• 한국세라믹학회지
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• 제54권1호
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• pp.23-27
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• 2017

A series of $CeO_2-TiO_2$ composite samples with different Ce/Ti molar ratios were prepared by the paper template. Powder X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) were used to confirm a face-centered cubic lattice of $CeO_2$ with Ce/Ti =8:2 or 9:1 and a two phase mixture of anatase titania and face-centered cubic ceria with Ce/Ti = 7 : 3. The field emission scanning electron microscopy (FESEM) results suggest that the products are micron braid structures consisting of fibers with diameters in a range of $1-6{\mu}m$ and lengths of several hundred micrometers. $N_2$ absorption-desorption testing shows that the composite at Ce/Ti molar fraction of 8 : 2 has the largest BET surface area (about $81m^2{\cdot}g^{-1}$). Compared to the pure $CeO_2$ sample, the composites show superior catalytic activity for $H_2$ reduction and CO oxidation. For the micron braid structure $CeO_2-TiO_2$ composite (Ce/Ti = 8 : 2), due to the high surface area and the solid solution with appropriate $Ti^{4+}$ incorporation, the CO conversion at about $280^{\circ}C$ was above 50% and at $400^{\circ}C$ was 100%.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권6호
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• pp.451-453
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• 2013

Porous ceramic membranes consisting of $Ce_{1-x}Y_xO_{2-{\delta}}$ were developed for hydrogen permeation tests. Various amounts (x = 0, 0.05, 0.1, 0.2) of yttrium were doped to ceria to study the effect of yttrium doping on ceria membranes on various properties, including hydrogen permeability. $Ce_{1-x}Y_xO_{2-{\delta}}$ powder was synthesized by the sol-gel method. These membranes were fabricated by pressing and sintering at $1300^{\circ}C$ for 6 h. As the amount of yttrium increased, the grain size of the membrane decreased. Hydrogen permeability was improved as the yttrium content increased. Selective permeability of hydrogen compared to CO is explained by electric conductivity. As the temperature rose, both the hydrogen perm-selectivity and electric conductivity on $Ce_{0.8}Y_{0.2}O_{1.9}$ improved.

• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.284-291
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• 2010

온실가스로 알려진 $N_2O$의 촉매 분해는 최소한 670 K 이상의 온도가 요구되는 난해한 공정으로 알려져 있다. 본 연구는 CO 환원제와 더불어 473 K의 저온에서도 $N_2O$를 전량 분해될 정도로 높은 활성을 나타내는 혼합금속산화물(mixed metal oxide: MMO) 촉매에 Ce을 첨가함으로서 나타나는 $N_2O$ 분해활성에의 영향을 검토하기 위하여 수행되었다. MMO 촉매는 Co 및 Al 외에 Rh과 Pd을 사용하고, 여기에 Ce을 미량 첨가하여 공침전법으로 제조하였으며, 결과적으로 Ce 함량이 증가함에 따라 촉매 표면적은 감소하고 $N_2O$의 직접분해 활성이 감소하는 현상이 나타났다. 그러나 CO 환원제의 분위기 하에서는 이러한 활성 감소를 상쇄하고도 남을 정도의 높은 $N_2O$ 분해활성을 나타냈으며 Ce 첨가비율에 따른 활성저하도 줄일 수 있어서 MMO 촉매의 물리적 안정성 증대를 위해 Ce을 첨가할 경우 CO 환원제에 의한 $N_2O$ 환원 반응계의 활성 안정성도 유지될 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권12호
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• pp.1224-1228
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• 2003

장석, 규석, 석회석 등의 천연원료와 CeO$_2$를 출발원료로 하여 프릿 형태의 러스터 유약을 제조하고 결정화 특성과 러스터 효과의 발현기구를 분석하였다. 시유한 시편이 110$0^{\circ}C$에서 소성되었을 때, 유면과 수평한 방향으로 (100)면이 배향된 200nm 크기의 CeO$_2$ 결정이 시편의 표면에 생성되었다. 표면에서 결정화된 입자의 빈도는 유약의 내부보다 훨씬 높았으며, 전체 표면적의 60% 이상을 배향된 CeO$_2$ 결정이 점유하였다. 배향된 CeO$_2$ 결정립은 유약내의 프릿 입자가 완전히 용융되어 내부 계면이 사라진 이후부터 발달하기 시작하였다. 본 연구에서 개발된 유약의 러스터 효과는 유약표면에 석출된 CeO$_2$가 고굴절을 갖는 물직일 뿐만 아니라 최대 산란을 일으키는 결정크기(200nm)이고 판상형태로 배열되어 있기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제30권7호
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• pp.376-382
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• 2020

CeO₂ nanoparticles, employed in a lot of fields due to their excellent oxidation and reduction properties, are synthesized through a solvothermal process, and a high specific surface area is shown by controlling, among various process parameters in the solvothermal process, the type of solvent. The synthesized CeO₂ nanoparticles are about 11~13 nm in the crystallite size and their specific surface area is about 65.38~84.65 ㎡/g, depending on the amount of ethanol contained in the solvent for the solvothermal process; all synthesized CeO₂ nanoparticles shows a fluorite structure. The dispersibility and microstructure of the synthesized CeO₂ nanoparticles are investigated according to the species of dispersant and the pH value of the solution; an improvement in dispersibility is shown with the addition of dispersants and control of the pH. Various dispersing properties appear according to the dispersant species and pH in the solution with the synthesized CeO₂ nanoparticles, indicating that improved dispersing properties in the synthesized CeO₂ nanoparticles can be secured by applying dispersant and pH control simultaneously.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권4호
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• pp.160-166
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• 2019

산화세륨($CeO_2$)는 고체산화물연료전지, 자동차 삼원 촉매, 산소 캐패시터 소재 등의 고온환경에서 구동되는 촉매 응용분야에 널리 활용되고 있으며 중요한 희토류 산화물 중에 하나이다. 고온 환경에서 $CeO_2$의 우수한 촉매 활성을 유지하기 위하여 초기 합성단계에서 높은 비표면적을 갖는 미세구조제어 연구와 나노 미세구조가 고온 열 사이클과 산화-환원 사이클 변화에서 안정하도록 하는 연구가 필요하여 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄산염 침전법의 전구체 결정화 단계에서의 이방성을 정밀 제어하여 고 비표면적의 flower-like $CeO_2$를 성공적으로 합성할 수 있었다. 또한, 서로 다른 탄산염이온 침전제의 침전 반응 경로 제어를 통한 침전 수화물 전구체의 이방적 결정 특성으로부터 최종 고 비표면적 $CeO_2$ 산화물의 미세구조 제어와 고온 안정 제어를 확인하고 특성을 평가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권11호
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• pp.941-948
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• 1993

The powder mixture of Si3N4-AlN-Y2O3, Si3N4-AlN-CeO2 and Si3N4-AlN-Y2O3-CeO2 system was hot-pressed at 175$0^{\circ}C$ for 2h in N2 to prepare $\alpha$-Sialon ceramics. The mechanical property and oxidation behaviour of the prepared $\alpha$-Sialon ceramics were investigated. At 120$0^{\circ}C$, oxidation resistance was best for the Y2O3 added $\alpha$-Sialon ceramics and oxidation rate increased when the amount of CeO2 increased. But when the mixture of Y2O3 and CeO2 added $\alpha$-Sialon ceramics showed a good oxidation resistance. Fracture toughness of (Y2O3＋CeO2) added $\alpha$-Sialon ceramics was higher than Y2O3 added $\alpha$-Sialon ceramics.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권5호
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• pp.719-727
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• 1989

By using commercial zirconia powder CeO2-ZrO2 ceramics containing 8~16mol% CeO2 was made by heat treatment at 1350~155$0^{\circ}C$ for 1~10hr. The minimum amount of CeO2 for obtaining complete tetragonal phase was 12mol%, and in the tetragonal phase region fracture toughness of Ce-TZP was decreased with increasing CeO2 content and the maximum value was obtained when 12mol% CeO2 was added. The bending strength goes through maximum at 14mol% CeO2. Fracture mode of Ce-TZP transformed from intergranular to transgranular fracture with increasing CeO2 content, so the morphology of fracture surface of 16mol% Ce-TZP was wholly transgranular and this tendency was independent on grain size. The crystal structure of the 12mol% Ce-TZP was monoclinic with fringes along the grain boundaries which are lying in the particular plane from the TEM observation. The chemical composition of the sintered body was homogeneous as a whole and some amorphism or air pocket was observed at the triple junction.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.200-206
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• 2015

산화세륨의 첨가가 수성가스전이반응 효율에 미치는 영향을 조사하기 위해서, Cu-ZnO-CeO₂촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 일련의 Cu-ZnO-CeO₂ 촉매는 Cu 함량(50 wt%)을을 고정시키고 산화세륨(CeO₂ 기준으로, 0, 5, 10, 20, 30, 40 wt%)의 함량을 조절하면서 제조되었고 이를 이용하여 GHSV 95,541 h^-1의 기체 유량범위, 200~400 ℃의 온도범위에서 수성가스전이반응 촉매활성이 측정되었다. 또한, BET, SEM, XRD, H₂-TPR, XPS 분석을 통하여 촉매특성이 분석되었다. CeO₂가 첨가된 촉매는 구리 분산도와 결합에너지 같은 촉매특성의 다양한 변화를 나타내었다. 10wt%의 CeO₂가 최적의 첨가량으로 판단되며 이때 촉매는 가장 낮은 온도에서 환원이 일어났으며 반응에서 가장 높은 촉매 활성을 보였다. 또한 CeO₂가 첨가된 촉매는 CeO₂가 첨가되지 않는 촉매와 비교하여 높은 온도영역에서 활성이 향상되었다. 따라서, 최적 조성의 CeO₂첨가는 높은 구리 분산도, 낮은 결합에너지, 구리 금속의 응집 방지를 유도하여 높은 촉매활성을 유도하였다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.313-320
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• 2023

대표적인 비암모니아성 선택적 촉매환원반응기인 H₂-SCR의 활용성을 높이기 위하여 Ce를 조촉매로 활용한 PtNi/CeO₂-W-TiO₂의 촉매 분말을 합성하고 다공성 금속 구조(porous metal structure, PMS)에 코팅하여 선택적 촉매 환원에 의한 NOx 제거 특성을 평가하였다. CeO₂를 조촉매로 사용한 H₂-SCR은 CeO₂를 사용하지 않은 경우에 비해 더 높은 NOx 제거 효율을 나타내었으며, CeO₂ 담지율 10 wt%에서는 반응온도 90℃에서 가장 높은 제거효율을 보였다. 한편, 촉매구조체인 PMS의 촉매 코팅량이 증가함에 따라 NOx 제거효율은 90℃ 이하에서는 향상되었으나, 120℃ 이상에서는 감소하는 경향을 보였고 공간속도를 4,000 h^-1에서 20,000 h^-1로 변경한 경우, 120℃이상의 온도에서 NOx 제거 효율이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.