비하였으며, 온도범위는 $-20^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$까지 $20^{\circ}C$의 간격으로 설정하였다. 20과 25wt.%의 $NaBH_4$ 용액 농도에서 수소발생기의 수소발생률과 반응기와 분리기의 온도변화를 측정하였다. 수소 발생률은 반응주기가 반복될수록 감소하였으며, 저온 환경에서는 높은 수소발생률을 보였지만, 고온 환경에서는 수소발생률이 급격히 감소하였다. 수소발생률의 감소는 촉매유실과 촉매표면의 $NaBO_2$ 도포가 원인으로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제32권10호
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• pp.429-434
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• 2022

There is ongoing research to develop lithium ion batteries as sustainable energy sources. Because of safety problems, solid state batteries, where electrolytes are replaced with solids, are attracting attention. Sulfide electrolytes, with a high ion conductivity of 10^-3 S/cm or more, have the highest potential performance, but the price of the main materials is high. This study investigated lithium hydride materials, which offer economic advantages and low density. To analyze the change in ion conductivity in polymer electrolyte composites, PVDF, a representative polymer substance was used at a certain mass ratio. XRD, SEM, and BET were performed for metallurgical analyses of the materials, and ion conductivity was calculated through the EIS method. In addition, thermal conductivity was measured to analyze thermal stability, which is a major parameter of lithium ion batteries. As a result, the ion conductivity of LiH was found to be 10^-6 S/cm, and the ion conductivity further decreased as the PVDF ratio increased when the composite was formed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.781-781
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• 2009

We demonstrate that trasition metal catalyst nanoparticle (NP) attached to carbon nitride nanotubes (CNNTs) show selective catalytic activities on hydrogen generation from the water solution including chemical hydride negative ions. The natural bonding orbitals (NBO) obtained from the first-principle calculations shows that the catalysts attached on CNNTs are quite differently polarized when they play for hydrogen generation from chemical hydride ions and hydrogen of water. For Co and Ni nanoparticles attached on CNNTs, their charges are more positively polarized when they interact with $BH_4^-Na^+$ and $H_2O$ while Pt atoms are less positively charged. In this matter, the increased positive charges on catlyst nanoparticles are proven to be more efficient in attracting hydride negative ions, thus improving hydrogen generate rates. Consequently, this result implies that these different charge polarization leads to selective catalytic activities of NPs-CNNTs. In the hydrogen generation experiments, Co-CNNTs shows the highest hydrogen generation rate when the similar amounts of catalyst nanoparticles (Co, Ni, and Pt) are dispersed on the sidewalls of CNNTs.