• 제목/요약/키워드: Hollow catalyst

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MnO2 중공 미세구의 제조에 관한 연구 (A Study on the Preparation of MnO2 Hollow Microspheres)

  • 문진희;박용성
    • 공업화학
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    • 제17권6호
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    • pp.648-652
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    • 2006
  • $MnO_{2}$는 배터리, 촉매 및 capacitor 등의 사용으로 인하여 이의 수요는 날로 증가하고 있다. 본 연구는 sacrificial core 법을 이용하여 $MnO_{2}$ 중공 미세구를 제조하였다. 이때 $MnO_{2}$ 나노입자는 manganese acetate의 가수분해 및 축합반응에 의해 제조되었다. 실험결과 물 0.2%, manganese acetate 0.65 mM, 촉매 0.02 mM를 실온에서 반응시켜 실험을 하였을 때 일정한 모양의 $MnO_{2}$ hollow microsphere를 제조할 수 있었다.

메탄의 완전산화 반응을 위한 중공사형 페롭스카이트 촉매 제조 (Preparation of the Hollow Fiber Type Perovskite Catalyst for Methane Complete Oxidation)

  • 이성운;김은주;이홍주;박정훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권3호
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    • pp.297-302
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    • 2018
  • 선행 연구를 통해서 우수한 메탄 완전 산화 특성을 보인 $La_{0.1}Sr_{0.9}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ (LSCF1928) 페롭스카이트 분말 촉매로 비드형과 중공사형 촉매를 제조하였다. 중공사형 촉매는 내부가 비어있는 원기둥 형태이며, 상전이법을 통해 기공을 형성시킬 수 있어 비표면적을 획기적으로 향상시킬 수 있다. Methyl Cellulose (MC)를 넣어 제조한 비드형 촉매의 경우 MC에서 배출되는 $CO_2$와 촉매 성분인 Sr이 반응하여 원래 촉매 조성이었던 LSCF1928 조성 외에 $SrCO_3$가 생성되었다. 중공사형 촉매의 경우 불순물 없이 단일상의 페롭스카이트 구조를 얻었다. $700{\sim}900^{\circ}C$에서 하소한 중공사형 촉매는 손가락구조-스펀지구조-손가락구조의 기공 형태를 보였으며, 모두 $475^{\circ}C$에서 메탄의 완전 산화 반응을 통해 99.9% 산소 전화율을 달성하였다. 중공사형 촉매의 기공을 제어하기 위하여 에어 갭과 방사압력 조건을 변경하였다. 2 cm 에어 갭, 7 bar의 방사 압력으로 제조한 중공사형 촉매가 가장 우수한 촉매 성능을 보였으며, $425^{\circ}C$, $450^{\circ}C$$475^{\circ}C$에서 각각 70.65%, 93.01%, 99.99% 이상의 산소 전화율을 달성하였다.

Fabrication of Hollow Metal Microcapsules with Mesoporous Shell Structure: Application as Efficient Catalysts Recyclable by Simple Magnetic Separation

  • Jang, Da-Young;Jang, Hyung-Gyu;Kim, Gye-Ryung;Kim, Geon-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권9호
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    • pp.3274-3280
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    • 2011
  • Monodispersed porous NiO and $Co_3O_4$ microcapsules with a hollow core were synthesized using SBA-16 silica sol and PS as a hard template. The porous hollow microcapsules were characterized by XRD, TEM and $N_2$ adsorption/desorption analysis. After $H_2$ reduction of metal oxide microspheres, they were conducted as an active catalyst in the reduction of chiral butylronitrile and cyanobenzene. The mesoporous metals having a hollow structure showed a higher activity than a nonporous metal powder and an impregnated metal on the carbon support.

중공형 구형 은입자의 함량변화에 따른 에폭시 수지조성물의 전도특성 연구 (The Conduction Properties of Epoxy Resin Composition According to the Content Change of Spherical Hollow Type Silver)

  • 김환건;임륜우
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.23-26
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    • 2012
  • The monodispersed polystyrene spheres were prepared by emulsion polymerization in aqueous alcohol system. They coated with silver by reduction of silver ion percolated on the surface of them. The spherical hollow type silver has been prepared by dissolving polystyrene with toluene. Epoxy resin compositions with spherical hollow type silver were manufactured, which were composed of a bisphenol F type epoxy resin (RE-304S), amine type hardener (Kayahard AA), and 1-benzyl 2-methyl imidazole (1B2MI) as catalyst. The electrical conductivity with silver content ratio were investigated after cure, the percolation threshold weight ratio for conductance in this epoxy resin system was obtained above the 70 wt% of silver.

전구체 치환 속도 조절을 통한 산소환원반응용 PtNiN/C 촉매의 나노구조 제어 (Nanostructure Control of PtNiN/C Catalysts for Oxygen Reduction Reaction by Regulating Displacement Rate of Precursor)

  • 김동건;김성섭;유성종;김필
    • 청정기술
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    • 제30권1호
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    • pp.55-61
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    • 2024
  • 연료전지의 산소환원반응용 백금 촉매의 높은 비용을 극복하기 위하여 나노 구조 제어를 통한 고성능의 백금 합금 촉매 개발 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 연구에서는 탄소에 담지된 니켈-니켈 질화물 복합체와 백금 이온 간의 갈바닉 치환 반응 시 용액의 pH 조절을 통한 촉매의 나노구조를 중공형이나 코어-쉘 구조로 제어하는 방법을 제시하였다. X선 회절 분석과 투과전자현미경, 유도결합 플라즈마를 이용한 분석을 통해 합성 조건에 따른 금속의 상태와 함량 및 합금 입자의 형상에 대한 물리적 특성 평가를 수행하였다. 제조된 촉매를 산소환원반응 촉매로 적용하였으며 상용 백금 촉매 대비 1.7배(중공형 촉매) 및 1.9배(코어-쉘 구조 촉매) 개선된 전기화학적 활성 면적 당 활성을 나타내었다.

A facile one-pot solution-phase route to synthesizing anovel composite hierarchical hollow structure: W18O49/WO2 Hollow Nanourchins

  • 전성호;용기중
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2009
  • To date, nanostructured tungsten oxides with a variety of stoichiometries, such as WO3, WO2.9, W18O49, and WO2, have been prepared, because they are promising candidates for applications such as gas sensors, photocatalysts, electrochromic devices, and field emission devices. Among them, W18O49 and WO2 have been widely studied due to their outstanding chemical sensing, catalytic, and electron emissive properties. Here we report, for the first time, a one-pot solution-phase route to synthesizing a novel composite hierarchical hollow structure without adding catalysts, surfactants, or templates. The products, consisting of a WO2 hollow core sphere surrounded by a W18O49 nanorod shell (yielding a sea urchin-like structure), were generated as discrete structures via Ostwald ripening. To our knowledge, this type of composite hierarchical core/shell structure has not been reported previously. The morphological evolution and the detailed growth mechanism were carefully studied. We also demonstrate that the size of the hollow urchins is readily tunable by controlling the reactant concentrations.Interestingly, although bulk tungsten oxides are weakly paramagnetic or diamagnetic, the as-prepared products show unusual ferromagnetic behavior atroom temperature. The urchin structures also show a very high Brunauer-Emmet-Teller (BET) surface area, suggesting that they may potentially be applied to chemical sensor or effective catalyst technologies.

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금속 산화물 반도체 나노구조의 합성과 가스 감응 특성 (Synthesis of Metal Oxide Semiconductor Nanostructures and Their Gas Sensing Properties)

  • 최권일;이종흔
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.632-638
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    • 2012
  • The prepartion of various metal oxide nanostructures via hydrothermal method, hydrolysis, thermal evaporation and electrospinning and their applications to chemoresistive sensors have been investigated. Hierarchical and hollow nanostructures prepared by hydrothermal method and hydrolysis showed the high response and fast responding kinetics on account of their high gas accessibility. Thermal evaporation and electrospinning provide the facile routes to prepare catalyst-loaded oxide nanowires and nanofibers, respectively. The loading of noble metal and metal oxide catalyst were effective to achieve rapid response/recovery and selective gas detection.

중공 ZIF를 이용한 RuO2/h-Co3O4 촉매의 합성 및 산소 발생 반응으로의 활용 (Synthesis of RuO2/h-Co3O4 Electrocatalysts Derived from Hollow ZIF and Their Applications for Oxygen Evolution Reaction)

  • 구윤모;이영빈;임경민;김진수
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.180-185
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    • 2023
  • 물의 전기 분해 효율을 향상시키기 위해 산소발생반응(OER)의 반응 속도를 가속화하며 고성능과 장기 안정성을 가진 OER 전기촉매 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 고효율의 OER 전기촉매를 합성하기 위해 중공 금속-유기골격체 (MOF)로부터 유도된 루테늄-코발트 산화물 촉매를 개발하였다. 합성된 촉매는 루테늄의 표면 노출을 증대시킴으로 낮은 Tafel 기울기와 10 mA/cm2의 전류밀도에서 386 mV의 낮은 과전위가 관찰되었다. 또한 상용 RuO2 촉매 대비 높은 질량 활성과 안정성을 보여, 귀금속 촉매를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

Preparations of Carbon Fibers from Precursor Pitches Synthesized with Coal Tar or Petroleum Residue Oil

  • Yang, Kap-Seung;Park, Young-Ok;Kim, Yong-Min;Park, Sang-Hee;Yang, Cheol-Min;Kim, Yong-Joong;Soh, Soon-Young
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권2호
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    • pp.97-102
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    • 2000
  • Pitch precursors were synthesized from coal tar(CT) and pyrolysis fuel oil(PFO, petroleum residue oil) at relatively low temperature of $250^{\circ}$, in the presence of horontrifluorideidiethyletherate complex(BFDE) as a catalyst and nitrobenzene(NB) as a co-catalyst. The softening point, nitrogen content and carbon yield increased with an increase of concentration of NB. The pitch precursors with good spinnability were prepared by removing the volatile components through $N_2$ blowing. The precursor pitches were spun through a circular nozzle, stabilized at $310^{\circ}$ and finally carbonized at $1000^{\circ}$. The optically anisotropic structure formed at the absence of NB was changed into isotropic structure, showing a decrease in size of the flow domain. The hollow carbon fiber could be prepared in the process of stabilization. The results proposed that the morphology of carbon materials could be controlled by changing the concentration of catalyst and/or co-catalyst and/or stabilization condition that affect on the mobility of molecules during carbonization.

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