• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권5호
• /
• pp.633-638
• /
• 2011

Mn이 치환된 헥사알루미네이트 촉매인 $LaMnAl_{11}O_{19}$, $BaMnAl_{11}O_{19}$, $SrMnAl_{11}O_{19}$을 $(NH_4)_2CO_3$ 공침법을 이용하여, $1,200^{\circ}C$ 5시간 소성을 통해 제조하였다. X-선 회절, 질소흡착을 통해 촉매의 결정구조와 비표면적을 분석한 결과, 결정 격자 내 거울면에 La이 존재하는 $LaMnAl_{11}O_{19}$이 $BaMnAl_{11}O_{19}$과 $SrMnAl_{11}O_{19}$보다 우수한 헥사알루미네이트 결정 구조를 가지는 동시에 13 $m^2/g$의 높은 비표면적을 가지고 있었다. 또한 SEM 분석을 통해 $LaMnAl_{11}O_{19}$이 특유의 판상구조가 잘 발달함을 확인하였다. 메탄 연소 활성은 다음과 같은 차례로 증가하였고: $LaMnAl_{11}O_{19}$ > $SrMnAl_{11}O_{19}$ > $BaMnAl_{11}O_{19}$. 메탄 연소 활성은 비표면적에 의존하였다. $LaMnAl_{11}O_{19}$에 60 wt%의 $CeO_2$를 첨가하고 $700^{\circ}C$의 저온에서 소성한 경우 $700^{\circ}C$의 저온에서 100% 전환율에 도달함으로써 ceria 첨가에 의한 메탄 연소 개선 효과를 확인할 수 있었으며, 이 촉매가 저온 및 중온 영역의 메탄 연소 촉매로 활용될 수 있음을 확인하였다. 그러나, 이 촉매의 경우 $1,200^{\circ}C$의 고온에서 5시간 소성한 후에는 ceria입자 크기의 증가로 인해 메탄의 연소 활성 개선 효과를 잃게됨으로 고온용 연소 촉매로서의 사용은 한계가 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.153-159
• /
• 2015

무기안료는 우수한 열적, 화학적 안정성으로 인해 페인트, 고화도 세라믹 잉크, 아트 타일, 건물의 외장재 등의 다양한 응용 분야에 적용될 수 있어 큰 관심을 받고 있다. 기존에는 $PbCrO_4$, CdS, CdSe 등의 조성이 노란색 무기 안료로 널리 사용되어 왔으나 Cd, Cr, Pb, Se 같은 유해물질을 포함하고 있어 최근에는 사용에 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 ceria 기반의 조성을 이용하여 고상법으로 친환경 노란색 무기안료를 합성하였다. XRD와 SEM을 통해 합성된 $Ce_{1-x}Zr_xBi_yO_{2-y/2}$ 노란색 무기안료의 결정구조와 형상을 확인하였고, UV-vis. spectrophotometer와 CIE $L^*a^*b^*$ 분석으로 Zr과 Bi함량에 따른 노란색 무기안료의 발색 특성 변화를 확인하였다. 노란색 무기안료의 결정구조는 주로 하소온도의 변화에 의존하는 것으로 확인되었고, 발색 특성과 흡수단은 하소온도와 Zr, Bi 함량이 모두 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결과적으로 합성된 모든 무기안료는 자외선과 500 nm 이하의 가시광선을 효율적으로 흡수하였고, $Ce_{0.44}Zr_{0.36}Bi_{0.20}O_{0.19}$(x = 0.36, y = 0.20) 조성의 무기안료에서 가장 선명한 노란색 색조를 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권9호
• /
• pp.981-987
• /
• 1998

$La_{0.5}Sr_{0.5}MnO_{3-\delta}$ as air electrode for soild oxide fuel cell was synthesized by a citrate process and its cathodic polarization was determinated by the current interruption method on the Gd-doped ceria as electrolyte. The addition of citric acid increased the exothermic heat for the formation of $La_{0.5}Sr_{0.5}MnO_{3-\delta}$ perovskite oxide. The degree of the initial particle agglomeration was affected by the exothermic heat. Also the increase of cal-cination temperature enlarged the particle size and the higher sintering temperature accelerated the den-sification of $La_{0.5}Sr_{0.5}MnO_{3-\delta}$ layer after its being painted on $Ce_{0.8}Gd_{0.2}O_{1.9}$ electrolyte. In this study $La_{0.5}Sr_{0.5}MnO_{3-\delta}$ synthesized by citrate process of which the molar ratio of citric acid to metal nitrate was 2 calcined at $650^{\circ}C$ for 2hr and sintered at 1100 at $1200^{\circ}C$ for 4 hrs after slurry coating on Ce0.8Gd0.2O1.9 electrlyte showed the lowest cathodic polarization.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.44-49
• /
• 1999

In this study, microstructure and electrical conductivity of {(G $d_2$ $O_3$)$_{0.75}$( $Y_2$ $O_3$)$_{0.25}$}$_{x}$ (Ce $O_2$)$_{1-x}$ (0.01$\leq$x$\leq$0.25) was investigated as a function of composition x. GYO addition(x) increased the bulk density and G $d_2$ $O_3$ was found to be monoclinic at x>0.15. From the change of the lattice parameter with the addition(x), GYO solution limit for ceria was exceeded in the range of x=0.05 to 0.09. Thermal expansion coefficient(15~17$\times$10$^{-6}$ $^{\circ}C$) of GYC samples at x=0.01 to 0.07 was higher in value than that of 8YSZ(10.8$\times$10$^{-6}$ $^{\circ}C$). The electrical conductivity of GYC samples at x=0.05 showed the maximum(0.01S/cm) in value at 1073K which was 2 times higher than that of 8YSZ. The activation energy for the electrical conduction was determined to be 0.60eV in the temperature range of 1073K.3K..3K.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.307-313
• /
• 2011

금속산화물을 이용한 2단계 산화/환원 반응은 GTL, CTL 의 반응원료인 합성가스 및 수소 생산기술이다. 이 기술은 메탄을 환원제로 사용함으로써 비교적 저온에서 산화/환원 반응을 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 반복 사이클의 시연에서 금속산화물의 소결현상으로 인한 활성저하가 이 기술의 문제점 중의 하나이다. 본 연구에서는 2.5 kW Xenon arc lamp 가 설치된 solar simulator를 사용 하였으며, 무기물 다공성 폼 (SiC foam)및 유기물 다공성 폼 (Ni, Cufoam)에 $CeO_2/ZrO_2$ 를 코팅하여 연속적인 합성가스 및 수소 생산 가능성을 알아보았다. 반응 전 후의 $CeO_2/ZrO_2$ 의 결정 구조를 SEM 과 XRD 를 통해 분석하였다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.1057-1072
• /
• 2018

세리아 입자의 합성을 위하여 분무열분해 시 유기 첨가제인 EG(ethylene glycol)과 CA(citric acid)를 첨가하여 중공성 및 다공성을 갖는 $CeO_2$ 마이크로 크기의 입자를 제조하였으며 첨가량에 따른 특성을 비교하였다. 분무열분해과정, 후소성 및 볼밀링 과정을 적절히 조합하여 만든 6가지 경로에 의해 나노 크기의 세리아 입자를 합성하였다. 6가지 경로 중 EG 및 CA가 0.05M 첨가된 Ce(III)가 전구체 수용액을 이용하여 분무열분해${\rightarrow}$후소성${\rightarrow}$볼밀링${\rightarrow}$후소성의 경로에 의해 얻어진 $CeO_2$ 입자에 대해 TEM 분석으로 측정한 입자의 평균 크기 24 nm(편차=3.8 nm)는 Debye-Scherrer식에 의해 계산된 1차 입자의 크기(20 nm)와 가장 유사한 크기를 나타내었다. 제조된 나노입자분말의 형태적 및 구조적 특성을 알아보기 위하여 SEM(Scanning Electron Microscopy), XRD(X-Ray Diffractometer) 및 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 통하여 특성을 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.66-70
• /
• 2010

This article presents a brief review of our recent studies on flowerlike nanostructured $CeO_2$ materials. These materials are monodispersed microspheres with peony appearance, open mesoporous structure, large specific surface area and nano-crystalline feature. The applications of this type of novel material to SOFC, ethanol steam reforming and CO oxidation are introduced.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.84-84
• /
• 2007

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.746-755
• /
• 2017

본 연구에서는 $CeO_2$ 표면에 $Ti(SO_4)_2$의 가수 분해를 이용하여 $TiO_2$를 성장시켜 코어-쉘 구조를 가지는 세라믹 나노입자를 합성 하였다. $CeO_2/TiO_2$ 코어-쉘 합성에서는 $CeO_2:TiO_2$의 몰비, 반응 시간, 반응 온도, $CeO_2$ 슬러리 농도, $Ti(SO_4)_2$의 pH 조절을 통하여 코어-쉘 구조를 가지는 최적의 합성 조건을 찾았다. $CeO_2:TiO_2$의 최적의 몰비는 1:0.2~1.1, 최적의 반응 시간은 24 시간, 최적의 $CeO_2$ 슬러리 농도는 1%, 최적의 반응 온도는 $50^{\circ}C$임을 알 수 있었다. $NH_4OH$ 수용액을 이용하여 $Ti(SO_4)_2$ 의 pH를 1로 맞추어 $CeO_2$ 슬러리에 적하하면 10%의 농도를 가지는 $CeO_2$ 슬러리에서도 $CeO_2/TiO_2$ 코어-쉘 나노 입자를 합성할 수 있었다. $80^{\circ}C$이상의 높은 온도에서 반응을 시키면 $CeO_2/TiO_2$ 코어-쉘 구조가 아닌 독립된 $TiO_2$ 나노 입자를 형성함을 알 수 있었다. 최적의 반응 온도는 $50^{\circ}C$로서 가장 좋은 구조의 $CeO_2/TiO_2$ 코어-쉘이 합성되었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제12권2호
• /
• pp.246-256
• /
• 2021

Mo,Cu-doped CeO₂ (CMCuO) nanopowders were synthesized by the nitrate-fuel combustion method aiming to improve the electrical and electrochemical properties of its Mo-doped CeO₂ (CMO) parent by the addition of copper. An electrical conductivity of ca. 1.22·10^-2 S cm^-1 was measured in air at 800℃ for CMCuO, which is nearly 10 times higher than that reported for CMO. This increase was associated with the inclusion of copper into the crystal lattice of ceria and the presence of Cu and Cu₂O as secondary phases in the CMCuO structure, which also could explain the increase in the charge transfer activities of the CMCuO based anode for the hydrogen and carbon monoxide electro-oxidation processes compared to the CMO based anode. A maximum power density of ca. 120 mW cm^-2 was measured using a CMCuO based anode in a solid oxide fuel cell (SOFC) with YSZ electrolyte and LSM-YSZ cathode operating at 800℃ with humidified syngas as fuel, which is comparable to the power output reported for other SOFCs with anodes containing copper. An increase in the area specific resistance of the SOFC was observed after ca. 10 hours of operation under cycling open circuit voltage and polarization conditions, which was attributed to the anode delamination caused by the reduction of the Cu₂O secondary phase contained in its microstructure. Therefore, the addition of a more electroactive phase for hydrogen oxidation is suggested to confer long-term stability to the CMCuO based anode.