• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.735-738
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• 2009

촉매 생산에서 마지막으로 중요한 단계는 촉매성형이다. 여기서 압출성형은 촉매 성형방법 중 저렴하고 비교적 간단한 방법 중 하나이다. 여기서 중요한 것은 바인더의 선택과 입자 사이즈가 가장 중요한 요인이 된다. 촉매 압출성형에서 많이 쓰이는 바인더로 PVA(Polyvinyl Alcohol)와 MC(Methyl Cellulose), CMC(Carboxymethyl Cellulose)가 있다. CMC 바인더의 경우, 촉매의 접착력이 현저히 떨어져 촉매의 바인더로 사용하기 어려웠다. PVA, MC 바인더의 경우, 촉매의 접착력이 우수하고 압출성형이 잘 되었다. 그러나 PVA 바인더의 경우, 열중량 분석을 통해 재 소성과정에서 바인더가 완전히 제거되지 않아서 촉매의 물성 변화 및 활성에 좋지 않은 영향을 주었다. 그러나 MC의 경우에는 재소성과정에서 바인더가 완전히 제거되어 촉매의 물성변화에 영향을 주지 않았으며, 촉매의 활성 변화에도 영향을 주지 않았다. 그래서 메탄 수증기 개질 촉매의 압출 성형에 적합한 바인더로 MC가 적합하다고 판단된다. 그리고 압출용 반죽 제조를 위한 미분쇄된 촉매 입자의 사이즈에서 너무 작은 입자를 사용하게 되면 반죽은 잘 되나 촉매의 물성변화로 인해 촉매 활성이 저하되는 것을 알 수 있었다. 그래서 볼밀로 정밀하게 입자 사이즈를 $10{\mu}m$ 이하로 조절하면 촉매 활성에 영향이 거의 없는 압출성형 촉매를 제조할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1533-1535
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• 2002

Carbon nanotubes (CNTs) were grown with high density on a large area of Ni-coated silicon oxide substrates by using an inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD) of $C_2H_2$ at temperatures ranging from 600 to $700^{\circ}C$. The Ni catalyst was formed using an RF magnetron sputtering system with varying the operating pressure and exposure time of $NH_3$ plasma. The surface morphology of nickel catalyst films and CNTs was examined by SEM and AFM. The graphitized structure of CNTs was confirmed by Ramman spectra, SEM, and TEM. The growth of CNTs was observed to be strongly influenced by the surface morphology of Ni catalyst, which depended on the pre-treatment time and growth temperature. Dense CNTs with uniform-sized grains were successfully grown by ICP-CVD.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.43-46
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• 1986

A stainless steel autoclave reactor, which is the property of Pacific Northwest Laboratories(PNL) and located in PNL, was acted for pyrolysis and gasification of sawdust, ricestraw, and ricehusk. The initial reaction temperature of this reactor was 300$^{\circ}C$, and up to 500$^{\circ}C$ to complete pyrolysis and gasification reaction. The maximum exerted pressure on this reactor was 800 psig. In order to examine the effect of catalyst on reaction temperature, $K_2CO_3$, and nickel/alkali carbonate catalyst mixture were also used. The experimental results obtained with this reactor indicated that good yields of methane-rich gas(exceeding 40% methane) can be produced. The product gas mixtures were also identified to be CO. $CO_2$, $C_2H_4$, and $CH_3CHO$ etc. by Gas Chromatography and Mass Spectrometer.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2221-2226
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• 2008

The objective of this paper is to describe the experimental and numerical investigation of the analysis of the heat transfer in a solar chemical reactor. These are compared about methane steam reforming process in the solar chemical reactor which was a volumetric absorber consisting of honeycomb and a multilayered catalyst supports. With this high operating temperature, convective heat loss, thermal fracture are important features for designing SCR. In order to estimate the system performance and to design the actual solar reactor with various conditions, CFD analysis was used in this study. The nickel oxide porous metal is inserted inside the solar chemical reactor to increase the conversion rate of the reforming reaction. Simulation has been carried out based on the experimental data. According to the simulation results, the optimum methane-steam mole ratio and thickness and numbers of catalyst supports were obtained.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권6호
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• pp.113-120
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• 2007

Chemical vapor deposition (CVD) is one of the various synthesis methods that have been employed for carbon nanotube (CNT) growth. In particular, Ren et al reported that large areas of vertically aligned multi-wall carbon nanotubes could be grown using a direct current (dc) PECVD system. The synthesis of CNT requires a metal catalyst layer, etchant gas, and a carbon source. In this work, the substrates consists of Si wafers with Ni-deposited film. Ammonia $NH_3$) and acetylene ($C_2H_2$) were used as the etchant gases and carbon source, respectively. Pretreated conditions had an influence on vertical growth and density of CNTs. And patterned growth of CNTs could be achieved by lithographical defining the Ni catalyst prior to growth. The length of single CNT was increased as niclel dot size increased, but the growth rate was reduced when nickel dot size was more than 200 nm due to the synthesis of several CNTs on single Ni dot. The morphology of the carbon nanotubes by TEM showed that vertical CNTs were multi-wall and tip-type growth mode structure in which a Ni cap was at the end of the CNT.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.365-372
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• 1993

양이온이 교환된 Y형 제올라이트에 담지된 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응을 상압과 $200{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위, 수소와 이산화탄소의 몰비가 4인 조건에서 수행하였다. Y형 제올라이트에 이온교환된 양이온에 따라 이산화탄소와 니켈간의 결합력의 차이를 보였으며, TPD(Temperature-programmed desorption) 결과 Ni/NaY>Ni/MgY>Ni/HY 순으로 결합력이 작아지는 것으로 나타났고, TPSR(Temperature-programmed surface reaction)의 결과로부터 이산화탄소와 니켈의 결합력이 강할 때 반응의 활성이 좋음을 알 수 있었다. 니켈의 환원온도가 높을수록 반응활성이 증가하는 것으로 보아 이산화탄소의 메탄화반응은 환원된 니켈금속입자가 커질수록 유리한 것으로 나타났고, 니켈의 담지량이 3.3wt%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 반응온도 조건의 전범위에서 일산화탄소가 부생성물로 생성되었으며, 반응물과 촉매의 접촉시간이 길어질수록 생성물질중의 일산화탄소가 감소하는 것으로 미루어 이산화탄소가 일산화탄소를 경유하여 메탄으로 전환됨을 알 수 있었다. $410{\sim}450^{\circ}C$의 온도범위에서 메탄의 생성속도는 이산화탄소의 분압에 대하여 3.3에서 -0.5 지수승에 비례하고 수소의 분압에 대하여 1.4에서 3.6 지수승에 비례하며, 이산화탄소와 수소가 경쟁적으로 니켈에 흡착함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권2호
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• pp.11-17
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• 2000

니켈의 소비량은 계속 중가 추세에 있으며, 이와 함께 2차전지, 페라이트 페촉매는 사용 후의 폐기물이 연속적으로 발생하고 있다. 이들 중 본 연구에서는 Ni-Cd 2차전지 폐기물을 이용하여 니켈 회수를 수행하였다 폐전지의 구성은 니켈이 24wt% 칠이 30wt%, 카드뮴이 18.5wt%, 그리고 산소와 절연물 등으로 이루어져 있었다. 금속 회수의 방법은 침출 후 용매 추출법을 적용하였다. 염산침출에서는 1N 이상의 농도에서 카드뮴이 100% 침출되었고, 니켈은 20,000ppm이상 침출되어 70%이상의 침출율을 보였다. 산침출에서 얻은 침출액은 30vol%의 MSP-8로서 카드뮴만 추출하고 니켈은 잔류액으로 분리할 수 있었다. 그리고 암모늄염에 의한 침출에서는 $NH_4NO_3$에 의한 침출 시 니켈과 카드뮴만을 선택적으로 침출하는데 우수하였다. 질산암모늄에 의해 얻은 침출액 중의 Ni LIX계 추출제를 이용하여 100% 회수할 수 있었고, 잔류액 중의 카드뮴은 D2EHPA로 75% 이상 회수할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.521-528
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• 1993

니켈-흑연 복합분말은 고온 고압하에서 수소개스를 사용하여 ammoniacal황산니켈염 수용액으로 부터 니켈이온을 흑연코어표면에 석출시켜 제조하였으며, SEM. X-선 회절분석, 입도 및 화학분석 등을 이용하여 환원속도 및 니켈코팅층의 특성에 미치는 코팅 촉매제 Anthraquinone$(C_6H_4COC_6H_4 CO)$ 의 영향을 조사하였다. 코팅촉매제의 입도 및 첨가량 변호에 따라 수소개스 주입 후 환원반응이 시작되기 까지 필요한 잠복기는 22~70분 정도 이었으며, 흑연코어 표면의 니켈코팅층은 포도송이 모양(botryoidal)인 미립의 니켈 nodule(2-4$\mu\textrm{m}$)로 형성되었다. 또한 코팅촉매제의 첨가량이 증가함에 따라 코팅용액중 니켈이온의 환원속도는 증가하여 0.2gr/$\ell$첨가시 4.5gr/$\ell$/min를 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권10호
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• pp.894-898
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• 2016

Solution plasma is a unique method which provides a direct discharge in solutions. It is one of the promising techniques for various applications including the synthesis of metallic/non-metallic nanomaterials, decomposition of organic compounds, and the removal of microorganism. In the context of nanomaterial syntheses, solution plasma has been utilized to produce carbon nanoparticles and metallic-carbon nanoparticle systems. The main purpose of this study was to synthesize nickel nanoparticles embedded in a matrix of carbon particles by solution plasma in one-step using waste vegetable oil as the carbon source. The experimental setup was done by simply connecting a bipolar pulsed power generator to nickel electrodes, which were submerged in the waste vegetable oil. Black powders of the nickel nanoparticles-embedded carbon (NiNPs/Carbon) particles were successfully obtained after discharging for 90 min. The morphology of the synthesized NiNPs/Carbon was investigated by a scanning electron microscope, which revealed a good dispersion of NiNPs in the carbon-particle matrix. The X-ray diffraction of NiNPs/Carbon clearly showed the co-existence of crystalline Ni nanostructures and amorphous carbon. The crystallite size of NiNPs (through the Ni (111) diffraction plane), as calculated by the Scherrer equation was found to be 64 nm. In addition, the catalytic activity of NiNPs/Carbon was evaluated by cyclic voltammetry in an acid solution. It was found that NiNPs/Carbon did not show a significant catalytic activity in the acid solution. Although this work might not be helpful in enhancing the activity of the fuel cell catalysts, it is expected to find application in other processes such as the CO conversion (by oxidation) and cyclization of organic compounds.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권5호
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• pp.755-762
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• 2005

A series of catalysts, NiO/$CeO_2-ZrO_2/WO_3$, for ethylene dimerization was prepared by the precipitation and impregnation methods. For NiO/$CeO_2-ZrO_2/WO_3$ sample, no diffraction line of nickel oxide was observed up to 40 wt%, indicating good dispersion of nickel oxide on the surface of catalyst. The hexagonal and monoclinic phases of $WO_3$ up to the calcination temperature of 500 ${^{\circ}C}$ were observed, whereas the hexagonal phase of WO3 completely was transformed into monoclinic phase of $WO_3$ at 600 ${^{\circ}C}$ and above. The role of $CeO_2$ in the catalysts was to form a thermally stable solid solution with zirconia and consequently to give high surface area and acidity. The catalytic activities for ethylene dimerization were correlated with the acidity of catalysts measured by the ammonia chemisorption method. 25-NiO/5-$CeO_2-ZrO_2/15-WO_3$ containing 25 wt% NiO, 15 wt% $WO_3$ and 5 mol% $CeO_2$, and calcined at 400 ${^{\circ}C}$ exhibited a maximum catalytic activity due to the effects of $WO_3$ modifying and $CeO_2$ doping.