• 한국세라믹학회지
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• 제37권1호
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• pp.90-95
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• 2000

The ferrites, CuFe2O4 and SrFe12O129, were applied to decompose H2O for H2 generation. The ferrites prepared by the coprecipitation were reduced by CH4 gas to make the oxygen deficient ferrite. H2O was decomposed to form H2 by the oxygen deficient iron oxide, and the decomposition reactions were accelerated by the addition of divalent metals such as Cu and Sr in the ferrites. The spinel type CuFe2O4 containing a relatively large amount of divalent metals was more effective to H2 generation than magnetoplumbite type SrFe12O19 in H2O decomposition.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권2호
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• pp.164-167
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• 2000

Flue gases in the iron foundry consist of 15~20% CO2 as an air pollution gas whose emission should be mitigated in order to protect the environment. In the present study, ultrafine powders of NixZn1-xFe2O4 as a potential catalyst for the CO2 decomposition were prepared by the coprecipitation methods. Oxygen deficient ferrites (MeFe2O4-$\delta$) can decompose CO2 as C and O2 at a low temperature of about 30$0^{\circ}C$. The XRD result of synthesized ferrites showed the spinel structure of ferrites and ICP-AES and EDS quantitative analyses showed the composition similar with initial molar ratios of the mixed solution prior to reaction. The BET surface area of the (Ni, Zn)-ferrites was about 77~89.5$m^2$/g and their particle size was observed about 10~20 nm. The CO2 decomposition efficiency of the oxygen deficient (Nix, Zn1-x)-ferrites was the highest at x=0.3, and the ternary (Ni, Zn)-ferrites was better than that of binary Ni-ferrites.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.32-38
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• 2004

Thermal behaviors of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$, prepared by a solid method, were investigated for $H_2$ production by a thermochemical cycle. The thermal reduction of $(Cu_{0.5}Mn_{0.5})Fe_2O_4$ started from $300^\circ{C}$ and the weight loss was 1.3 wt% up to 1200. XRD shows the prepared ferrite has the spinel structure with a lattice constant of $8.414{\AA}$ and changed to the oxygen deficient structure by thermal reduction. Oxygen and hydrogen can be separately produced by the cycles of thermal reduction and water oxidation of the oxygen deficient ferrite.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.410-416
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• 2004

초음파 여기 페라이트 플레이팅(ultrasound-enhanced ferrite plating)법으로 복잡한 형상을 가진 코디어라이트 허니컴에 마그네타이트(Fe$_3$O$_4$)를 코팅하고, 제조 공정 조건의 변화가 마그네타이트 코팅 막의 형성과 미세구조에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 수소 환원과정을 통해 제조된 산소부족형 마그네타이트 막을 이용하여 코팅막의 형성조건이 $CO_2$가스 분해 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. pH 완충제($CH_3$COONH$_4$)의 몰농도가 증가함에 따라 제조된 허니컴에 코팅된 마그네타이트 막의 평균 입자 크기는 약 200∼250 nm로 증가하였다. 이들 코팅막을 30$0^{\circ}C$에서 2시간동안 수소 환원시켜 산소부족형 마그네타이트를 만든 후 $CO_2$ 가스 중에서 온도를 올리면서 반응기 내부의 압력변화를 측정한 결과, 약 315∼34$0^{\circ}C$를 시작으로 $CO_2$가 분해하면서 반응기 내부의 압력이 감소하였다. 350"$^{\circ}C$에서 수소 환원된 시편에서는 산소부족형 마그네타이트와 일부 $\alpha$-Fe 상이 나타났다. 허니컴에 코팅된 마그네타이트의 수소 환원 및 $CO_2$ 가스 분해 과정에서 생기는 중량 변화를 측정한 결과 수소 환원 과정에서 약 320∼34$0^{\circ}C$에서부터 급격한 중량감소가 일어났고, $CO_2$ 가스 분해 과정에서는 중량의 증가가 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제10권3호
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• pp.223-226
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• 2000

산소 결핍 페라이트 (oxygen deficient ferrites, ODF) $MeFe_2O_{4-\delta}$는 약 $300^{\circ}C$의 낮은 온도에서 $CO_2$를 C와 $O_2$로 분해한다. 본 연구에서는 $(Ni_x,\;Zn_{1-x}Fe_2_4$ 초미세 페라이트 분말을 수열합성법으로 제조하여 $CO_2$ 분해특성을 살펴보았다. 제조된 페라이트는 XRD 분석 결과, 페라이트의 전형적인 스피넬 구조를 보여주고 있으며, ICP-AES, EDS 정량분석에 의하여 초기 혼합 조성비와 거의 동일한 조성비로 합성되었음을 알 수 있었다. 제조된 (Ni, Zn)-ferrites 분말의 BET 비표면적은 약 $110\textrm{mg}^2$/g$ 이상의 큰 값으로 나타났으며, 입자크기는 약 5~10nm로 매우 작았다. 산소결핍 페라이트 $(Ni_x,\;Zn_{1-x})Fe_2O_{4-{$\delta}}$의 $CO_2$ 분해 효율은 조성에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며 3원계 (Ni, Zn)-ferrite가 Ni-ferrite보다 더 높았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.801-806
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• 2002

대기중에 방출되는 이산화탄소 저감을 위해서 산소결핍 페라이트를 이용한 이산화탄소의 탄소 전환에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 우레아 분해를 이용한 균일침전법에 의해 Ni 페라이트 $Ni_{0.4}Fe_{2.6}O_4$를 다공성 세라믹섬유 지지체(지름 50mm, 두께 10mm)에 in-situ 하게 담지하였다. 페라이트를 다공성 세라믹섬유 지지체에 담지하는 방법이 이산화탄소 분해효율에 미치는 영향을 조사하였다. 페라이트가 담지된 시편으로부터 잔류 염소이온과 우레아를 제거하면 주 결정상으로 스피넬 구조의 페라이트를 얻을 수 있었으나 이산화탄소 분해효율이 크게 향상되지는 않았다. 페라이트가 중량 분율로 20% (1g) 담지된 다공성 세라믹섬유 복합체 시편의 경우, 초기 3분 까지는 100% 이산화탄소 분해효율을 나타내었으나 10분 경과 후에는 급격하게 감소하였다. 이산화탄소 분해효율 감쇄 특성시간은 약 3∼7분 사이로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.309-316
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• 2006

Co-ferrite was synthesized by HEBM (High Energy Ball Milling) with a stoichiometric (Co/Fe=0.5/2.5) mixture of CoO and $Fe_2O_3$ powders. The effect of milling time on the phase transformation of the mixture was investigated by XRD. Mono-phase solid solution of Co-ferrite, which was milled for 4 h and then calcined at $900^{\circ}C$ in the Ar atmosphere, was confirmed by XRD analysis. The composition and thermal reduction behavior of Co-ferrite were analyzed by TGA and XRF. As a result, oxygen deficient Co-ferrite was synthesized by HEBM and the weight decrease of the Co-ferrite, which was oxidized at $600^{\circ}C$ for 10h by $H_2O$ vapor, was 2.41 wt% during thermal reduction at $1300^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권7호
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• pp.657-662
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• 2002

페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서 부분 산화로 CO와 $H_2$의 제조가 가능한 C $H_4$를 사용하여 CuF $e_2$ $O_4$와 NiF $e_2$ $O_4$를 환원시킨 후, 환원된 페라이트를 이용하여 $CO_2$분해 반응 연구를 진행하였다. C $H_4$와 페라이트의 환원 반응에서, $700^{\circ}C$부터 $H_2$와 CO가 생성되었으며, 80$0^{\circ}C$까지의 반응에서 페라이트는 산소부족형 철산화물(Fe $O_{1-{\delta}}$(0$\leq$$\delta$$\leq$1))과 금속 Cu와 Ni의 혼합물 상태로 환원되었다. 환원된 페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서, 환원된 CuF $e_2$ $O_4$와 NiF $e_2$ $O_4$보다 높은 반응성을 나타내면서 더 많은 양의 $CO_2$를 분해하였다 이 반응에서 $CO_2$분해는 산소부족형 철산화물의 산화에 의해서만 일어났고, 치환된 2가 양이온은 산화되지 않은 금속 상태로 존재하였다. 이와 같은 결과를 통하여 C $H_4$를 이용하여 페라이트를 환원시킨 후, $CO_2$를 분해하는 공정은 $H_2$와 CO 같은 유용한 가스 제조는 물론 이를 이용하여 $CO_2$도 분해할 수 있는 활용가치가 매우 높은 공정으로 평가된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.298-304
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• 2003

The thermal behavior of $NiFe_2O_4$ prepared by a solid-state reaction was investigated for $H_2$ generation by the thermochemical cycle. The reduction of $NiFe_2O_4$ started from $800^{\circ}C$, and the weight loss was 0.2-0.3 wt% up to $1000^{\circ}C$. In the $H_2O$ decomposition reaction, $H_2$ was generated by oxidation of reduced $NiFe_2O_4$. The crystal structure of $NiFe_2O_4$ maintained during the redox reaction of 5 cycles. From this observation, the lattice oxygen in $NiFe_2O_4$ is released without the structural change during the thermal reduction and oxygen deficient $NiFe_2O_4$ can be restored to the spinel structure of $NiFe_2O_4$.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.185-189
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• 2011

본 연구에서는 화학적 공침법을 적용하여 가스상 이산화탄소 분해를 위한 나노크기의 M-페라이트(M=Co, Ni, Cu, Zn)를 제조하였다. 열중량 분석 결과, 시험제조한 모든 시료의 최고 무게 감소율은 $350^{\circ}C$ 미만에서 발생하였다. 소성온도가 증가할수록 결정형은 우수하여 표면촉매활성화를 기대할 수 있지만, 입자결정의 크기가 크고, 비표면적이 낮은 페라이트가 합성됨을 알 수 있었다. FT-IR 분석으로부터 $375{\sim}406cm^{-1}$의 범위에서 octahedral site에 착화물이 존재함을 확인 할 수 있었으며, 이는 페라이트 내 스피넬 구조가 형성되어 있음을 보여주는 것이라고 믿는다. 본 연구로부터 얻은 이산화탄소 분해반응을 위한 금속페라이트의 최적 열처리 온도는 $500^{\circ}C$인 것으로 나타났다.