In this study, a fuel cell system for future defense unmanned vehicles was designed and validated. A Co/Al2O3-Ni foam catalyst for NaBH4 hydrolysis was characterized using several analytical methods. A NaBH4 hydrogen generation system with the Co/Al2O3-Ni foam catalyst continuously generated hydrogen at elevated reaction temperatures. The fuel cell system with the NaBH4 hydrogen generation system was designed and tested. The performance of the fuel cell system was comparable to that of the fuel cell system using pure hydrogen. Therefore, the fuel cell system with the NaBH4 hydrogen generation system is a suitable power source for future defense unmanned vehicles owing to its easy refueling and simple system.
This study is an inorganic foaming ceramic by sol-gel reaction in order to overcome weak point of insulator using in construction equipment. We shall be able to confirm as the existing product substitute is possible result of this study. The solution where the silicate, the ceramic powder and the additive are included which makes foaming ceramic slurry, then the insulator made by used $CO_2$ Sol-Gel reaction. There being will be able to manufacture the insulator where the economical efficiency is excellent confirmed at the start product which is completed. The recording gel time decreases when the silicate will increase. Uses the hydrogen peroxide and fe make foam, when additionally surface preparation the fluorine resin, the water tolerance increases and will be able to complement the weak point of the silicate which omits in the water. The case which will use the loess powder with the research method which sees specially was environment-friendly product and according to appearing, the physical properties of nonflammability.
Im, Han Seo;Park, Seon Ha;Ha, Hyo Jeong;Lee, Sumin;Heo, Sungjun;Im, Sang Won;Nam, Ki Tae;Lim, Sung Yul
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제13권1호
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pp.54-62
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2022
The preparation of low-cost, simple, and scalable electrodes is crucial for the commercialization of water electrolyzers for H2 production. Herein, we demonstrate the fabrication of cathodes through Mo-modified Zn phosphating of Ni foam (NiF) for water electrolysis, which has been largely utilized in surface coating industry. In situ growth of electrocatalytically active layers in the hydrogen evolution reaction (HER) was occurred after 1 min of phosphating to form ZnNiMoPi, and subsequent thermal treatment and electrochemical activation resulted in the formation of ZnNiMoPOxHy. ZnNiMoPOxHy exhibited superior HER performance than NiF, primarily because of the increased electrochemically active surface area of ZnNiMoPOxHy compared to that of bare NiF. Although further investigations to improve the intrinsic electrochemical activity toward the HER and detailed mechanistic studies are required, these results suggest that phosphating is a promising coating method and will possibly advance the fabrication procedure of electrodes for water electrolyzers with better practical applications.
촉매 글리콜분해공정은 에스테르 교환반응에 의해 생성된 폴리올과 carbamate 화합물을 회수하여 폴리우레탄 폼 제조에 이용하는 화학적 재활용 방법이다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼을 분해하기 위해 ethyleneglycol, diethyleneglycol, 1,4-butanediol을 사용하였으며, 촉매로는 금속 acetate류를 사용하였다. 촉매글리콜분해 반응온도는 $180{\sim}200^{\circ}C$ 범위에서 수행되었다. 반응속도는 반응시간 경과에 따른 생성물의 점도를 측정하여 조사하였으며, IR과 GPC분석을 통하여 분해 생성물의 종류와 분자량 분포를 조사하였다. 촉매 글리콜분해는 높은 온도에서 ethyleneglycol을 사용했을 때 잘되었다. K, Na, Tl acetate 촉매의 활성이 좋았으며, 생성물들은 비교적 높은 함량의 아민화합물과 carbamate화합물을 함유하고 있었다. Sr acetate와 Quinoline 촉매의 경우 반응은 다소 느리지만 폴리올의 함량이 높았고 부생성물의 함량이 낮았다. 회수폴리올을 20wt%까지 첨가하여 제조한 폴리우레탄 폼의 물성이 버진 폴리올만을 사용하여 제조한 폼에 비해 인장강도, 경도, 인열강도, 압축강도 등이 좋았다.
실리콘계 계면활성제는 소수성 유기실리콘 그룹에 하나 또는 그이상의 친수성 극성그룹이 결합되어 있다. 반면에 탄화수소 계면활성제의 소수성 그룹은 탄화수소이다, 실리콘 계면활성제는 낮은 계면장력, 윤활성, 퍼짐성, 발수성, 열 안정성, 화학적 안정성 때문에 폴리우레탄 폼을 시작으로 건설재료, 화장품, 페인트잉크, 농약 등 많은 산업분야에 사용되고 있다. 다양한 응용분야에서의 요구사항을 반영하기 위한 다양한 기능을 가진 폭 넓은 화학구조를 가진 실리콘 계면활성제들이 필요하다. 본 총설에서는 소수성 폴리실록산 중추로서의 폴리디메틸실록산과 반응성 폴리실록산의 성질과 합성방법, 반응성 폴리실록산을 친수성 그룹과 결합시키는 규소수소화반응 같은 주요 반응방법, 그리고 폴리에테르, 이온성, 카보하드레이트 타입 같은 주요 고분자 실록산 계면활성제들의 합성방법을 논의한다.
8mm 이하의 석분으로부터 잔골재를 생산하기 위한 공정에서 부산되는 공정부산물인 석분슬러지는 평균 입자 크기 $7{\mu}m$, 함수율 $20{\sim}60%,\;SiO_2$ 함량 60% 이상의 케익상 슬러지이다. 석분슬러지는 수분을 많이 함유하고 있어 취급, 운반을 어렵게 할 뿐만 아니라 건조공정에 투입해야 하는 높은 에너지 비용 때문에 재활용할 때의 경제성이 낮기 때문에 그동안 실용화되지 못하고 있는 산업부산물이다. 본 연구는 건조하지 않고 석분슬러지가 배출되는 상태 그대로 재활용하기 위한 것으로, 적용 대상은 기포 콘크리트이며, 무기 분말 및 기포를 혼합한 슬러리를 제조한 후 CaO와 $SiO_2$의 수열반응을 유도하여 토버모라이트(tobermorite) 수화물을 형성시켜 경화시키는 방법을 사용하였다. 일반적인 기포 콘크리트는 CaO원으로 시멘트, $SiO_2$원으로 실리카 함량 90%의 고순도 규사를 사용하고 있으나 본 연구에서는 고순도 규사의 대체재료로 석분슬러지를 사용하였다. 기포 첨가율과, 석분슬러지 대체율을 실험 요인으로 하여 제조한 기포 콘크리트의 밀도 및 강도 특성을 검토 한 결과 석분슬러지를 사용한 경우에도 기포첨가율의 감소에 따라 기포 콘크리트의 밀도 및 강도가 증대하는 일반적인 경향은 동일하게 나타났으나, 석분슬러지를 사용한 경우는 규사를 사용한 것에 비하여 동일한 조건에서 높은 강도 및 밀도를 발현하며, 그 경향은 석분슬러지의 대체율의 증가에 따라 뚜렷한 것으로 나타났다. 또한 XRD 분석결과 석분슬러지는 수열반응을 통하여 tobermorite를 아주 잘 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 석분슬러지의 $SiO_2$ 함량이 낮음에도 불구하고 이와 같은 현상을 보이는 것은 그 입도가 매우 작기 때문에 시멘트계 재료와의 수열반응이 좀 더 원활하게 이루어지기 때문에 나타난 것으로 사료되며, 본 연구 결과 실험 실적으로는 기포 콘크리트의 원료로 규사를 석분슬러지로 대체하여 사용하는 것이 가능할 것으로 나타났다.
본 연구에서는 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 복합 발포체의 단열 특성 및 기계적 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하기 위해 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올을 합성하였다. 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올은 실리카 졸과 모노머 상태의 다이카복실산(dicarboxylic acid), 글리콜(glycol)과의 중합 반응을 통해 합성하였다. 합성된 복합 폴리올을 이용하여 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체의 열전도도는 HPUF0, HPUF1, HPUF3, HPUF5 모두 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 압축강도는 실리카 함량이 증가함에 따라 HPUF0보다 증가하였으며 HPUF0보다 HPUF5가 약 25% 정도 기계적 물성이 향상되는 것을 확인하였다.
The cells of Rhodococcus rhodochrous M33, which produce a nitrile hydratase enzyme, were immobilized in acrylamide-based polymer gels. The optimum pH and temperature for the activity of nitrile hydratase in both the free and Immobilized cells were 7.4 and 45$\^{C}$, respectively, yet the optimum temperature for acrylamide production by the immobilized cells was 20$\^{C}$. The nitrile hydratase of the immobilized cells was more stable with acrylamide than that of the free cells. Under optimal conditions, the final acrylamide concentration reached about 400 g/L with a conversion yield of almost 100% after 8 h of reaction when using 150 g/L of immobilized cells corresponding to a 1.91 g-dry cell weight/L. The enzyme activity of the immobilized cells rapidly de-creased with repeated use. However, the quality of the acrylamide produced by the immobilized cells was much better than that produced by the free cells in terms of color, salt content, turbidity, and foam formation. The quality of the aqueous acrylamide solution obtained was found to be of commercial use without further purification.
Chemical Mechanical Polishing (CMP) has become an essential step in the overall semiconductor wafer fabrication technology. In general, CMP is a surface planarization method in which a silicon wafer is rotated against a polishing pad in the presence of slurry under pressure. The polishing pad, generally a polyurethane-based material, consists of polymeric foam cell walls, which aid in removal of the reaction products at the wafer interface. It has been found that the material removal rate of any polishing pad decreases due to the so-called 'pad glazing' after several wafer lots have been processed. Therefore, the pad restoration and conditioning has become essential in CMP processes to keep the urethane polishing pad at the proper friction coefficient and to allow effective slurry transport to the wafer surface. Diamond pad conditioner employs a single layer of brazed bonded diamond crystals. Due to the corrosive nature of the polishing slurry required in low pH metal CMP such as copper, it is essential to minimize the possibility of chemical interaction between very low pH slurry (pH <2) and the bond alloy. In this paper, we report an exceptional protective coated conditioner for in-situ pad conditioning in low pH Cu CMP process. The protective Cr-coated conditioner has been tested in slurry with pH levels as low as 1.5 without bond degradation.
The two-step water splitting thermochemical cycle is composed of the T-R (Thermal Reduction) and W-D (Water Decomposition) steps. The mechanism of this cycle is oxidation-reduction, which produces hydrogen. The reaction temperature necessary for this thermochemical cycle can be achieved by a dish-type solar thermal collector (Inha University, Korea). The purpose of this study is to validate a water splitting device in the field. The device is studied and fabricated by Kodama et al (2010, 2011). The validation results show that the foam device, when loaded with $CeO_2$ powder, was successfully achieved hydrogen production under field conditions. Through this experiment, we can analyze the characteristics of the catalyst and able to determine which is more advantageous thing to produce hydrogen compared with previous experiment that used ferrite-device.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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