• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.157.1-157.1
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• 2011

선택적 CO 산화반응(PrOx)에 사용되는 촉매 중 Pt, Ru, Rh 등의 귀금속 계 촉매들은 비귀금속 계 촉매에 비해 활성이 좋은 반면 가격이 비싸다는 경제적인 제한점이 있다. 따라서 소량의 귀금속을 사용하여 높은 활성의 촉매를 제조하고자 활성금속의 고분산 담지 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 담체인 ${\gamma}-Al_2O_3$ 표면에 활성금속인 Pt의 고분산 담지를 위해 증착-침전법(Deposition-precipitation)을 적용하였으며 용액의 pH 변화에 따른 Pt 금속 입자의 분산도에 대한 영향을 살펴보았다. Pt의 함량은 1wt%로 고정하였고 침전제로 NaOH를 사용하여 용액의 pH를 pH 7.5 ~ 10.5로 변화시켰다. 제조된 촉매는 세척 후 $400^{\circ}C$, 3시간 소성 하였다. 제조된 1wt% Pt/$Al_2O_3$ 촉매의 특성분석을 위해 BET, TPR, CO-chemisorption을 수행하였다. PrOx 반응 실험은 GHSV=60,000 $ml/g_{cat}{\cdot}h$, $T=100{\sim}200^{\circ}C$, ${\lambda}$=4 조건에서 수행되었으며 반응 전에 촉매는 $400^{\circ}C$, 3시간 환원 후 사용하였다. 촉매의 특성분석과 PrOx 반응 실험 결과를 통해 촉매가 담체 위에 고분산 되는 최적의 pH를 확인할 수 있었으며, 기존의 함침법으로 제조된 촉매와 성능 비교를 통해 제조방법에 따른 영향을 살펴보았다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.4
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• pp.369-374
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• 2006

$Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts were used for the first time to study its reaction characteristics in the asymmetric hydrogenation of ethyl pyruvate. The catalysts were prepared either by impregnation of Rh on a commercial $Pt/Al_{2}O_{3}$ or by sequential impregnation of Rh followed by impregnation of Pt on $Al_{2}O_{3}$. Reaction rate and enantiomeric excess (ee%) were compared according to the preparation method, Rh contents, and the reduction temperature of the catalyst. The physical characteristics of the catalysts were analyzed using XRD and TEM. Bimetallic $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts showed an improved reaction rate and optical purity (63.6 ee%) with increasing the reduction temperature. The variation of the Rh contents as well as the preparation method elicited a big difference on the reaction rate, while enantiomeric excess (ee%) was lower (56~60%) with all bimetallic catalysts than with monometallic $Pt/Al_{2}O_{3}$ catalyst.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.477-477
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• 2012

미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.

• Analytical Science and Technology
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• v.19 no.5
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• pp.422-432
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• 2006

The volatile organic compounds(VOCs) have been recognized as a major contributor to air pollution. The catalytic oxidation is one of the most important processes for VOCs destruction due to getting high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt and bimetallic Pt-Ru, Pt-Ir were supported to ${\gamma}-Al_2O_3$. Xylene, toluene and MEK were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and were characterized by XRD, XPS, TEM and BET analysis. As a result, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalysts showed higher conversion than Pt monometallic catalyst. Pt-Ir bimetallic catalyst showed the highest conversion on the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. In the VOCs oxidation, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalyst had multipoint active sites, so it improved the range of Pt metal state. Therefore, bimetallic catalysts showed higher conversion of VOCs than monometallic ones. In this study, the use of small amount of Ru, Ir to Pt promoted oxidation conversion of VOCs.

• Resources Recycling
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• v.3 no.1
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• pp.17-24
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• 1994

Recovery of precious metal values from petrochemical spent catalyst is important from the viewpoint of environmental protection and resource recycling. Two types of spent catalysts were used in this study. One used in the manufacture of ethylene contains 0.3% Pd in the alumina substrate. The other used in oil refining contains 0.3% Pt and 0.3% Re. Both spent catalysts are roasted to remove volatile matters as carbon and sulfur. Then, metallic Pd powder from Pd spent catalyst is obtained in the course of grinding, hydrochloric acid or aqua regia leaching and cementation with iron. For the recovery of Pt and Re from Pt-Re spent catalyst, Pt and Re are leached with either HCI or aqua regia, first. Metallic Pt powder is recovered from the leach solution by cementation with Fe powder. Re in sulfide form is precipitated by the addition of sodium sulfide to the solution obtained after Pt recovery. It is found that 6N HCI can be successfully used as leaching agent for both types of spent catalyst. 6N HCI is considered to be better than aqua regia in consideration of reagent and equipment cost.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.2
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• pp.401-410
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• 2016

The $Pt-Sn/Al_2O_3$ catalysts mixed with metal oxides for propane dehydrogenation were studied. $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Ni-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$ was prepared and mixed with $Pt-Sn/Al_2O_3$ to measure the activity for propane dehydrogenation. As standard sample, $Pt-Sn/Al_2O_3$ catalyst mixed with glassbead was adopted. In the case of catalytic activity test after non-reductive pretreatment of catalyst and metal oxide, $Pt-Sn/Al_2O_3$ mixed with $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$ showed higher conversion of 15% and similar selectivity at $576.5^{\circ}C$, compared to conversion of 8% in standard sample. In the case of catalytic activity test after reductive pretreatment of catalyst and metal oxde, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$ showed higer yield than standard sample. But, increase of yield of most of samples after reductive pretreatment was not significant, so it was found that lattice oxygen of $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$ is effective to propane dehydrogenation.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.661-669
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• 1996

Pt-Rh/NaY catalysts with various Pt/Rh ratios were prepared by an ion-exchange method and their characteristics were investigated by $^{129}Xe$-NMR and EXAFS. Both the $^{129}Xe$-NMR and EXAFS data indicate that the surface of PtRh bimetallic clusters was enriched with Rh atoms. The catalytic activities of these catalysts for conversion of CO, HC and $NO_x$ were measured by using simulated automobile engine exhausts under lean, rich and stoichiometric conditions. The Pt-Rh/NaY(Pt/Rh=1) catalyst exhibited the greatest reactive activity among the catalysts used in this study.

• Analytical Science and Technology
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• v.18 no.2
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• pp.130-138
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• 2005

Volatile organic compounds (VOCs) have been recognized as major contributor to air pollution. Catalytic oxidation in VOCs can give high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt, Ir and bimetallic Pt-Ir were supported to $TiO_2$. Xylene, toluene and methyl ethyl ketone (MEK) were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and characterized by XRD, XPS and TEM analysis. Result reveal that Pt catalyst has higher conversion than Ir catalyst and Pt-Ir bimetallic catalysts. The existence of multipoint actives in, Pt-Ir bimetallic catalysts gives improved performance for the Pt metalstate. Bimetallic catalysts have higher conversion for VOCs than monometallic ones. The addition, VOCs oxidation follows first order kinetics. The addition of small amount of Ir to Pt promotes oxidation conversion of VOCs.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.2
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• pp.153-156
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• 2012

In this study, two different methods were studied to prepare Pt-Pd catalysts for direct methanol fuel cells in order to enhance the electrochemical efficiency. The catalysts were compared with simultaneously deposited Pt-Pd and sequentially deposited Pt-Pd. The electrocatalysts contained 20 wt% of metal loading on carbon black and 1 : 2 of Pt : Pd atomic ratio. Electrochemical properties of the catalysts were compared by measuring cyclic voltammetries and average sizes and lattice parameters were measured by transmission electron microscopy images and x-ray diffraction. As a result, sequentially deposited Pt-Pd/C catalysts showed better electrochemical properties than those of simultaneously deposited Pt-Pd/C catalysts.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.143.1-143.1
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• 2010

고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell; PEMFC)는 수소를 이용하여 전기를 발생시키는 친환경적이고 이상적인 발전장치로 고효율과 높은 전류밀도를 가지며 그 응용분야가 다양하다. 저온에서 작동하는 PEM fuel cell은 전극에서 효과적인 산화환원반응을 위해 그 촉매로 활성이 우수한 Pt(Platinum)을 사용하고 있으나, Pt의 높은 가격은 연료전지의 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 연료전지의 Pt/C 촉매 층에서 Pt의 분산성을 높여 Pt의 담지량을 줄이고 작동 중 발생하는 Pt의 응집 현상을 방지하여 Pt의 수명을 연장시킬 목적으로, Au(gold) 나노입자를 첨가한 Pt-Au/C 복합나노촉매를 제조하였다. 본 발표에서는 합성된 Pt-Au/C 복합촉매 중 Au 첨가량이 Pt 촉매의 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 복합촉매 중에 금속(Pt+Au)의 총 함량이 30 wt.%와 40 wt.% 인 Pt-Au/C 촉매에 대하여 각각 Au 첨가량을 변화시켜, cyclic voltammetry 법에 의해 Au 첨가 효과를 조사한 결과에 대하여 보고하고자 한다. Au 나노입자를 제조하기 위한 출발 물질로는 $HAuCl_4{\cdot}4H_2O$를 이용하였고 trisodium citrate와 $NaBH_4$를 환원제로 하여, 입경이 5~8 nm 인 Au 콜로이드를 제조하였다. Pt-Au/C 복합나노촉매를 제조하기 위하여 먼저 Au/C 복합분체가 제조되었다. 0.03g의 carbon이 첨가된 carbon 현탁액에 합성된 Au 콜로이드 수용액을 첨가한 후 24시간 동안 교반하여 Au/C 복합분체를 제조하였다. 이 Au/C 복합분체에 $H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O$ 수용액을 현탁하고 methanol 을 환원제로 사용해 Pt를 환원 석출시켜 Pt-Au/C 복합촉매를 제조하였다. Pt-Au/C 복합 나노촉매에서 Pt와 Au를 다양한 비율(3:1, 2.5:1.5, 2:2)로 합성하였으며 Pt-Au/C 복합촉매 중 금속(Pt+Au) 촉매의 총 함량은 30 wt.%와 40 wt.%로 각각 제조되었다. Au 나노입자 콜로이드의 분산성은 UV-visible spectrum의 흡광도에 의해 관찰되었고, Pt-Au/C 복합 나노촉매의 형상 및 분산성 분석은 transmission electron microscopy(TEM)에 의해 이루어졌다. 또한, 촉매의 전기화학적 특성평가는 cyclic voltammetry(CV)에 의해 조사되었다.