• 제목/요약/키워드: H2 spillover

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수소 spillover 속도론 - I. $Pt/MoO_{3}$ 촉매의 표면 형상 변화 (Hydrogen Spillover Kinetics - I. Effect of Surface Morphology on [$Pt/MoO_{3}$] Catalyst)

  • 김진걸;김성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.491-494
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    • 2004
  • 소성 온도 증가 시 $Pt/MoO_{3}$로의 수소 흡착이 증가하였다. 선택적 CO 화학 흡착 법을 사용하여 소성 온도의 증가에 다른 백금 표면적의 감소를 측정하였다. 특성화 분석법에 의하여 Pt와 $MoO_3$간의 접촉 활성 점의 접촉이 개선됨을 측정하였다. 소성은 $MoO_3$로의 수소 공급을 증가시켰고, 수소 흡착 속도론을 조절하였다.

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Pt를 담지한 $H_xMoO_3$촉매의 수소 이동 속도에 미치는 온도의 영향 (Effect of Temperature on $H_2$ Spillover over $Pt/H_xMoO_3$)

  • 김진걸
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.114-117
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    • 2004
  • 비소성 Pt/MoO₃와 200℃에서 소성한 Pt/MoO₃가 150℃에서 수소를 흡착하는 속도를 측정하였다. 소성된 Pt/MoO₃의 수소 흡착량이 비소성 Pt/MoO₃의 수소 흡착량보다 증가하는 것으로 관찰되었다. 상기 두가지 흡착 속도를 나타내는 Pt/MoO₃ 촉매에서 탈착량은 흡착량과 탈착 온도의 증가에 비례하는 것을 알 수 있었다. 또한 X-Ray Photoelectron Spectroscope(XPS) 결과로부터 Pt와 MoO₃간의 활성점에 존재하는 Cl의 존재가 수소 이동 속도를 결정하는 것으로 판단되었다.

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상온감지 가능한 탄소나노튜브 방적사 기반의 수소 감지 센서 (Room Temperature Hydrogen Gas Sensor Based on Carbon Nanotube Yarn)

  • 김재건;이준엽;공성호;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.132-136
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    • 2018
  • We report the development of a room-temperature hydrogen ($H_2$) gas sensor based on carbon nanotubes (CNT) yarn. To detect $H_2$ gas in room temperature, a highly ordered CNT yarn was placed on a substrate from a spin-capable CNT forest, followed by the deposition of a platinum (Pt) layer on surface of the CNT yarn. To examine the effect of the Pt-layer on the response of the CNT sensor, a comparative sensing performance was characterized on both the Pt deposited and non-deposited CNT yarn at room temperature. The Pt-CNT yarn yielded high response, whereas the non-deposited CNT yarn showed negligible response for $H_2$ detection at room temperature. Pt is a reliable and efficient catalyst that can substantially improve the detection of $H_2$ gas by chemical sensitization via a "spillover" effect. It can be efficiently utilized to increase the sensitivity and selectivity as well as to obtain fast response and recovery times.

Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매상에서 수소 제조를 위한 메탄의 분해 반응에서 조촉매 Pt의 효과 (Effect of Pt as a Promoter in Decomposition of CH4 to Hydrogen over Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 Catalyst)

  • 서호준
    • 공업화학
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    • 제34권6호
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    • pp.674-678
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    • 2023
  • 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41와 Fe(30)/MCM-41의 촉매상에서 메탄의 분해 반응을 수행하여 수소의 수율을 구하여 Pt의 효과를 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매에서 Fe2O3와 Pt의 결정상이 나타났다. SEM, EDS 분석과 매핑 이미지로부터 촉매 표면상에 Fe, Pt, Si, O의 나노 입자들이 균일하게 분포함을 알 수 있었다. XPS 분석으로 Pt0, Pt2+, Pt4+, Ft0, Fe2+, Fe3+ 등의 이온과 O2-, O-의 산소종이 존재함을 알 수 있었고, Fe(30)/MCM-41 촉매에 Pt를 1 wt% 첨가하면 촉매 표면상에서 Fe2p의 원자 백분율이 13.39%에서 16.14%로 증가하고 Pt4f는 1.51%이었다. 수소의 수율은 Fe(30)/MCM-41보다 3.2배 높았다. Pt로부터 Fe로 H2의 스필오버(spillover) 효과로 Fe 입자의 환원을 증가시키고, Fe, Pt와 MCM-41의 적당한 상호작용으로 미세한 나노입자를 촉매 표면상에 균일하게 분산을 증가시켜 수소수율을 향상시켰다.

Pt/MOF-5 Hybrid Composite Encapsulated with Microporous Carbon Black to Improve Hydrogen Storage Capacity and Hydrostability

  • 여신영;곽승엽
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.45.2-45.2
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    • 2011
  • Metal organic frameworks (MOF) have generated considerable interests as a potential candidate for hydrogen storage owing to their extremely high surface-to-volume ratio and low density. In this study, Pt nanoparticles of about 3 nm in size were introduced outside MOF-5 [$Zn_4O$(1,4-benzenedicarbocylate)3], which was then encapsulated with hydrophobic microporous carbon black (denoted CB@Pt/MOF-5) in order to enhance hydrogen uptake capacity without decreasing the specific surface area and hydrostability. To study the chemical composition, morphology, crystal information, and properties of the synthesized material, a variety of techniques is employed, including WXRD, XPS, ICP-AES, FE-SEM, HR-TEM, and N2 adsorption-desorption, confirming the formation of novel hybrid composite designated CB@Pt/MOF-5 with highly crystalline structure, large specific surface area and pore volume. In addition, $H_2$ storage capacity for resulting material was measured using magnetic suspension microbalance at 77 and 298 K under high-pressure condition, and the hydrostability was also tested by exposing the sample to 33% relative humidity at $23^{\circ}C$ and measuring XRD as a function of time.

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Methylchlorosilanes의 직접 생산 반응에서 반응기구 (Reaction Scheme on the Direct Synthesis of Methylchlorosilanes)

  • 김종팔;이광현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.291-296
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    • 2018
  • 구리 촉매를 이용하여 실리콘으로부터 기체상태의 methylchlorosilanes을 직접 생성하는 공정이 Rochow에 의해 제시되었고 이 후로 직접 생산 반응에 관하여 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 직접 반응 촉매로서의 구리 외에 조촉매들을 첨가함으로서 반응의 활성을 증가시키고, 주 생산물인 DMDC 로의 선택도를 증가시키는 연구도 많이 보고되었다. 하지만 반응 기구에 있어서는 DMDC 의 생성을 설명하는 연구 외에 부산물로 함께 생성되는 여러 종류의 methylchlorosilanes 들의 생성과정을 설명하는 연구는 없는 실정이다. 그래서 본 연구에서는 실리콘 표면에 존재하는 것으로 보여지는 실리콘 활성점인 $=SlCl_2$$=Si(CH_3)Cl$의 존재를 제시하고 이 활성점 들에 메틸, 염소 및 수소가 첨가되어 methylchlorosilanes이 생성된다고 간주하였다. Methyl chloride ($CH_3Cl$)의 해리 흡착으로 인한 메틸-실리콘 결합의 생성과 해리 흡착한 후 표면에 존재하여 표면 이동을 하는 것으로 간주되는 Cl와 H을 이용하여 각 silanes 의 생성 경로를 제시하였다. 제시된 각 silanes 들의 생성 경로는 반응 결과 생성된 각 silanes의 종류뿐만 아니라 TPD 과정에서 생성되는 silanes 종류의 생성도 정확하게 설명해 주고 있다.

지역사회 비영리 공연 관람객의 관람동기와 지역사회만족도 간의 관계 (A Study on the Relationship between Motivation and Community Satisfaction of Audience for Non-profit Performing Arts)

  • 좌종은;박설우
    • 서비스연구
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    • 제13권4호
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    • pp.47-69
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    • 2023
  • 본 연구는 지역사회 비영리 공연 관람객의 동기와 지역사회만족도 간 매개효과로써 공연만족도와 관객충성도를 살펴보는 것이다. 동기는 내적/외적으로 구분하여 관객의 심층적인 욕구를 알아보았다. 데이터 구축을 위해 지난 1년간 제주지역 비영리 공연 관람 경험이 있는 관람객을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 최종적으로 363명에 대한 설문자료를 분석자료로 사용하였다. 분석결과, 내적/외적 동기 수준이 높을수록 대체로 공연에 대한 만족과 충성도는 높게 나타났지만(H1, H2, H3), 외적동기가 충성도에 직접적인 영향을 미치지 않았다(H4). 그러나 2가지 동기 모두 공연만족도를 매개하여 충성도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다(H5,H8). 공연에 대한 만족이 지역사회만족도에 직접적인 영향을 미치지 않았지만(H6), 관객충성도는 지역사회만족도에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다(H7). 관람동기의 경우, 지역사회만족도 간의 관계에서 공연만족도는 매개효과를 보이지 않았다(H9). 관객충성도의 경우 내적동기는 매개효과를 보였지만 외적동기는 매개효과를 보이지 않았다(H10). 동기-만족도-충성도-지역사회만족도는 순차적인 단계의 프로세스를 보였다(H11). 결과적으로, 지역주민들이 비영리 공연에 관심을 가지고 참여한다면 해당 지역에 대한 긍정적인 인식을 갖게 된다. 따라서 지역 차원에서 제공되는 공연예술은 지역 발전의 중요한 요소로써 인식되어야 한다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구와 관련된 이론적, 실무적 시사점을 논의하였다.

팔라듐/탄소나노튜브 버키페이퍼를 이용한 상온감지 수소가스 센서 (Room Temperature Hydrogen Gas Sensor using Pd/Carbon Nanotubes Buckypaper)

  • 한마음;김재건;김영삼;정동건;공성호;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.394-398
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    • 2020
  • In this paper, we report the sensing performance of H2 gas sensors composed of Pd/carbon nanotube (CNT) buckypaper at room temperature. The CNT buckypaper was made using a simple filtration process and subsequently deposited with Pd as the sensing material. The sensitivity of the sensor increased with respect to the gas concentration. To investigate the effect of Pd thickness, Pd layers of different thickness were deposited on the buckypaper, and the response of the sensor was evaluated. The proposed sensor exhibits excellent sensing properties with optimized Pd thickness at room temperature (25℃). Pd nanoparticles significantly impact the sensitivity and selectivity of the sensor because of the spillover effect. In addition, the sensor is highly suitable for bendable and wearable devices owing to its structural flexibility.

수소-알코올연료전지를 위한 금속-산화물 나노구조제어 (Control of Metal-Oxide Nanostructures for $H_{2}-Alcohol$ Fuel Cells)

  • 박경원;송유정;한상범;이종민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.141-145
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    • 2007
  • Due to their excellent catalytic activity with respect to methanol oxidation on platinum at low temperature, platinum nanosized catalysts have been a topic of great interest for use in direct methanol fuel cells (DMFCs). Since pure platinum is readily poisoned by CO, a by-product of methanol electrooxidation, and is extremely expensive, a number of efforts to design and characterize Pt-based alloy nanosized catalysts or Pt nanophase-support composites have been attempted in order to reduce or relieve the CO poisoning effect. In this review paper, we summarize these efforts based upon our recent research results. The Pt-based nanocatalysts were designed by chemical synthesis and thin-film technology, and were characterized by a variety of analyses. According to bifunctional mechanism, it was concluded that good alloy formation with $2^{nd}$ metal (e.g., Ru) as well as the metallic state and optimum portion of Ru element in the anode catalyst contribute to an enhanced catalytic activity for methanol electrooxidation. In addition, we found that the modified electronic properties of platinum in Pt alloy electrodes as well as the surface and bulk structure of Pt alloys with a proper composition could be attributed to a higher catalytic activity for methanol electooxdation. Proton conducting contribution of nanosized electrocatalysts should also be considered to be excellent in methanol electrooxidation (Spillover effect). Finally, we confirmed the ensemble effect, which combined all above effects, in Pt-based nanocatalsyts especially, such as PtRuRhNi and $PtRuWO_{3}$, contribute to an enhanced catalytic activity.

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흡연자에서 관상동맥 내피세포 의존성 심근 혈류 예비능: $H_2^{15}O\;PET$ 찬물자극 검사에 의한 평가 (Evaluation of Endothelium-dependent Myocardial Perfusion Reserve in Healthy Smokers; Cold Pressor Test using $H_2^{15}O\;PET$)

  • 황경훈;이동수;이병일;이재성;이호영;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.21-29
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    • 2004
  • 목적: 젊은 흡연자 및 비흡연자에서 찬물자극 후 심근혈류 예비능을 $H_2^{15}O\;PET$을 이용하여 측정한 후 비교함으로써 흡연에 의한 관상동맥 내피세포의 기능저하를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 젊은 흡연자 9명($23.8{\pm}1.1$세; $6.6{\pm}2.5$ pack-years) 및 비흡연자 9명($23.8{\pm}2.9$세)에 대하여 안정상태 및 찬물자극 후, 그리고 아데노신 주입 중에 $H_2^{15}O$를 순간주사하고 동적 PET영상을 획득한 뒤, NMF 방법으로 입력 방사능곡선 및 조직 방사능곡선을 처리하여 심근혈류량을 산출하였다. 결과: 흡연자군 및 비흡연자군 사이에 심박수혈압곱 및 안정시 혈류량에는 유의한 차이가 없었다. 그러나, 찬물자극 자극 후에는 심근혈류가 흡연자군에서 비흡연자군에 비하여 유의하게 낮았으며(흡연자군 심근혈류 : $1.25{\pm}0.34$ ml/g/min, 비흡연자군 심근혈류=$1.59{\pm}0.29$ ml/g/min ; p=0.019), 특히 안정시 심근혈류에 대한 찬물자극 후의 심근혈류의 비(내피세포 기능에 의한 심근혈류의 예비능)도 흡연자에서 유의하게 낮았다(흡연자군=$90{\pm}24%$, 비흡연자군=$122{\pm}28%$ ; p=0.024). 한편, 아데노신 주입시의 심근혈류는 두군 간에 유의한 차이가 관찰되지 않았다(흡연자군 심근혈류=$5.81{\pm}1.99$ ml/g/min, 비흡연자군 심근혈류=$5.11{\pm}1.31$ ml/g/min ; p=NS). 결론: 젊은 흡연자에서 찬물자극 후에 $H_2^{15}O\;PET$을 이용하여 측정하여 산출한 심근혈류의 예비능이 젊은 비흡연자에 비하여 감소되어 있어서 흡연에 의한 관상동맥 내피세포의 기능장애를 확인할 수 있었다.