• 전기화학회지
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• 제25권2호
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• pp.69-80
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• 2022

고순도 수소생산을 위한 음이온 교환막 수전해는 양성자 교환막 수전해 시스템에서 사용되는 기존 귀금속 촉매 대신 저렴한 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 차세대 녹색 수소 생산 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 음이온 교환막 수전해 기술은 개발 초기 단계이기 때문에 음이온 교환막 수전해의 핵심 요소인 음이온 교환막, 이오노머, 전극지지체 및 촉매에 관한 연구 수행이 필요하다. 그 중, 현재 촉매 분야에서 진행되고 있는 연구들은 기개발된 알칼리용 반쪽전지 촉매를 음이온 교환막 시스템에 적용하는 방향의 연구가 진행되고 있으며 적용된 촉매는 낮은 활성도와 내구성의 문제점을 가진다. 이에 본 총설은 알칼리성 매질에서 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 산소발생반응 및 수소발생반응을 촉진시킨 촉매 합성 기술을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.516-520
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• 2011

휴대용 고분자전해질 연료전지의 수소발생용으로써 $NaBH_4$는 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 $NaBH_4$ 가수분해 반응의 수소 수율에 대해 연구하였다. $NaBH_4$ 가수분해 반응의 수소 수율에 미치는 촉매 형태, 온도, $NaBH_4$ 농도, NaOH 농도 등의 영향에 대해 실험하였다. 촉매는 Co-P/Cu, Co-B/Cu와 Co-P-B/Cu를 사용하였는데 이들 촉매 종류에 따라 $NaBH_4$ 가수분해 반응의 수소 수율에 미치는 영향은 거의 없었다. $60^{\circ}C$ 이하의 온도에서 $NaBH_4$ 농도가 증가하면 부산물과 $NaBH_4$에 의해 겔이 형성되면서 가수분해 반응의 수소 수율이 감소였다. 겔 형성에 의해서 $NaBH_4$ 가수분해 반응 속도와 수소 총 발생량이 감소하였다. 안정화제인 NaOH를 첨가하면 겔 형성을 촉진해 수소 수율을 감소시켰다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권3호
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• pp.274-280
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• 1997

The rates and stoichiometry of the reaction of gallane-trimethylamine with selected organic compounds containing representative functional groups were examined in tetrahydrofuran solution under standardized conditions (THF, 0 ℃). And its reducing characteristics were compared with those of aluminum hydride-triethylamine(AHTEA). The rate of hydrogen evolution from active hydrogen compounds varied considerably with the nature of the functional group and the structure of the hydrocarbon moiety. Alcohols, phenol, amines, thiols evolved hydrogen rapidly and quantitatively. Aldehydes and ketones were reduced moderately to the corresponding alcohols. Cinnamaldehyde was reduced to cinnamyl alcohol, which means that the conjugated double bond was not attacked by gallane-trimethylamine. Carboxylic acids, esters, and lactones were stable to the reagent under standard conditions. Acid chlorides also were rapidly reduced to the corresponding alcohols. Epoxides and halides were inert to the reagent. Caproamide and nitrile were stable to the reagent, whereas benzamide was rapidly reduced to benzylamine. Nitropropane, nitrobenzene and azoxybenzene were stable to the reagent, whereas azobenzene was reduced to 1,2-diphenylhydrazine. Oximes and pyridine N-oxide were reduced rapidly. Di-n-butyl disulfide and dimethyl sulfoxide were reduced only slowly, but diphenyl disulfide was reduced rapidly. Finally, sulfones and sulfonic acids were inert to the reagent under the reaction.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4392-4396
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• 2011

Porous silicon with a complex network of nanopores is utilized for photoelectrochemical energy conversion. A novel electroless Pt deposition onto porous silicon is investigated in the context of photoelectrochemical hydrogen generation. The electroless Pt deposition is shown to improve the characteristics of the PS photoelectrode toward photoelectrochemical $H^+$ reduction, though excessive Pt deposition leads to decrease of photocurrent. Furthermore, it is found that a thin layer (< 10 ${\mu}m$) of porous silicon can serve as anti-reflection layer for the underlying Si substrate, improving photocurrent by reducing photon reflection at the Si/liquid interface. However, as the thickness of the porous silicon increases, the surface recombination on the dramatically increased interface area of the porous silicon begins to dominate, diminishing the photocurrent.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.193-200
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• 2019

$RuO_2$, $PtO_2$, and various $(Ru,Pt)O_2$ colloidal solution were prepared using modified Watanabe method. Electrodes were manufactured by dipping of Ni mesh into the colloidal solution. Manufactured electrodes were characterized by XRD, SEM, and EDS. $(Ru,Pt)O_2$ electrodes showed $RuO_2$ crystal structure and high roughness. The hydrogen evolution reaction (HER) activities were evaluated by Linear Sweep Voltammetry. 1Ru2Pt electrode showed similar activity with commercial electrode, HER potentials are -0.9 V for both.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권3호
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• pp.220-237
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• 2020

Modern electrochemical energy devices involve generation and reduction of fuel gases through electrochemical reactions of water splitting, alcohol oxidation, oxygen reduction, etc. Initially, these processes were executed in the presence of noble metal-based catalyst that showed low overpotential and high current density. However, its high cost, unavailability, corrosion and related toxicity limited its application. The search for alternative with high stability, durability, and efficiency led scientists towards carbon nanoparticles supported catalysts which has high surface area, good electrical conductivity, tunable morphology, low cost, ease of synthesis and stability. Carbon nanoparticles are classified into two groups based on morphology, one and zero dimensional particles. Carbon nanoparticles at zero dimension, denoted as carbon dots, are less used carbon support compared to other forms. However, recently carbon dots with improved electronic properties have become popular as catalyst as well as catalyst support. This review focused on the recent advances in electrocatalytic activities of carbon dots. The mechanisms of common electrocatalytic reactions and the role of the catalysts are also discussed. The review also proposed future developments and other research directions to overcome current limitations.

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.95-99
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• 2006

마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제7권6호
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• pp.462-465
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• 1986

Kinetics and Mechanism of $N_2H_4-KBrO_3$ reaction in the presence of allyl alcohol have been studied. The pseudo-first order rate constant for gas evolution was found to be $10^{-4}{\sim}10^{-2}\;sec^{-1}\;at\;25.0{\pm}0.1^{\circ}C$, increasing with concentration of hydrogen ion. When concentrations of sulfuric acid and allyl alcohol are both sufficiently high, the following overall reaction explains experimental results reasonably well: $N_2H_4\;+\;BrO_3^-\;+\;H^+\;{\to}\;N_2\;+\;HOBr\;+\;2H_2O,\;CH_2\;=\;CHCH_2OH\;+\;HOBr\;{\to}\;CH_2-OHCHBrCH_2OH$. More complicated reaction mechanisms at lower acidity conditions have been contemplated.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.134-134
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• 2014

본 발표에서는 현재 널리 사용되고 있는 백금 촉매를 대체 할 수 있는 가능성을 가진 MoS2를 단일 층으로 생성 하고자 한다. 이를 위해서 2가지 도금 용액을 제조하여 열처리 전 후로 도금층의 표면 미세조직을 관찰하고 성분 분석을 통하여 형성된 도금층을 분석하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.272-272
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• 2014

니켈-텅스텐 합금은 hydrogen evolution reaction의 electrocatalytic으로 이용가능하다. 니켈-텅스텐 합금 도금은 니켈에 비해 큰 텅스텐의 원자 부피에 의해 큰 internal stress를 갖는다. 니켈-텅스텐 합금과 낮은 adhesion을 갖는 물질에 도금을 하여 외부에서 stress를 가하면 큰 표면적을 갖는 니켈-텅스텐 편상 합금을 얻을 수 있다. 도금 시간 및 외부의 stress를 이용하여 다양한 크기의 니켈-텅스텐 편상 합금 분물을 얻을 수 있었다.