• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.587-595
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• 2020

Nickel-based bimetallic catalysts were investigated for use in direct borohydride/hydrogen peroxide fuel cells. For anode and cathode, PdNi and AuNi catalysts were used, respectively. Nickel-based bimetallic catalysts have been investigated through various methods, such as inductively coupled plasma optical emission spectroscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy. The performance of the catalysts was evaluated through fuel cell tests. The maximum power density of the fuel cell with nickel-based bimetallic catalysts was found to be higher than that of the fuel cell with the monometallic catalysts. The nickel-based bimetallic catalysts also exhibited a stable performance up to 60 minutes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.868-874
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• 2008

실리카, 알루미늄 실리케이트, 감마 알루미나 담체에 $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$와 $Ni(CH_3COO)_2{\cdot}4H_2O$를 원료로 침전제인 요소와 시트르산을 사용하여 $90^{\circ}C$에서 공침법을 사용하여 흡착제를 제조하였으며 이를 환원시켜 일산화탄소 제거 실험을 수행하였다. 흡착제는 EDS, TPR, XRD 분석을 실시하여 이를 근거로 흡착제의 성능을 해석하였다. 침전제의 종류, 니켈 금속의 담지량, 담체, 니켈 금속의 염, 수소 환원 조건을 변화시켜 최적의 흡착 성능을 보이는 흡착제를 사용하여 실험을 수행하였다. 침전제인 요소에 $Ni(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$를 사용하여 실리카 담체에 니켈 54.8 wt%를 담지하여 제조한 흡착제를 $500^{\circ}C$에서 3시간 수소 환원 전처리 후 흡착 실험을 하였을 때 가장 효과적으로 일산화탄소를 제거함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.913-924
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• 1996

본 연구에서는 소량의 네오디뮴이 첨가된 니켈 촉매에 대하여 티오펜 탈황 반응을 조사하였으며, 촉매 제조 방법에 따라, 공침법으로 제조된 비담지 NdNi 촉매, 비담지 금속간 화합물 $NdNi_5$ 촉매, 활성탄에 담지된 NdNi 촉매 등이 연구되었다. 공침법으로 제조된 비담지 NdNi 촉매의 경우 소량의 네오디뮴이 첨가되면 티오펜 탈황 반응성이 급격히 증가하여 니켈 촉매에서 네오디뮴의 역할이 아주 큼을 알 수 있다. 비담지 금속간 화합물 $NdNi_5$ 촉매는 소성, 황화 처리의 과정을 거치면서 금속간 화합물이 파괴되고 산화물, 황화물로 각각 변하였다. 비담지 촉매의 경우 티오펜 탈황 반응성은 촉매의 표면적으로 설명이 가능하고 네오디뮴의 역할은 니켈 촉매의 표면적을 높게 유지시키는 구조 촉진제(structural promoter)로 작용한다. 니켈의 분산도가 다른, 금속간 화합물 $NdNi_5$ 촉매, 공침법으로 제조된 NdNi 촉매, 활성탄에 담지 된 NdNi 촉매 순으로 니켈을 기준으로 할 때 티오펜 탈황 반응활성이 각각 10배씩 증가하였다.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.117-123
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• 2015

본 연구는 LNT (lean NOx trap)용 DeNOx 촉매를 개발하기 위해 시도하였다. 이를 위해서 예비실험을 통해 Pt등 귀금속류등의 PGM (platinum group metal)을 사용하지 않는 4개의 촉매, Al/Co/Mn, Al/Co/Ni/Mn, Al/Co/Mn/Ca, Al/Co/Ni 혼합 금속 산화물을 선정하였다. 또한, 이들의 물리화학적인 성질을 평가하기 위해 XRD, EDS, SEM, BET 및 TPD test를 실시하였다. 이러한 평가를 실시한 결과, 4종의 촉매들은 스피넬(spinel)구조를 가지는 결정으로 이루어졌으며 NOx 기체들의 산화-환원 반응이 이루어지기에는 충분한 기공부피와 기공크기를 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한, TPD test를 통해서는 산화-환원이 일어날 수 있는 산점을 4종의 촉매가 모두 가지고 있음을 확인하였다. 더욱이 ramp test를 통해서는 상용(commercial) 촉매와 비슷한 NO 산화 능력을 가지고 있는 것도 확인할 수 있었다. 이상의 결과들을 바탕으로, 본 연구에서 선정된 촉매들을 기본으로 하여 조성성분의 변화 및 활성 성분 첨가 등을 한다면, 보다 개선된 LNT용 DeNOx 촉매를 얻을 수 있을 것이라 기대할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.101-106
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• 1998

제올라이트를 담체로 사용하여 활성금속으로 코발트와 몰리브덴을 담지시킨 촉매와 상용공정에 사용되는 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매를 제조하여, 저온에서의 DBT 탈황활성과 선택성에 대하여 비교하였다. 고정층 고압 연속흐름반응기에서 수행된 탈황반응에서, 저온 영역인 $200^{\circ}C$와 $225^{\circ}C$에서는 제조된 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매보다 CoMo/zeolite 촉매에서 탈황활성이 더 높았으며, $275^{\circ}C$ 이상의 고온 영역에서는 $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매의 탈황활성이 더 높게 나타났다. $NiMo/{\gamma}-Al_2O_3$촉매에서는 biphenyl과 cyclohexylbenzene이 주생성물인데 비하여 zeolite를 담체로 사용한 촉매의 경우 알킬화반응이 일어나 생성물 분포가 매우 다름을 보여주고 있으며, 알킬화반응과 수소첨가반응의 두 가지 경로를 통해서 최종 생성물질인 alkylcyclohexane을 생성하는 것으로 추정된다. 제올라이트 담체상에서 molybdenum은 flesh 촉매에서 $MoO_3$형태로 존재하고 있으며, aged 촉매상에서는 $MoO_3$와 $MoS_2$형태로 황화되어 있음을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1220-1221
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• 2008

Submicron-sized conical-type tungsten(W) field-emitters based on carbon nanotubes(CNTs) are fabricated with the configuration of CNTs/catalyst(Ni)/buffer(Al/Ni/TiN)/W-tip. This study focuses on elucidating how the Al/Ni/TiN stacked buffer layer affects the structural properties of CNTs and the electron-emission characteristics of CNT-emitters. Field-emission scanning electron microscopy(FESEM), high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM), and x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) are used to monitor the nanostructures, surface morphologies, chemical bonds of all the catalysts and CNTs grown. The crystalline structure of CNTs is also characterized by Raman spectroscopy. Furthermore, the measurement of field-emission characteristics for the field-emitters fabricated shows that the emitter using the Al/Ni/TiN stacked buffer reveals the excellent performances.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권1호
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• pp.61-68
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• 2017

Electrochemical conversion of $CO_2$ and production of $H_2$ were attempted on a three-dimensionally ordered, porous metal organic framework (MOF-74) in which transition metals (Co, Ni, and Zn) were impregnated. A lab-scale proton exchange membrane-based electrolyzer was fabricated and used for the reduction of $CO_2$. Real-time gas chromatography enabled the instantaneous measurement of the amount of carbon monoxide and hydrogen produced. Comprehensive calculations, based on electrochemical measurements and gaseous product analysis, presented a time-dependent selectivity of the produced gases. M-MOF-74 samples with different central metals were successfully obtained because of the simple synthetic process. It was revealed that Co- and Ni-MOF-74 selectively produce hydrogen gas, while Zn-MOF-74 successfully generates a mixture of carbon monoxide and hydrogen. The results indicated that M-MOF-74 can be used as an electrocatalyst to selectively convert $CO_2$ into useful chemicals.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권1호
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• pp.44-50
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• 2018

The improved high-performance Fe-based perovskite-type oxides ($La_{0.7}Sr_{0.3}M_xFe_{1-x}O_3$, M = Cu, Cr, Ni) were synthesized by a citrate method and characterized by SEM, EDS, XRD and NMR spectroscopy analyses. The characterization analyses revealed that the stoichiometric amounts of lattice oxygen were existed in all of perovskite samples except for a nickel-doped perovskite. Fe-based perovskites exhibited a surprising result for ortho-para $H_2$ spin conversion reaction, indicating two orders of magnitude higher conversions and conversion rates than commercial $Fe_2O_3$. It was considered that this conversion difference might be attributed to the presence of oxygen vacancies in Fe-based perovskites prepared in this study.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제6권3호
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• pp.95-105
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• 2015

In the present work, Carbon supported Pt₁₀₀, Pt₈₀Sn₂₀, Pt₈₀Ni₂₀ and Pt₈₀Sn₁₀Ni₁₀ electrocatalysts with different atomic ratios were prepared by ethylene glycol-reduction method to study the electro-oxidation of ethanol in membraneless fuel cell. The electrocatalysts were characterized in terms of structure, morphology and composition by using XRD, TEM and EDX techniques. Transmission electron microscopy measurements revealed a decrease in the mean particle size of the catalysts for the ternary compositions. The electrocatalytic activities of Pt₁₀₀/C, Pt₈₀Sn₂₀/C, Pt₈₀Ni₂₀/C and Pt₈₀Sn₁₀Ni₁₀/C catalysts for ethanol oxidation in an acid medium were investigated by cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA). The electrochemical results showed that addition of Ni to Pt/C and Pt-Sn/C catalysts significantly shifted the onset of ethanol and CO oxidations toward lower potentials. The single membraneless ethanol fuel cell performances of the Pt₈₀Sn₁₀Ni₁₀/C, Pt₈₀Sn₂₀/C and Pt₈₀Ni₂₀/C anode catalysts were evaluated at room temperature. Among the catalysts investigated, the power density obtained for Pt₈₀Sn₁₀Ni₁₀/C (37.77 mW/cm² ) catalyst was higher than that of Pt₈₀Sn₂₀/C (22.89 mW/cm² ) and Pt₈₀Ni₂₀/C (16.77 mW/ cm² ), using 1.0 M ethanol + 0.5 M H₂SO₄ as anode feed and 0.1 M sodium percarbonate + 0.5 M H₂SO₄ as cathode feed.

• 한국재료학회지
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• 제22권7호
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• pp.358-361
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• 2012

Co and Ni as catalysts in $SnO_2$ sensors to improve the sensitivity for $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas were coated by a solution reduction method. $SnO_2$ thick films were prepared by a screen-printing method onto $Al_2O_3$ substrates with an electrode. The sensing characteristics were investigated by measuring the electrical resistance of each sensor in a chamber. The structural properties of $SnO_2$ with a rutile structure investigated by XRD showed a (110) dominant $SnO_2$ peak. The particle size of the $SnO_2$:Ni powders with Ni at 6 wt% was about 0.1 ${\mu}m$. The $SnO_2$ particles were found to contain many pores according to a SEM analysis. The sensitivity of $SnO_2$-based sensors was measured for 5 ppm of $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature by comparing the resistance in air to that in the target gases. The results showed that the best sensitivity of $SnO_2$:Ni and $SnO_2$:Co sensors for $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature was observed in $SnO_2$:Ni sensors coated with 6 wt% Ni. The $SnO_2$:Ni gas sensors showed good selectivity to $CH_4$ gas. The response time and recovery time of the $SnO_2$:Ni gas sensors for the $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gases were 20 seconds and 9 seconds, respectively.