• 한국결정성장학회지
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• 제23권2호
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• pp.101-107
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• 2013

재생 세륨 전구체로부터 수산화세륨($Ce(OH)_3$), 염화세륨($CeCl_3{\cdot}nH_2O$), 탄산세륨($Ce_2(CO_3)_3{\cdot}8H_2O$) 및 산화세륨($CeO_2$)을 합성하고 Ultra-sonication을 통해 나노입자의 산화세륨(IV)을 제조하였다. 폐 유리연마재로부터 정제한 약 99 wt% 재생 세륨 분말을 출발물질로 하여 황산침출과 황산나트륨의 첨가조건을 통해서 황산나트륨세륨 화합물($CeNa(SO_4)_2$)을 합성하였다. 또한 황산나트륨세륨 화합물과 수산화나트륨 수용액 첨가량 비의 조건을 달리하여 수산화세륨을 제조하였으며 염산의 첨가량에 따라 염화세륨을 합성하였다. 연속적인 합성공정으로 침상형의 탄산세륨을 합성한 후 하소와 분산을 통해서 평균 30~40 nm의 산화세륨(IV)을 합성하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권4호
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• pp.427-433
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• 2005

Activity of manganese oxide supported on ${\nu}-Al_2O_3$ was increased when cerium was added. Also, cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ was more effective in oxidation of toluene than that without cerium. XRD result, it was observed that $MnO_2+CeO_2$ crystalline phases were present in the samples. For the used catalyst, a prominent feature has increased by XPS. TPR/TPO profiles of cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ changed significantly increased at a lower temperature. The activity of $18.2 wt{\%}\;Mn+ 10.0 wt{\%}\;Ce/{\nu}-Al_2O_3$ increased at a lower temperature. The cerium added on the manganese catalysts has effects on the oxidation of toluene.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권3호
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• pp.250-255
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• 2011

The potential application of ultrafine cerium oxide (ceria, $CeO_2$) as an oxygen gas sensor has been investigated. Ceria was synthesized by a thermochemical process: first, a precursor powder was prepared by spray drying cerium-nitrate solution. Heat treatment in air was then performed to evaporate the volatile components in the precursor, thereby forming nanostructured $CeO_2$ having a size of approximately 20 nm and specific surface area of 100 $m^2/g$. After sintering with loosely compacted samples, hydrogen-reduction heat treatment was performed at 773K to increase the degree of non-stoichiometry, x, in $CeO_{2-x}$. In this manner, the electrical conductivity and oxygen-response ability could be enhanced by increasing the number of oxygen vacancies. After the hydrogen reduction at 773K, $CeO_{1.5}$ was obtained with nearly the same initial crystalline size and surface. The response time $t_{90}$ measured at room temperature was extremely short at 4 s as compared to 14 s for normally sintered $CeO_2$. We believe that this hydrogen-reduced ceria can perform capably as a high-performance oxygen sensor with good response abilities even at room temperature.

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제18권6호
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• pp.24-29
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• 2009

나노크기의 산화세륨 분말을 제조하기 위해서는 출발물질로 탄산세륨[$Ce_2(CO_3)3{\cdot}XH_2O$]이 널리 사용되고 있는데, 탄산세륨은 소성을 통하여 탄산기체와 수증기를 방출하면서 더욱 작은 입자들로 쪼개진 다공성 구조의 산화세륨이 형성되며 이러한 다공성의 산화세륨을 분쇄함으로서 나노크기의 산화세륨을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 염화세륨용액으로부터 중탄산암모늄을 첨가하여 제조된 탄산세륨의 소성온도, 분쇄시간, 유성밀의 회전속도, 분산제 첨가량 및 장입된 분쇄 볼 크기 등의 변화에 따라 얻어지는 산화세륨의 평균 입자크기 분석을 통하여 탄산세륨으로부터 나노크기의 산화세륨 제조공정 특성에 대하여 알아보았으며, 소성온도 $700^{\circ}C$, 분쇄시간 5시간 조건에서 평균 입자크기 160 nm의 산화세륨 분말을 제조할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.104-104
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• 1999

Cerium dioxide 박막의 포토루미네슨에 관해서는 Cerium 4f band에서 oxygen 2p band로의 transition에 의한 발광(400nm) 현상이 보고되었다. 또한 Indium Oxide 박막의 발광(637nm0 현상이 보고되었다. 본 연구에서는 3족인 Indium을 Si/In/CeO2/Si 구조와 CeO2/Si 구조에 도핑하여 포토루미네슨스 현상을 관찰하였다. E-beam evaporator를 사용하여 Silicon(111) 기판에 Cerium dioxcide 박막을 성장시킨 경우의 두가지 시료를 분석하였다. 포토루미네슨스 관찰을 위해서 Ge-Cd laser (325nm)가 사용되었으며 Indium의 도핑양과 분포 상태를 알기 위해 SIMS와 ADP를 이용하여 분석하였다. Indium양에 대한 포토루미네슨스 변화와 열처리 후의 indium의 분포의 변화에 의한 포토루미네슨스 변화를 관찰하였다. 상온에서 In/CeO2/Si 시료와 Si/In/CeO2/Si 시료에 대한 포토루미네슨스 현상을 관찰한 결과 Si/In/CeO2/Si 시료에서만 500nm(2.5eV)에서 발광 현상이 관찰되었다. 도핑된 indium은 ADP에서는 검출되지 않고 SIMS에서만 검출되어 ADP의 detection range(1-0.1%) 이하의 양이 도핑된 것으로 추측된다. 도핑된 Indium의 양이 증가할수록 포토루미네슨스의 Intensity가 증가하였다. 또한 열처리(110$0^{\circ}C$, 1min) 후 포토루미네슨스의 peak위치가 390nm(3.18eV)로 변화하였다. Si/In/CeO2/Si에서 포토루미네슨스 현상이 관측되고 Intensity가 indium의 양에 의존하므로 완전하지 못한 Cerium dioxide의 CeOx 구조와 indium과의 결합이 포토루미네슨스의 원인으로 추측된다. 열처리 후 SIMS의 분석결과 indium의 분포가 변화하였으며 이는 포토루미네슨스의 변화의 원인으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.269-274
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• 2018

All the $Ni-Co-Ce-ZrO_2$ mixed oxides are prepared by co-precipitations methods. Methanation of CO and $H_2$ reaction is screened tested over different fractions of cerium (2, 4, 7 and 12 wt.%) over $Ni-Co/ZrO_2$ bimetallic catalysts are investigated. The mixed oxides are characterized by XRD, CO-Chemisorption, TGA and screened methanation of CO and $H_2$ at $360^{\circ}C$ for 3000 min on stream at typical ratio $CO:H_2=1:1$. In $Ni-Co/CeZrO_2$ series 2 wt.% Ce loading catalyst shows most promising catalyst for $CH_4$ selectivity than $CO_2$, which directs more stability with less coke formation. The high activity is attributed to the better bimetallic synergy and the well-developed crystalline phases of NiO, $ZrO_2$ and $Ce-ZrO_2$. Other bimetallic mixed oxides NCoZ, $NCoC^{4-12}Z$ has faster deactivation with low methanation activity. Finally, 2 wt.% Ce loading catalyst was found to be optimal coke resistant catalyst.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2185-2190
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• 2018

Methane activation through oxychlorination is in the spotlight due to the relatively mild reaction conditions at atmospheric pressure and in the temperature range of $450-550^{\circ}C$. Although $CeO_2$ is known to exhibit good activity for methane oxychlorination, significant amounts of by-products such as $CO_2$, CO and carbon deposits are produced during the reaction over $CeO_2$. We investigated the effect of iron in $FeO_x/CeO_2$ catalysts on methane oxychlorination. $FeO_x/CeO_2$ with 3 wt% iron shows the maximum yield at $510^{\circ}C$ with 23% conversion of methane and 65% selectivity of chloromethane. XRD and $H_2$ TPR results indicate that iron-cerium solid solution was formed, resulting in the production of more easily reduced cerium oxide and the suppression of catalysts sintering during the reaction. Furthermore, the selectivity of by-products decreased more significantly over $FeO_x/CeO_2$ than cerium oxide, which can be attributed to the facilitation of HCl oxidation arising from the enhanced reducibility of the former sample.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.583-591
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• 2021

Various compositions of CeO₂-Ce₃Si₂ (0, 10, 30, 50, and 100 wt%Ce₃Si₂) composites were fabricated using conventional sintering and spark plasma sintering. Lower relative density, enhanced interdiffusion of oxygen and silicon, and silicide agglomerations from the congruent melting of Ce₃Si₂ at 1390 ℃ were only observed from conventionally-sintered pellets. Thermal conductivity of spark plasma sintered CeO₂-Ce₃Si₂ composites was calculated from the measured thermal diffusivity, specific heat, and density, which exhibited dense (>90 %TD) and homogeneous microstructure. The composite with 50 wt%Ce₃Si₂ exhibited 55% higher thermal conductivity than CeO₂ at 500 ℃, and 81% higher at 1000 ℃.

• 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.