• 제목/요약/키워드: Oxygen permeation properties

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혼합전도성 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과 특성 (Oxygen Permeation Properties of $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ Mixed-conducting Membrane)

  • 임경태;조통래;이기성;우상국;박기배;김종원
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.787-793
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    • 2001
  • 고상 반응법으로 제조된 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 소결거동을 살펴보고, 분리막 양면에 산소농도의 차이를 부여하여 산소투과량을 측정하였다. 최적 소결조건에서 제조된 상대밀도 98%의 치밀한 분리막 자체의 산소공공을 통한 혼합전도에 기인해 750$^{\circ}$C∼950$^{\circ}$C의 온도구간에서 산소가 투과되었으며, 850$^{\circ}$C에서 약 0.1ml/$cm^2{\cdot}$min의 투과량을 나타내었다. 안정한 산소 투과량에 도달하기 위해서는 산소투입 후 일정한 시간이 요구되었고, 이러한 산소투과량은 산소부분압의 조절로 제어가 가능하였다.

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Electrochemical Properties of a Zirconia Membrane with a Lanthanum Manganate-Zirconia Composite Electrode and its Oxygen Permeation Characteristics by Applied Currents

  • Park, Ji Young;Jung, Noh Hyun;Jung, Doh Won;Ahn, Sung-Jin;Park, Hee Jung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.197-204
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    • 2019
  • An electrochemical oxygen permeating membrane (OPM) is fabricated using Zr0.895Sc0.095Ce0.005Gd0.005O2-δ (ScCeGdZ) as the solid electrolyte and aLa0.7Sr0.3MnO3-bScCeGdZ composite (LZab, electrode) as the electrode. The crystal phase of the electrode and the microstructure of the membrane is investigated with X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The electrochemical resistance of the membrane is examined using 2-p ac impedance spectroscopy, and LZ55 shows the lowest electrode resistance among LZ82, LZ55 and LZ37. The oxygen permeation is studied with an oxygen permeation cell with a zirconia oxygen sensor. The oxygen flux of the OPM with LZ55 is nearly consistent with the theoretical value calculated from Faraday's Law below a critical current. However, it becomes saturated above the critical current due to the limit of the oxygen ionic conduction of the OPM. The OPM with LZ55 has a very high oxygen permeation flux of ~ 3.5 × 10-6 mol/㎠s in I = 1.4 A/㎠.

비대칭 Polysulfone계(PS/PES/PPS)막 제조시 물리적 인자의 영향 및 기체투과 특성 (Physical Properties and Permeation Characteristics of Polysulfone group(PS/PES/PPS) membrane for Gas Permeation)

  • 박영해
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.77-85
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    • 2001
  • This paper was to investigate the preparation of polysulfone(PS), polyethersulfone(PES) and polyphenylsulfone(PPS) membrane. The thermal property of PPS was higher than that of others. From the result of SEM, the concentration of polymer was found to have a significant effect on the structure of membrane, and the structure of membrane made of PES is found to have regular micell form of asymmetry. Permeability and selectivity for oxygen and nitrogen gas in the air were analyzed by GC. Permeabilities of the membrane made of PES for oxygen and nitrogen in air, 1.5 and $0.7(x10^9[cm^3(STP)cm/cm^2seccmHg]) $, respectively was higher than that of others. and Selectivity of the membrane made of PPS for oxygen to nitrogen gas in air was 2.9.

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3-aminopropyltrimethoxysilane(APTMOS)을 코팅한 PET 필름의 산소차단성 연구 (The Oxygen Barrier Properties of 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMOS) Coatings on PET Film)

  • 이성구;김현준
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.49-53
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    • 2009
  • The oxygen barrier films were formed on poly(ethylene terephthalate) (PET) substrate by a sol-gel process using 3-aminoproprytrimethoxysilane (APTMOS). The effects of solvent type, coating times and incorporation of fumed silica on oxygen permeability coefficient were investigated. The APTMOS coating film prepared from methanol as a solvent exhibited higher oxygen barrier properties than that using THF. The oxygen permeability coefficient of coated film with APTMOS/methanol by coating 7 times was measured to be $2.28{\times}10^{-6}$, while that of PET film was $1.16{\times}10^{-4}$ GPU. The addition of fumed silica does not affect the oxygen barrier properties. It may be explained that silica particles disrupt chain packing, which leads to an increase in free volume for permeation.

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공급가스 및 스윕가스 유량에 따른 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 분리막의 산소투과특성 (Effect of Flow Rates of Feed and Sweep Gas on Oxygen Permeation Properties of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ Membrane)

  • 박세형;손종석;이홍주;박정훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권4호
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    • pp.407-411
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    • 2015
  • 고상반응법으로 제조된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 페롭스카이트 산화물 상용분말을 압축 성형 후 $1100^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 후, 1.0 mm의 두께를 가지는 평판형 분리막을 제조하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가함에 따라 증가하였고, 산소투과의 활성화에너지는 산소분압이 증가할수록 높은 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 공급가스와 스윕가스의 유량 변화에 따른 투과 특성 분석 결과, 유량이 증가할수록 높은 산소투과량을 보였으며, 공급가스보다 스윕가스의 유량에 따라 크게 변함을 확인하였다.

Oxygen Permeation Properties and Phase Stability of Co-Free $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ Oxygen Membrane

  • Kim, Ki-Young;Park, Jung-Hoon;Kim, Jong-Pyo;Son, Sou-Hwan;Park, Sang-Do
    • Korean Membrane Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.34-42
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    • 2007
  • A perovskite-type ($La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$) dense ceramic membrane was prepared by polymerized complex method, using citric acid as a chelating agent and ethylene glycol as an organic stabilizer. Effect of Ti addition on lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was investigated by evaluating the thermal expansion coefficient, the oxygen flux, the electrical conductivity, and the phase stability. The thermal expansion coefficient in air was $21.19\;{\times}\;10^{-6}/K$ at 473 to 1,223 K. At the oxygen partial pressure of 0.21 atm ($20%\;O_2$), the electrical conductivity increased with temperature and then decreased after 973 K. The decrement in electrical conductivity at high temperatures was explained by a loss of the lattice oxygen. The oxygen flux increased with temperature and was $0.17\;mL/cm^2{\cdot}min$ at 1,223 K. From the temperature-dependent oxygen flux data, the activation energy of oxygen ion conduction was calculated and was 80.5 kJ/mol at 1,073 to 1,223 K. Also, the Ti-added lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was structurally and chemically stable after 450 hours long-term test at 1,173 K.

Crosslinked IIR의 블렌드비에 따른 EPDM의 내기체투과특성 향상 (Gas Impermeability Enhancement of EFDM/Crosslinked IIR Blends)

  • 김현준;정일현;홍인권;박재우
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권3호
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    • pp.193-200
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    • 1998
  • 고무소재는 다양한 종류별로 구조에 따라 다른 물성을 갖는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 EPDM 고무는 내후성과 내오존성이 뛰어나고 열이나 냉기, 습기의 노출에도 잘 견디는 것으로 밝혀진 바 있다. 한편 crosslinked IIR은 물과 기체투과에 대한 저항성이 큰 것으로 알려져 두가지 성분의 장점을 갖도록 EPDM/crosslinked IIR의 블렌드를 새로운 형태의 소재로 추천할 수 있다. 따라서 본 실험에서는 EPDM과 crosslinked IIR의 블렌드비를 변화시키면서 가교시간과 블렌드후 물리/화학적 특성의 개선을 목표로 하였다. 결과적으로 30wt.%의 crosslinked IIR 조성을 갖는 블렌드소재가 내후성, 내오존성 및 내기체투과 특성이 뛰어나, O-링이나 전기관련 제품에 상업적으로 응용가능한 것으로 판단되었다.

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공급 측과 투과 측 조건에 따른 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) 관형 분리막의 산소투과 특성 (Oxygen Permeation Properties of Tubular $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) Membranes under Different Condition of Feed Side and Permeate Side)

  • 김종표;박정훈;이용택;최영종
    • 멤브레인
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    • 제21권2호
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    • pp.155-162
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    • 2011
  • $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) 조성을 갖는 치밀한 관형 분리막은 압출 성형 방법으로 제조하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 구조적 특성은 x-선 회절분석기 (XRD)와 전자 주사 현미경 (SEM)을 이용하여 분석하였으며, 상대밀도는 94.10%를 보였다. 산소투과량 분석은 700~$950^{\circ}C$ 범위에서 공급 측과 투과 측의 운전조건에 따라 측정되었다. 공급 측과 투과 측에서 대기 중 공기와 진공펌프를 사용할 경우, $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 산소투과량은 $900^{\circ}C$에서 1.37 mL/$min{\cdot}cm^2$로 높게 나타났다.