• 제목/요약/키워드: Carbon reduction performance

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수소화 붕소 나트륨 (NaBH4) 과 이산화탄소의 환원을 이용한 바나듐 레독스 흐름전지용 탄소 촉매 개발 (Development of Boron Doped Carbon Using CO2 Reduction with NaBH4 for Vanadium Redox Flow Battery)

  • 한만호;김한성
    • 전기화학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • 본 연구에서는 수소화 붕소 나트륨 ($NaBH_4$)를 이용하여 고온에서 이산화탄소 ($CO_2$)를 환원시켜 붕소가 도핑된 카본을 제조하였고, 이를 카본 펠트에 코팅하여 바나듐 레독스 흐름전지용 전극으로 적용하였다. 전기화학적 성능 평가 결과, 순수 카본펠트 대비 붕소 도핑된 카본으로 코팅된 카본펠트의 가역성이 약 20% 향상되었고 전하 전달 저항이 60% 감소하였다. 충/방전 결과에서는, 에너지 밀도와 에너지 효율이 각각 21%와 12.4% 향상되었다. 이러한 결과는 $CO_2$를 환원시켜 제조한 탄소가 레독스 흐름전지용 전극소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

리튬이온배터리 음극활물질 Silicon/Carbon 복합소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Silicon/Carbon Composites for Anode Materials of Lithium Ion Batteries)

  • 박지용;정민지;이종대
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.80-85
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    • 2015
  • 본 연구에서는 리튬이차전지의 음극활물질인 실리콘/탄소 복합소재를 제조하여 전기화학적 특성을 확인하였다. 실리콘/탄소 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 통해 합성하였다. 실리콘/탄소를 음극으로 제조하여 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 분석하였다. 실리콘에 코팅된 탄소는 전기 전도도를 향상시켜 Rct값을 235 ohm (silicon)에서 30 ohm (실리콘/탄소)으로 낮추었고 리튬의 탈 삽입 시에 발생하는 실리콘의 팽창을 억제하여 전극을 안정화시키는 효과를 보여주었다. 실리콘/탄소 전극을 사용한 리튬이차전지는 1,348 mAh/g의 용량을 나타내었고 50사이클 동안 76%의 안정성을 보여주었다.

일산화탄소 제거를 위한 니켈 담지 흡착제 제조 (Nickel Supported Adsorbent for Removing Carbon Monoxide)

  • 손정화;김영호;윤성훈;박용기;이철위
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.868-874
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    • 2008
  • 실리카, 알루미늄 실리케이트, 감마 알루미나 담체에 $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$$Ni(CH_3COO)_2{\cdot}4H_2O$를 원료로 침전제인 요소와 시트르산을 사용하여 $90^{\circ}C$에서 공침법을 사용하여 흡착제를 제조하였으며 이를 환원시켜 일산화탄소 제거 실험을 수행하였다. 흡착제는 EDS, TPR, XRD 분석을 실시하여 이를 근거로 흡착제의 성능을 해석하였다. 침전제의 종류, 니켈 금속의 담지량, 담체, 니켈 금속의 염, 수소 환원 조건을 변화시켜 최적의 흡착 성능을 보이는 흡착제를 사용하여 실험을 수행하였다. 침전제인 요소에 $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$를 사용하여 실리카 담체에 니켈 54.8 wt%를 담지하여 제조한 흡착제를 $500^{\circ}C$에서 3시간 수소 환원 전처리 후 흡착 실험을 하였을 때 가장 효과적으로 일산화탄소를 제거함을 확인하였다.

Non-radial Data Envelopment Analysis를 적용한 지역별 에너지 및 이산화탄소 저감가능성 추정 (Estimating Potential Energy Consumption and Carbon Emission Reduction in South Korea Using Non-radial Data Envelopment Analysis Approach)

  • 김광욱;강상목
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제25권2호
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    • pp.299-320
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    • 2016
  • 본 연구는 자료포락분석의 target-setting approach를 기초로 우리나라 16개 지자체의 에너지 효율성을 추정하고, 에너지 효율향상을 통해 저감할 수 있는 에너지 소비수준을 계측한다. 나아가 에너지 믹스변화에 의한 지역별 환경성과를 분석하고 그에 따른 이산화탄소 감축효과를 평가한다. 분석결과, 표본기간 2004년~2013년 동안 평균적으로 14.0%의 에너지 비효율이 존재하며, 특히 석유연료의 비효율적 사용이 주요 광역시를 중심으로 크게 나타났다. 또한 에너지 소비구조의 변화를 통해 에너지 효율향상과 추가적인 이산화탄소 저감가능성이 발생하며, 적극적인 에너지 믹스전략의 필요성을 확인할 수 있었다.

Facile Synthesis of Hollow CuO/MWCNT Composites by Infiltration-Reduction-Oxidation Method as High Performance Lithium-ion Battery Anodes

  • Zheng, Gang;Li, Zhiang;Lu, Jinhua;Zhang, Jinhua;Chen, Long;Yang, Maoping
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.399-405
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    • 2020
  • Hollow copper oxide/multi-walled carbon nanotubes (CuO/MWCNT) composites were fabricated via an optimized infiltration-reduction-oxidation method, which is more facile and easy to control. The crystalline structure and morphology were characterized by X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). The as-prepared CuO/MWCNT composites deliver an initial capacity of 612.3 mAh·g-1 and with 80% capacity retention (488.2 mAh·g-1) after 100 cycles at a current rate of 0.2 A·g-1. The enhanced electrochemical performance is ascribed to the better electrical conductivity of MWCNT, the hollow structure of CuO particles, and the flexible structure of the CuO/MWCNT composites.

저 탄소 학교건축물 구현 방안에 관한 연구 (A Study on Realization Method of Low Carbon School Building)

  • 태성호;조영상;신성우;이승민;맹준호
    • 교육녹색환경연구
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    • 제9권2호
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    • pp.30-37
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    • 2010
  • This study purposed realization and a phase reduction of school building $CO_2$ emissions. Accordingly selected standard school buildings and evaluated life cycle environmental load($CO_2$). This study proposed Green building technology which separated design sector, energy sector, afforestation sector for carbon-neutral city school buildings realization of M-city. As a result, elementary, middle and high schools of M-city built in the year 2013 were required that design sector was Energy Performance Index(EPI) 75 point and energy sector was solar installations more than 25% of the power usage, Solar systems installed more than 10% of total gas consumption and the area of afforesting more than 35% of the ecological area to achieve 30% $CO_2$ reduction compared to the Respectively standard school buildings.

Studies on Electrochemical properties of Lithium/Oxyhalide Cell: Electrocatalytic Effects on the Reduction of Thionyl Chloride

  • Kim Woo Seong;Choi Yong-Kook;Chjo Ki-Hyung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권6호
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    • pp.456-460
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    • 1994
  • Catalytic effects of various cobalt phenylporphyrin compounds on the reduction of thionyl chloride at glassy carbon electrode have been evaluated by determining kinetic parameters with cyclic voltammetric techniques. The concentration of catalysts and the electrode immersion time have been found to affect the catalyst performance strongly, leading to a conclusion that the compounds are first adsorbed at the electrode surface and act as catalysts. Significant improvements in cell performance have been noted in terms of both exchange rate constants of up to 3 times and current densities of up to 150% at glassy carbon electrode.

Production of Acetate from Carbon Dioxide in Bioelectrochemical Systems Based on Autotrophic Mixed Culture

  • Su, Min;Jiang, Yong;Li, Daping
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권8호
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    • pp.1140-1146
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    • 2013
  • Bioelectrochemical systems (BESs) have been suggested as a new technology for wastewater treatment while accomplishing energy and chemical generation. This study describes the performance of BESs based on mixed culture that are capable of reducing carbon dioxide to acetate. The cathode potential was a critical factor that affected the performance of the BESs. The rate of acetate production increased as the electrode potential became more negative, from 0.38 mM $d^{-1}$ (-900 mV vs. Ag/AgCl) to 2.35 mM $d^{-1}$ (-1,100 mV), while the electron recovery efficiency of carbon dioxide reduction to acetate increased from 53.6% to 89.5%. The microbial population was dominated by relatives of Acetobacterium woodii when a methanogenic inhibitor was added to the BESs initially.

탄소저감정책 효과분석을 위한 공간통계기법 적용방안 연구 - 탄소포인트제도를 대상으로 - (Study on Geostatistical Method for an Effectiveness Analysis on Carbon Reduction Policy - Focusing on the Carbon Point System)

  • 황해성;주용진;고준환
    • Spatial Information Research
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    • 제20권1호
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    • pp.71-80
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    • 2012
  • 탄소포인트제도는 가정, 상업 시설의 전기, 가스, 수도 등 에너지 사용 절감량에 대한 인센티브를 제공하는 시민참여형 기후변화대응 프로그램이다. 현재, 기존 국가정책 및 연구는 사업장 위주의 온실가스 인벤토리 구축에 한정되어있고, 가정부문에 대한 탄소저감정책 시행효과에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 탄소저감정책 중 탄소포인트제도를 중심으로 가정부문의 에너지 사용에 따른 탄소배출 저감에 관한 실증 분석을 목적으로 하였다. 우선, 성북구를 대상으로 가정부문의 전기, 가스 사용량 자료를 이용하여 탄소배출량을 산출하고, IPA 분석을 통해 행정동단위의 온실가스 배출변화의 공간패턴을 가시화하고 2007년부터 2009년까지 시계열 공간분석을 실시하였다. 또한 대응표본 t검정을 이용하여 사전-사후분석을 통해 탄소포인트제도의 효과 분석을 실시하였다. 특히, 공간통계기법과 핫스팟을 이용한 점사상의 국지적 분석을 통해 에너지 사용에 따른 탄소배출량의 공간적 분포 유형을 파악할 수 있었으며 실제 탄소배출저감 결과를 도출할 수 있었다. 향후 본 연구 결과는 지방자치단체 에너지 진단 등 온실가스 감축사업의 효과 평가와 녹색생활 개선 수립을 위한 다양한 영역에 활용될 것으로 기대한다.

The effect of the modification methods on the catalytic performance of activated carbon supported CuO-ZnO catalysts

  • Duan, Huamei;Yang, Yunxia;Patel, Jim;Burke, Nick;Zhai, Yuchun;Webley, Paul A.;Chen, Dengfu;Long, Mujun
    • Carbon letters
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    • 제25권
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    • pp.33-42
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    • 2018
  • Activated carbon (AC) was modified by ammonium persulphate or nitric acid, respectively. AC and the modified materials were used as catalyst supports. The oxygen groups were introduced in the supports during the modifications. All the supports were characterized by $N_2$-physisorption, Raman, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), and thermogravimetric analysis. Methanol synthesis catalysts were prepared through wet impregnation of copper nitrate and zinc nitrate on the supports followed by thermal decomposition. These catalysts were measured by the means of $N_2$-physisorption, X-ray diffraction, XPS, temperature programmed reduction and TEM tests. The catalytic performances of the prepared catalysts were compared with a commercial catalyst (CZA) in this work. The results showed that the methanol production rate of AC-CZ ($23mmol-CH_3OH/(g-Cu{\cdot}h)$) was higher, on Cu loading basis, than that of CZA ($9mmol-CH_3OH/(g-Cu{\cdot}h)$). We also found that the modification methods produced strong metal-support interactions leading to poor catalytic performance. AC without any modification can prompt the catalytic performance of the resulted catalyst.