• 한국결정학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 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.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2001

고온의 태양열을 저장하기 위한 한 방편으로 화학반응을 이용한 태양에너지의 화학에너지로의 변환공정을 고려하였다. 태양에너지의 저장은 메탄의 수증기 개질반응으로 선정하였으며, 이 흡열반응에서 메탄의 전화율 특성을 살펴보았다. 반응기는 직경, 6.25 mm, 그리고 길이 30 cm 인 stainless steel을 코일형태로 제작하였다. 반응온도 범위내에서 메탄의 전화율은 반응온도에 따라서 선형적으로 증가하였으며 반응온도 $500^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$ 범위에서 메탄의 전화율은 약 $60%{\sim}90%$ 로 측정되었다. 이 실험을 통하여 태양열 저장을 위한 메탄의 수증기 개질반응의 타당성을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.346-352
• /
• 2012

The properties of methane oxidation were studied in this research over transition metal containing $CeO_2$ (TM/$CeO_2$, TM=Ni, Co, Cu, Fe) with TM content of 5 wt. % at atmospheric pressure. The characteristics of catalysts were investigated by various characterization techniques, including XRD, GC, SEM and EPMA analyses. The catalytic tests were carried out in a fixed Rmix ratio of 1.5 ($CH_4/O_2$) in a fixed-bed reactor operating isothermally at atmospheric pressure. Only the Ni/$CeO_2$ catalysts showed syngas production above $400^{\circ}C$ via typical partial oxidation reaction whereas other catalysts induced complete oxidation resulting in the production of $CO_2$ and $H_2O$ in whole reaction temperature range. From the quantitative analysis on carbon deposition after catalytic tests, Cu/$CeO_2$ was found to show the highest resistance on carbon deposition. Therefore Cu can be proposed as an efficient catalyst element which can be combined with a conventional Ni-based SOFC anode to enhance the carbon tolerance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.636-641
• /
• 2016

Alkaline water electrolysis is commercial hydrogen production technology. It is possible to operate MW scale plant. Because It used non-precious metal for electrode. But It has relatively low current density and low efficiency. In this study, research objective is development of anode for alkaline water electrolysis with low cost, high corrosion resistance and high efficiency. Stainless steel 316L (SUS 316L) was selected for a substrate of electrode. To improve corrosion resistance of substrate, Nickel (Ni) layer was electrodeposited on SUS 316L. Ni-Fe alloy was electrodeposited on the passivated Ni layer as active catalyst for oxygen evolution reaction(OER). We optimized preparation condition of Ni-Fe alloy electrodeposition by changing current density, electrodeposition time and composition ratio of Ni-Fe electrodeposition bath. This electrodes were electrochemically evaluated by using Linear sweep voltammetry (LSV) and Cyclic voltammetry (CV). The Ni-Fe alloy (Ni : Fe = 1 : 1) showed best activity of OER. The optimized electrode decreased overpotential about 40% at $100mA/cm^2$ compared with Ni anode.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.491-496
• /
• 2017

The hydrogen($H_2$) is promising energy carrier of renewable energy in the microgrid system such as small village and military base due to its high energy density, pure emission and convenient transportation. $H_2$ can be generated by photocatalytic water splitting, gasification of biomass and water electrolysis driven by solar cell or wind turbine. Solid oxide electrolysis cells(SOECs) are the most efficient way to mass production due to high operating temperature improving the electrode kinetics and reducing the electrolyte resistance. The SOECs are consist of nickel-yttria stabilized zirconia(NiO-YSZ) fuel electrode / YSZ electrolyte / lanthanum strontium manganite-YSZ(LSM-YSZ) air electrode due to similarity to Solid Oxide Fuel Cells(SOFCs). The Ni-YSZ most widely used fuel electrode shows several problems at SOEC mode such as degradation of the fuel electrode because of Ni particle's redox reaction and agglomeration. Therefore Ni-YSZ need to be replaced to an alternative fuel electrode material. In this study, We studied on the Double perovskite $PrBrMnO_{5+{\delta}}$(PBMO) due to its high electric conductivity, catalytic activity and electrochemical stability. PBMO was impregnated into the scaffold electrolyte $La_{0.8}Sr_{0.2}Ga_{0.85}Mg_{0.15}O_{3-{\delta}}$(LSGM) to be synthesized at low temperature for avoiding secondary phase generated when it exposed to high temperature. The Half cell test was conducted at SOECs and SOFCs modes.

• 한국가스학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.26-32
• /
• 2009

Ni 금속을 바탕으로 중형 기공성 실리카와 상용 실리카를 담체로 사용하여 메탄화 반응용 촉매를 제조, 특성 비교를 수행하였다. TPR, XRD 분석 결과, 중형 기공성 실리카에 담지된 Ni촉매는 상용 실리카에 담지된 Ni 촉매에 비하여 보다 작은 크기로 Ni 금속이 분산되었으며 보다 강한 금속-담체 상호 결합력을 가짐을 확인하였다. 이와 같은 특성으로 인하여 중형 기공성 실리카를 사용한 촉매와 상용 실리카를 사용한 촉매의 수율은 각각 65%, 58%로 중형 기공성 실리카를 사용한 촉매가 메탄화 반응에서 보다 높은 활성을 보였으며, 반응 후에 회수된 촉매의 특성 분석 결과로부터 중형 기공성 실리카를 사용한 촉매가 구조의 붕괴, 금속 소결 현상으로 인하여 촉매의 비활성화가 진행된 상용 실리카 촉매에 비하여 상대적으로 안정하다는 것을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.42-50
• /
• 2013

Solar thermal reactor was studied for hydrogen production with a two step thermochemical cycle including T-R(Thermal Reduction) step and W-D(Water Decomposition) step. NiFe2O4 and Fe3O4 supported by monoclinic ZrO2 were used as a catalyst device and Ni powder was used for decreasing the T-R step reaction temperature. Maintaining a temperature level of about $1100^{\circ}C$ and $1400^{\circ}C$, for 2-step thermochemical reaction, is important for obtaining maximum performance of hydrogen production. The controller was designed for adjusting high temperature solar thermal energy heating the foam-device coated with nickel- ferrite powder. A Pill temperature control system was designed based on 2-step thermochemical reaction experiment data(measured concentrated solar radiation and the temperature of foam device during experiment). The cycle repeated 5 times, ferrite conversion rate are 4.49~29.97% and hydrogen production rate is 0.19~1.54mmol/g-ferrite. A temperature controller was designed for increasing the number of reaction cycles related with the amount of produced hydrogen.

• 새물리
• /
• 제68권11호
• /
• pp.1203-1207
• /
• 2018

본 연구에서는 산소 함유량이 다른 산화 실리콘 막을 사용하여 실리카 나노 와이어를 형성하고, 실리카 나노 와이어의 미세구조 및 물리적 특성을 Si 웨이퍼를 사용하여 형성된 실리카 나노 와이어와 비교 분석하였다. 산화 실리콘 막은 플라즈마 화학 기상 증착 방법을 사용하여 제조하였으며, 실리카 나노 와이어는 산화 실리콘 막 표면에 촉매 물질로 니켈 막을 진공 증착한 후 열처리를 통해 형성하였다. 산소 함유량이 약 50 at.% 이하의 산화 실리콘 막의 경우 나노 와이어 형성 메커니즘, 미세구조 및 물리적 특성 등에서 실리콘 웨이퍼의 경우와 거의 차이점이 없었으며, 특히 나노 와이어의 굵기의 균일성은 산화 실리콘 막에서 더 우수한 거동을 나타내었다. 이러한 결과는 저가로 양질의 실리카 나노 와이어를 제조하는 대체재로서 산화 실리콘 막의 유용성을 제시한다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.92-97
• /
• 2024

수소 생산을 위한 물 분해 시스템의 효율성을 높이려면 산소 발생 반응(OER, Oxygen Evolution Reaction)에서 촉매로 인해 발생하는 전기화학 반응의 높은 과전압을 감소시켜야 한다. 그중 전이금속을 포함하는 LDH(Layered Double Hydroxide)와 같은 화합물은 현재 사용되고 있는 백금 등의 귀금속을 대체할 수 있는 촉매 소재로 주목받고 있다. 본 연구에서는 저렴한 금속 다공성 물질인 니켈 폼을 지지체로 사용하였고, 수열합성 공정을 통해 NiCo LDH 나노결정을 합성하였다. 또한, OER 특성을 향상시키기 위해 Mo를 도핑하여 합성한 Mo 도핑된 NiCo LDH 나노결정 시료의 형태, 결정구조, 물분해 특성의 변화를 관찰하였다.

• 공업화학
• /
• 제7권5호
• /
• pp.1006-1014
• /
• 1996

에틸렌 이량화반응을 위한 일련의 $NiO-ZrO_2/WO_3$촉매를 염화니켈-옥시염화 질코니움 수용액을 공침시키고 ammonium metatungstate용액으로 함침시킨 다음 공기 중에서 소성하여 제조하였다. X-선 회절과 DSC로부터 얻은 결과를 근거로 하면 $ZrO_2$에 NiO 및 $WO_3$를 첨가하면 $ZrO_2$와 첨가된 산화물과의 상호작용으로 $ZrO_2$의 무정형에서 tetragonal phase로의 상전이 온도가 더 높은 온도로 이동되었다. $WO_3$가 첨가되지 않은 $NiO-ZrO_2$는 에틸렌 이량화반응에 전혀 촉매 활성을 나타내지 아니하였으나 $WO_3$가 첨가된 $NiO-ZrO_2/WO_3$촉매는 실온에서도 높은 활성을 나타내었다. 이와 같은 $NiO-ZrO_2/WO_3$의 높은 촉매활성은 $WO_3$의 유도효과에 의한 산세기의 증가와 밀접한 관련이 있었다.