• 제목/요약/키워드: mixed spinel

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LNT용 PGM-free DeNOx 촉매 개발을 위한 기초연구 (Basic Research to Develop PGM-free DeNOx Catalyst for LNT)

  • 장길남;한광선;홍지숙;유영우;황택성
    • 청정기술
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    • 제21권2호
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    • pp.117-123
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    • 2015
  • 본 연구는 LNT (lean NOx trap)용 DeNOx 촉매를 개발하기 위해 시도하였다. 이를 위해서 예비실험을 통해 Pt등 귀금속류등의 PGM (platinum group metal)을 사용하지 않는 4개의 촉매, Al/Co/Mn, Al/Co/Ni/Mn, Al/Co/Mn/Ca, Al/Co/Ni 혼합 금속 산화물을 선정하였다. 또한, 이들의 물리화학적인 성질을 평가하기 위해 XRD, EDS, SEM, BET 및 TPD test를 실시하였다. 이러한 평가를 실시한 결과, 4종의 촉매들은 스피넬(spinel)구조를 가지는 결정으로 이루어졌으며 NOx 기체들의 산화-환원 반응이 이루어지기에는 충분한 기공부피와 기공크기를 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한, TPD test를 통해서는 산화-환원이 일어날 수 있는 산점을 4종의 촉매가 모두 가지고 있음을 확인하였다. 더욱이 ramp test를 통해서는 상용(commercial) 촉매와 비슷한 NO 산화 능력을 가지고 있는 것도 확인할 수 있었다. 이상의 결과들을 바탕으로, 본 연구에서 선정된 촉매들을 기본으로 하여 조성성분의 변화 및 활성 성분 첨가 등을 한다면, 보다 개선된 LNT용 DeNOx 촉매를 얻을 수 있을 것이라 기대할 수 있었다.

NiCuZn Ferrite 분말제조에 있어서 Ball Mill 분쇄 공정 중에 혼입되는 불순물의 함량 (Impurity Pick-Up for the Preparation of NiCuZn Ferrite Powder Using Ball Milling Process)

  • 고재천;류병환
    • 한국자기학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.217-222
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    • 1999
  • 공업적으로 세라믹공정에 많이 사용되고 있는 습식 볼밀링으로 NiCuZn ferrite 제조과정 중 혼입되는 불순물의 양을 조사 검토하였다. NiO, CuO, ZnO 및 Fe2O3의 화학조성을 변화시켜 25 vol%로 혼합하고 스테인레스 볼밀로 습식방법을 이용하여 18시간 분쇄한 후 건조시켜 $700^{\circ}C$ 3시간 하소하였다. 하소한 분말을 다시 상기와 같은 방법으로 65시간 스테인레스 볼밀로 최종 분쇄하여 저온소결용 NiCuZn ferrite(NCZF) 소재를 제조하였다. NCZF 연자성 소재를 만드는 동안 혼합 분쇄과정에서 혼입되는 불순물의 스테인레스 스틸의 양은 산화철 및 산화니켈의 함량에 많은 영향을 받았고, 하소 후의 분쇄과정에서 혼입되는 불순물의 양은 결정화된 정도에 따라 영향을 받았다. 전자기적 특성을 갖는 화학조성의 조절을 위하여, 출발원료의 함량에 따라 분쇄과정에서 혼입되는 스테인레스 스틸의 함량을 도출하는 형식을 유도하였다.

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Sol-gel법에 의한 LiCoO2 박막의 합성과 특성평가 (Synthesis and characterization of LiCoO2 thin film by sol-gel process)

  • 노태호;연석주;고태석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.94-98
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    • 2014
  • $LiCoO_2$는 박막 베터리의 양극재료로써 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 스핀 코터를 이용한 졸-겔 합성공정과 열처리 과정에 의해서 Au 지지체 위에 $LiCoO_2$ 박막을 합성하였다. 합성된 박막의 구조는 X-선회절분석, 라만분광 광도계를 이용하여 분석하였다. 박막의 입자 형태는 전자현미경에 의해 관찰하였다. X-선회절분석, 라만분광광도계의 결과로부터, $550^{\circ}C$$750^{\circ}C$에서 합성된 박막은 스피넬구조와 층상 암염 형 구조를 가지는 박막으로 보이며, $650^{\circ}C$에서 합성된 박막은 층상 암염 형 구조와 스피넬 구조가 혼재되어져 있는 것으로 생각된다. $750^{\circ}C$에서 합성된 박막은 다른 낮은 온도에서 합성된 박막보다 큰 결정질의 균일한 분포의 입자를 가지는 것으로 확인되었다.

정제된 산화철 폐촉매로부터 합성된 NiZn-페라이트의 자기적 특성 (Magnetic Properties of NiZn-ferrite Synthesized from The Refined Waste Iron Oxide Catalyst)

  • 박상일;이효숙;최현석;황연
    • 한국결정학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • 석유화학 공정 중 styrene monomer제조공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고, 그 자기적 특성을 조사하였다. 출발 원료인 산화철 폐촉매는 산 처리와 CeO₂ 분리과정을 거쳤으며, 이렇게 정제된 산화철 폐촉매에 NiO및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소하여 스핀넬형 페라이트를 합성하고 1325℃에서 5시간 소결하였다. Ni/sub x/Zn/sub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66)과 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y =-0.02, 0, 0.02)의 조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다.

Magnetic Semiconductors Thin Films-Unidirectional Anisotropy

  • Lubecka, M.;Maksymowicz, L.J.;Szymczak, R.;Powroznik, W.
    • Journal of Magnetics
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    • 제4권1호
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    • pp.33-37
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    • 1999
  • Unidirectional magnetic anisotropy field ($H_an$) was investigated for thin films of $CdCr{2-2x}In_{2X}Se_4 (0$\leq$x$\leq$0.2). This anisotropy originates from the microscopic anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction which arise from the spin-orbit scattering of the conduction electrons by the nonmagnetic impurities. This interaction maintains the remanent magnetization in the direction of the initial applied field. Then the single easy direction of the magnetization is parallel to the direction of the magnetic field. The anisotropy produced by field cooling is unidirectional I.e. the spins system deeps some memory of the cooling field direction. The chalcogenide spinel of$ CdCr_{2-2x}In){2X}Se_4$belongs to the class of the magnetic semiconductors. The magnetic disordered state is obtained when ferromagnetic structure is diluted by In. Then we have the mixed phase characterised by coexistence the magnetic long range ordering (IFN-infinite ferromagnetic network) and the spin glass order (Fc-finite clusters). The total magnetic anisotropy energy depends on the state of magnetic ordering. In our study we concentrated on the magnetic state with reentrant transition and spin glass state. The polycrystalline $ CdCr_{2-2x}In){2X}Se_4$ thin films were obtained by rf sputtering technique. We applied the ferromagnetic resonance (FMR) and M-H loop techniques for determining the temperature composition dependencies of Han. From the experimental data, we have found that Han decreases almost linearly when temperature is increased and in the low temperature is about three times bigger at SG state with comparison to the state with REE.

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산화철 폐촉매로부터 합성된 NiZn- 페라이트의 자기적 특성 (Magnetic Properties of NiZn-ferrite Synthesized from Waste Iron Oxide Catalyst)

  • 황연;권순길;이효숙;제해준;박상일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1162-1166
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    • 2001
  • 석유화학 공정 중 Styrene(SM) 공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발 원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고 그 자기적 특성을 조사하였다. 산화철 폐축매 펠렛을 분쇄한 후 NiO 및 ZnO를 혼합하여 90$0^{\circ}C$에서 하소하고 123$0^{\circ}C$에서 5시간 소결하여 스핀넬형 페라이트 소결체를 얻었다. N $i_{x}$ Z $n_{1-x}$F $e_2$ $O_4$(x=0.36, 0.50, 0.66)조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다. 산화철 폐촉매를 이용하여 X-band 주파수 영역에서 높은 전자파 흡수능을 갖는 전파흡수체를 제조할 수 있음을 확인하였다.다.

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산화물계 SEN내화물의 슬래그 라인부 침식특성 연구 (Study on the Corrosion Characteristics in the Slag Line of SEN Oxide Refractory)

  • 성영택;손정훈;이승석;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • The corrosion resistance of submerged entry nozzle (SEN) materials were investigated for high-class steel manufacturing. Composite samples were fabricated by mixing $ZrO_2$, $Al_2O_3$, MgO, mullite, spinel, and carbon. The raw materials were mixed with attrition milling, compacted in a uniaxial pressure of 200MPa and calcined at $1000^{\circ}C$ for 3 h in $N_2$ atmosphere. The bulk density and apparent porosity of the calcined samples were measured by the liquid displacement method in water using Archimedes's principle. The corrosion resistance of the samples were measured by cup test with mold powder at $1550^{\circ}C$ for 2 h. The microstructure and elemental analysis of samples were observed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS), and X-ray diffraction pattern (XRD). The XRD result shows that the starting raw materials were crystalline phase. The microstructure of fabricated specimen was investigated before and after corrosion tests at $1000^{\circ}C$ and $1550^{\circ}C$ for 2h. $ZrO_2$-C composite showed good resistance in the slag corrosion test. Among the composite oxide materials, $ZrO_2-Al_2O_3$-C and $ZrO_2$-MgO-C showed better resistance than $ZrO_2$-C in the slag corrosion test. The diameter variation index of $ZrO_2$-C refractory was 16.1 at $1000^{\circ}C$ for 2 h. The diameter variation index of the $ZrO_2-Al_2O_3$-C refractory was larger than that of the $ZrO_2$-C refractory at $1550^{\circ}C$ for 2 h.

역-마이셀 공정에 의한 CoAl2O4 무기안료 나노 분말의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of CoAl2O4 Inorganic Pigment Nanoparticles by a Reverse Micelle Processing)

  • 손정훈;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.370-374
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    • 2014
  • Inorganic pigments have high thermal stability and chemical resistance at high temperature. For these reasons, they are used in clay, paints, plastic, polymers, colored glass and ceramics. $CoAl_2O_4$ nano-powder was synthesized by reverse-micelle processing the mixed precursor(consisting of $Co(NO_3)_2$ and $Al(NO_3)_3$). The $CoAl_2O_4$ was prepared by mixing an aqueous solution at a Co:Al molar ratio of 1:2. The average particle size, and the particle-size distribution, of the powders synthesized by heat treatment (at 900; 1,000; 1,100; and $1,200^{\circ}C$ for 2h) were in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized nano-particles increased with increasing water-to-surfactant molar ratio. The synthesized $CoAl_2O_4$ powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and color spectrophotometry. The intensity of X-ray diffraction of the synthesized $CoAl_2O_4$ powder, increased with increasing heating temperature. As the heating temperature increased, crystal-size of the synthesized powder particles increased. As the R-value(water/surfactant) and heating temperature increased, the color of the inorganic pigments changed from dark blue-green to cerulean blue.

수성가스전이반응(Water Gas Shift Reaction)을 위한 Ce 첨가에 따른 Cu/Mn 촉매의 활성 연구 (Effect of Ce Addition on Catalytic Activity of Cu/Mn Catalysts for Water Gas Shift Reaction)

  • 박지혜;임효빈;황라현;백정훈;구기영;이광복
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Cu/Mn/Ce catalysts for water gas shift (WGS) reaction were synthesized by urea-nitrate combustion method with the fixed molar ratio of Cu/Mn as 1:4 and 1:1 with the doping concentration of Ce from 0.3 to 0.8 mol%. The prepared catalysts were characterized with SEM, BET, XRD, XPS, $H_2$-TPR, $CO_2$ TPD, $N_2O$ chemisorption analysis. The catalytic activity tests were carried out at a GHSV of $28,000h^{-1}$ and a temperature range of 200 to $400^{\circ}C$. The Cu/Mn(CM) catalysts formed Cu-Mn mixed oxide of spinel structure ($Cu_{1.5}Mn_{1.5}O_4$) and manganese oxides ($MnO_x$). However, when a small amount of Ce was doped, the growth of $Cu_{1.5}Mn_{1.5}O_4$ was inhibited and the degree of Cu dispersion were increased. Also, the doping of Ce on the CM catalyst reduced the reduction temperature and the base site to induce the active site of the catalyst to be exposed on the catalyst surface. From the XPS analysis, it was confirmed that maintaining the oxidation state of Cu appropriately was a main factor in the WGS reaction. Consequently, Ce as support and dopant in the water gas shift reaction catalysts exhibited the enhanced catalytic activities on CM catalysts. We found that proper amount of Ce by preparing catalysts with different Cu/Mn ratios.

수열합성법에 의한(Ni, Zn)-Ferrites의 초미세분말 합성공정 및 $CO_2$분해 특성 연구 (Study on The Synthesis of The Ultra-Fine (Ni, Zn)-ferrite by The Hydrothermal Method and its $CO_2$ Decomposition)

  • 김정식;안정률;류호진
    • 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}}$$CO_2$ 분해 효율은 조성에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며 3원계 (Ni, Zn)-ferrite가 Ni-ferrite보다 더 높았다.

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