• 센서학회지
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• 제20권3호
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• pp.168-171
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• 2011

Porous 3C-SiC(pSiC) samples with different pore diameters were prepared from poly crystalline N-type 3C-SiC by electrochemical anodization. The pSiC surface was chemically modified by the sputtering of Pd and Pt nano-particles as a hydrogen catalyst. Changes in resistance were monitored with hydrogen concentrations in the range of 110 ppm - 410 ppm. The variations of the electrical resistance in the presence of hydrogen demonstrated that Pd and Pt-deposited pSiC samples have the ability to detect hydrogen at room temperature. Regardless of the catalyst, the 25 nm pore diameter samples showed good response and recovery properties. However, the 60 nm samples showed unstable and slow response. It was found that the pore size affects the catalyst reaction and consequently, results in changes of the sensitivity to hydrogen.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.71-79
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• 2002

The characteristics of the catalytically supported combustion with Pd and Pd/Pt based catalyst using the bench-scaled high pressure combustor have been investigated up to 5atm. This study aimed to investigate combustion characteristics of the stable flame attached to the exit of catalyst bed and NOx emissions with respect to the position of axial and radial direction in the combustor. NOx emissions were increased along the axial distance after the catalyst bed exit and radially decreased from the center to the wall of the combustor. At the higher pressure, the NOx emission decreased slightly due to the lower flame temperature in the combustor at the high pressure.

• 공업화학
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• 제35권2호
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• pp.134-139
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• 2024

메탄의 수증기 개질 반응에서 Ni 기반 촉매에 귀금속 Ru 및 Pd을 조촉매로 첨가하여 촉매의 활성 및 수소 생산에 미치는 영향을 분석하였다. 합성된 촉매는 허니컴 구조의 금속 모노리스 구조체 표면에 코팅하여 수증기 메탄 개질 반응을 수행하였다. 촉매의 특성은 XRD, TPR 및 SEM으로 분석하였으며 개질 반응 후 가스를 포집하여 GC로 조성을 분석한 후 메탄의 전환율, 수소 수율 및 CO 선택도를 측정하였다. 0.5 wt%의 Ru 첨가는 Ni의 환원 특성을 개선하였고, 99.91%의 메탄 전환율로 향상된 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 다양한 공정 조건에 따른 반응 특성을 분석하였으며, 800 ℃의 반응 온도, 10000 h^-1 이하의 공간속도(GHSV), 3 이상의 H₂O와 CH₄의 비(S/C)에서 90% 이상의 메탄 전환율과 3.3 이상의 수소 수율을 얻을 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제15권1호
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• pp.12-18
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• 2012

다양한 응용분야에서 활용될 수 있는 고체고분자연료전지의 경우 현재 상용화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 것이 고가의 백금 촉매이다. 따라서 특히 최근 들어 산소환원반응에서 백금을 대체하는 물질을 개발하기 위한 연구가 전세계적으로 확산되고 있다. 그러나 촉매 개발 시 경제성 관점 외에 내구성도 고려해야 하는데, 이런 관점에서 백금과 유사한 물성과 활성이 기대되는 백금족 원소들이 한 대안이 될 것이다. 가장 백금과 유사한 물성, 활성을 나타내는 팔라듐과 칼코겐화물 형태의 루테늄이 지금까지 가장 많이 연구가 되었으며 상대적으로 이리듐, 로듐, 오스뮴은 산소환원 촉매로 많은 연구가 되지 않았다. RDE (rotating disk electrode)를 이용한 반쪽전지 실험이나 연료전지 MEA (membrane electrode assembly) 운전을 통하여 백금과 활성을 비교해보면 팔라듐 계열의 비백금 촉매가 가장 백금에 가까운 활성을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이 논문에서는 각 백금족 원소들 기반의, 현재까지 문헌상으로 보고된 촉매조성들을 분석하여 비백금 산소환원 촉매 개발에 도움이 되고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.626-631
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• 2019

친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 이 연구는 CNG 버스의 post Euro-VI 배기대응을 위한 기초연구로써, Pd 대체 전이금속 영향, 촉매 체적 영향 그리고 공간속도에 따른 기초 특성을 파악하는 것이다. 촉매는 제조되었고 모델가스반응장치로 실험하였다. 3Pd가 포함된 NGOC 촉매는 $300^{\circ}C$에서 22%, $350^{\circ}C$에서 48% 그리고 $500^{\circ}C$에서 약 75%의 $CH_4$ 저감 능력을 나타내며 촉매 활성이 가장 높았다. 전이금속 3wt%가 포함된 3Co NGOC는 산화능력이 우수한 물질로써, 2nm급의 작은 사이즈로 촉매 분산도가 향상되어 de-NO/CO 전환율이 높았다. NGOC+LNT+SCR 촉매시스템의 체적은 $De-CH_4/NOx$ 성능과 촉매비용을 고려할 때 Total score가 165를 나타낸 1.5+0.5+0.5 조합이 최적이었다. SV $14,000h^{-1}$일 경우 $CH_4$ 저감 성능은 약 20% 수준으로 가장 높았고, SV $56,000h^{-1}$의 경우가 약 5% 수준으로 가장 낮았다. 공간속도가 작으면 유속이 감소하여 촉매 체적에 잔류하는 시간이 길어지므로 유해가스가 저감되었기 때문이다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.47-54
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• 2021

본 연구는 수소 경제 사회에서 누출·농축 수소에 대한 안전성 확보를 위해 Pd/TiO₂ 촉매를 허니컴 형태로 코팅하여 그 성능을 평가하였다. 열원에 노출되지 않는 액상환원법을 기반으로 촉매를 제조하였으며, 2~4 nm의 매우 작은 활성입자로 존재함을 H₂-chemisorption 분석을 통해 확인하였다. 또한 환원반응온도가 증가할수록 metal dispersion 감소 및 활성입자 크기가 증가함을 확인하였으며, 활성금속 입자 크기와 수소 산화 성능은 비례관계에 있음에 따라 수소 산화 성능 감소결과와 일치함을 확인하였다. 제조된 촉매를 실 공정에 적용할 수 있도록 허니컴 형태의 지지체에 코팅하였을 때, AS-40 바인더를 20 wt%이상 코팅하였을 때 저농도 수소 조건에서 90% 이상의 산화 성능을 관찰하였다. 이는 촉매의 부착강도를 증진시키고 촉매 탈리를 방지하여 장기적인 촉매 활성을 기대할 수 있음을 SEM 분석을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 가스화 등과 같은 유기물 자원화를 통해 수소 생산 및 수소 인프라 구축 사회에서 안전성을 확보할 수 있는 기초연구로, 추후 예측하지 못한 안전사고를 대응할 수 있는 시스템으로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권1호
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• pp.72-77
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• 2009

Three different procedures for adding Pd compounds to $SnO_2$ particles have been investigated. These processes are: (1) coprecipitation; (2) dried powder impregnation; and (3) calcined powder impregnation. The microstructures of $SnO_2$ particles have been analyzed by X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In the coprecipitaion method, the process does not restrain the growth of $SnO_2$ particles and it forms huge agglomerates. In the dried powder impregnation method, the process restrains the growth of $SnO_2$ particles and the surfaces of the agglomerates have many minute pores. In the calcined powder impregnation method, the process restrains the growth of $SnO_2$ particles further and the agglomerates have a lot more minute pores. The sensitivity ($S=R_{air}/R_{gas}$) of the $SnO_2$ gas sensor made by the calcined powder impregnation process shows the highest value (S = 21.5 at 5350 ppm of $C_3H_8$) and the sensor also indicates the lowest operating temperature of around $410^{\circ}C$. It is believed that the best result is caused by the plenty of minute pores at the surface of the microstructure and by the catalyst Pd that is dispersed at the surface rather than the inside of the agglomerate. Schematic models of Pd distribution in and on the three different $SnO_2$ particles are presented.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권6호
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• pp.591-598
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• 2005

A three-way catalyst system of a natural gas vehicle (NGV) has characteristics of higher fuel consumption and higher thermal load than a lean-bum catalyst system. To meet stringent emission standards in the future, NGV with the lean-bum engine may need a catalyst system to reduce the amounts of HC, CO and NOx emission, although natural gas system has low emission characteristics. We conducted experiments to evaluate the conversion efficiency of the NOx reduction catalyst for the lean-burn natural gas engine. The NOx reduction catalysts were prepared with the ${\gamma}-Al_{2}O_3$ washcoat including Ba based on Pt, Pd and Rh precious metal. In the experiments, effective parameters were space velocity, spike duration of the rich condition, and the temperature of flowing model gas. From the results of the experiments, we found that the temperature for maximum NOx reduction was around $450^{\circ}C$, and the space velocity for optimum NOx reduction was around $30,000\;h^{-1}$ And we developed an evaluation model of the NOx reduction catalyst to evaluate the conversion performance of each other catalysts.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권6호
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• pp.667-674
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• 2007

Various types of NOx storage catalysts for NGV's were designed, manufactured, and tested in this work on a model gas test bench. As in most of other studies on NOx storage catalyst, alkaline earth metal barium(Ba) was used as the NOx adsorbing substance. The barium-based experimental catalysts were designed to contain different amounts of Ba and precious metals at various ratios. Reaction tests were performed to investigate the NOx storage capacity and the NOx conversion efficiency of the experimental catalysts. From the results, it was found that when Ba loading of a catalyst was increased, the quantity of NOx stored in the catalyst increased in the high temperature range over 350. With more Ba deposition, the NOx conversion efficiency as well as its peak value increased in the high temperature range, but decreased in the low temperature range. The best of de-NOx catalyst tested in this study was catalyst B, which was loaded with 42.8 g/L of Ba in addition to Pt, Pd and Rh in the ratio of 7:7:1. In the low temperature range under $450^{\circ}C$, the NOx conversion efficiencies of the catalysts were lower when $CH_4$, instead of either $C_3H_6$ or $C_3H_8$, was used as the reductant.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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• pp.150-150
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• 2010