• 한국입자에어로졸학회지
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• 제16권4호
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• pp.95-105
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• 2020

Vanadium Pentoxide (V2O5) has been emerged as alternative electrode materials for supercapacitors due to their low cost, natural abundance, and environmental friendliness. Graphene (GR) loaded with V2O5 can exhibit enhanced specific capacitance. In this study, we present three-dimensional (3D) crumpled graphene (CGR) decorated with V2O5. The V2O5-graphene composites were synthesized from a colloidal mixture of graphene oxide (GO) and Ammonium metavanadate (NH4VO3), via aerosol spray drying and post heat treatment process. The average size of composite was ranged from 1.82 to 4.6 ㎛. Morphology of the composite changed from a crumpled paper ball to spherical ball having relatively smooth surface as the content of V2O5 increased in the composites. The electrochemical performance of the V2O5-graphene composites was examined. The V2O5-graphene composite electrode showed the specific capacitance of 312 F/g. In addition, the device possessed acceptable cyclic stability, with 84% after 2000 cycles at 2 A/g. These outstanding properties are expected to make the composites prepared in this study as promising electrode materials for supercapacitor applications.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.313-318
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• 2013

$V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 질소산화물 환원반응에 있어서 $V_2O_5$ 함량이 NO 환원 및 $N_2O$ 생성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 분말촉매를 사용한 미분반응기에서 실험 연구를 수행하였다. 고정된 비율의 $WO_3$와 $TiO_2$에 $V_2O_5$ 함량을 1에서 8 wt%까지 변화시킨 촉매에서 NO 환원반응과 암모니아 산화반응 특성이 조사되었다. $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매에서 NO 환원 반응은 $200^{\circ}C$ 이하에서도 상당량 진행되지만, $V_2O_5$ 함량을 1 wt% 촉매의 경우 700 ppm의 NO를 99.9%이상 전환시키는 최저 반응온도가 $340^{\circ}C$에서 아주 좁은 활성 온도창으로 일어났다. 그리고 이 활성온도는 촉매의 $V_2O_5$ 함량이 증가됨에 따라 점점 저온 쪽으로 이동하여, 6 wt% 촉매의 경우 $220{\sim}340^{\circ}C$에서 높은 활성을 보였다. $V_2O_5$ 함량이 8 wt% 촉매의 경우 전 온도 구간에서 6 wt% 촉매보다 낮은 NO 환원율을 보였다. 그러나 반응온도 $340^{\circ}C$ 이상에서는 촉매의 $V_2O_5$ 함량이 증가함에 따라 NO 전환율이 감소하였다. 이는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 NO 환원을 위한 촉매 활성점 상당 크기 이상의 $V_2O_5$ 입자와 관계되는 것으로 판단되며 촉매 입자가 클수록 $320^{\circ}C$ 이상에서 암모니아 산화에 의해 발생되는 $N_2O$ 생성을 고려하여야 한다. $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매는 배기가스 중의 질소산화물 제거를 위하여 현재 통상적으로 $350{\sim}450^{\circ}C$의 영역에서 운전되고 있으나, 고온 영역에선 2차 오염물인 $N_2O$의 발생을 피할 수 없고 에너지 소비량이 많으므로, $250{\sim}320^{\circ}C$의 저온 영역에서 적합한 촉매로써 $V_2O_5$ 함량이 높은 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 사용이 권장되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.557-564
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• 2021

페로브스카이트 구조를 갖는 Sr_0.92Y_0.08Ti_1-xV_xO_3-δ (SYTV)는 고체산화물 연료 전지(Solid oxide fuel cell, SOFC)에서 H₂S를 포함하는 연료를 사용하기 위한 대체 연료극으로 연구되었다. Sr_0.92Y_0.08TiO_3-δ (SYT)의 전기화학적 성능을 향상시키기 위해 페로브스카이트의 B-사이트에 위치한 티타늄을 바나듐으로 치환하였다. 페치니법을 통해 합성된 SYTV는 작동 온도 조건에서 추가적인 부산물의 형성 없이 YSZ(yttria-stabilized zirconia) 전해질과 화학적으로 안정했다. 바나듐의 치환량이 증가함에 따라 산소 공공 결함(Oxygen vacancy)이 증가하였으며, 생성된 산소 공공 결함으로 인해 연료극의 이온 전도도가 증가했다. 전지 성능은 850 ℃ 순수한 H₂ 연료 조건에서 바나듐 치환 정도에 따라 1 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 19.30 mW/cm² 이고 7 mol.%의 바나듐이 치환된 경우 34.87 mW/cm²이다. 1000 ppm의 H₂S를 포함하는 H₂ 연료조건에서 cell의 최대 전력밀도는 1 mol.%의 경우 22.34 mW/cm²이고 7 mol.%의 경우 73.11 mW/cm²로 증가하였다.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.485-489
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• 2012

바나듐 함량이 각기 다른 소각로 및 발전소에 사용된 6개의 국내외 상용촉매를 이용하여 바나듐 함량이 SCR활성 및 $SO_2$ 내구성에 미치는 영향을 조사하였다. XRD, Raman, ICP, BET 분석결과 6개 상용촉매 모두 아나타제 $TiO_2$에 바나듐이 고루 담지된 촉매이며, $WO_3$와 $SiO_2$가 포함되어 있었다. SCR활성에 있어서, 바나듐함량이 증가할수록 SCR활성은 증가하는 경향이 있고, $WO_3$가 초촉매로 첨가된 촉매가 더 높은 SCR 활성을 보인다. $SO_2$ 내구성에 있어서, 촉매의 바나듐함량이 증가할수록 부정적인 요소로 작용한다. 그러나 $WO_3$와 $SiO_2$첨가는 부정적인 요소를 억제한다. 특히, $SiO_2$가 첨가된 촉매는 $WO_3$이 첨가된 촉매 보다는 $SO_2$에 대한 내구성을 더욱 증가시킨다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.357-364
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• 2023

선택적 촉매 환원(SCR)은 질소산화물 배출을 줄이는 가장 효과적인 방법이지만, V₂O₅-WO₃/TiO₂ 촉매가 좁은 작동온도 (300~400℃) 범위를 가지기 때문에, V₂O₅-WO₃/TiO₂ 촉매의 작동 온도범위가 200~450℃인 새로운 촉매를 개발하였다. SCR 과정에서 생성되는 촉매 독인 황산암모늄은 350℃ 이상으로 가열함으로써 제거할 수 있다. 촉매 활성 부위의 수를 증가시키고 활성 물질의 분산을 촉진하기 위해 TiO₂ 지지체에 티타늄 이소프로폭사이드(TTIP) 처리를 여러 TTIP/TiO₂ 질량비로 진행하였다. 그 중 5 wt% TTIP 부하에서 높은 W 분산성으로 인해 열 안정성이 증가하였고 V⁵⁺가 형성되어 최적의 성능을 보였다. 5 wt% TTIP 부하로 처리된 촉매를 One-step co-precipitation으로 제조하였을 때 기존의 방법보다 더 나은 V-OH와 W-OH 분산 및 상호작용 향상이 나타나 더 낮은 온도에서 높은 촉매 활성으로 인해 향상된 성능을 보였다. 이를 향후 TTIP를 이용하여 TiO₂촉매의 표면을 개선하려는 연구자에게 이해하기 쉽게 설명하고자 하였다.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.679-684
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• 1997

석유화학공업에서 사용된 유동접촉분해(FCC) 폐촉매의 주성분은 Si와 Al이며, 그외에 Fe, Zn, Ti 등의 기본금속과 알칼리금속 및 Ce, Nd, Ni, V 등의 희유금속이 함유되어 있다. $0.25mo1/dm^3-H_2SO_4$를 침출제로 폐촉매를 침출하였을 때 Ce가 640, Nd가 310, 그리고 V가 $450mg/dm^3$ 함유된 pH 1.0의 침출액을 얻었고, 아미노인산형 킬레이트수지에 의하여 Ce와 Nd를 선택흡착시킨 후, $4.0mol/dm^3-HCl$로 용리시켜 $1.2g/dm^3$의 Ce와 $0.75 g/dm^3$의 Nd 농축액을 얻었다. 농축액을 다시 옥살산 침전 및 공기산화법으로 처리하여 Ce와 Nd의 분리가 가능하였으며, 염소이온 공존하에 추출제 TOPO를 이용한 용매추출법으로 V와 Al을 각각 분리시켜, FCC 폐촉매로부터 순도가 99%인 Ce, Nd 및 V의 분리정제가 가능하였다.

• 한국재료학회지
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• 제23권4호
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• pp.215-218
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• 2013

Vanadium dioxide ($VO_2$) is an attractive material for smart window applications where the transmittance of light can be automatically modulated from a transparent state to an opaque state at the critical temperature of ${\sim}68^{\circ}C$. Meanwhile, F : $SnO_2$ (F-doped $SnO_2$, FTO) glass is a transparent conductive oxide material that is widely used in solar-energy-related applications because of its excellent optical and electrical properties. Relatively high transmittance and low emissivity have been obtained for FTO-coated glasses. Tunable transmittance corresponding to ambient temperature and low emissivity can be expected from $VO_2$ films deposited onto FTO glasses. In this study, FTO glasses were applied for the deposition of $VO_2$ thin films by pulsed DC magnetron sputtering. $VO_2$ thin films were also deposited on a Pyrex substrate for comparison. To decrease the phase transition temperature of $VO_2$, tungsten-doped $VO_2$ films were also deposited onto FTO glasses. The visible transmittance of $VO_2$/FTO was higher than that of $VO_2$/pyrex due to the increased crystallinity of the $VO_2$ thin film deposited on FTO and decreased interface reflection. Although the solar transmittance modulation of $VO_2$/FTO was lower than that of $VO_2$/pyrex, room temperature solar transmittance of $VO_2$/FTO was lower than that of $VO_2$/pyrex, which is advantageous for reflecting solar heat energy in summer.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.751-757
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• 2000

The r.f. power effect for Pt doping is investigated on structural and electrochemical properties of amorphous vanadium oxide(V$_2$O$_{5}$) film, grown by direct current (d.c.) magnetron sputtering. Room temperature charge-discharge measurements based on a half-cell with a constant current clearly indicated that the Pt doping could improve the cyclibility of V$_2$O$_{5}$ cathode film. Using glancing angle x-ray diffraction(GXRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis, we found that the Pt doping with 10W r.f. power induces more random amorphous structure than undoped V$_2$O$_{5}$ film. As the r.f. power of Pt target increases. large amount of Pt atoms incorporates into the amorphous V$_2$O$_{5}$ film and makes $\alpha$-PtO$_2$microcrystalline phase in the amorphous V$_2$O$_{5}$ matrix. These results suggest that the semiconducting $\alpha$-PtO$_2$ microcrystalline phase in amorphous matrix lead to a drastically faded cyclibility of 50W Pt doped V$_2$O$_{5}$ cathode film. Possible explanations are given to describe the Pt doping effect on cyclibillity of the amorphous V$_2$O$_{5}$ cathode film battery. film battery.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권4호
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• pp.289-294
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• 2010

For the aim of low-temperature co-fired ceramic microwave components, sintering behavior and microwave properties (dielectric constant ${\varepsilon}_r$, quality factor Q, and temperature coefficient of resonant frequency ${\tau}_f$) are investigated in $Bi_{18}O(Ca_{0.725}Zn_{0.275})_8Nb_{12}O_{65}$ [BCZN] ceramics with addition of $V_2O_5$. The specimens are prepared by conventional ceramic processing technique. As the main result, it is demonstrated that the additives ($V_2O_5$) show the effect of lowering of sintering temperature and improvement of microwave properties at the optimum additive content. The addition of 0.25 wt% $V_2O_5$ lowers the sintering temperature to $890^{\circ}C$ utilizing liquidphase sintering and show the microwave dielectric properties (dielectric constant ${\varepsilon}_r$ = 75, quality factor $Q{\times}f$ = 572 GHz, temperature coefficient of resonance frequency ${\tau}_f\;=\;-10\;ppm/^{\circ}C$). The estimated microwave dielectric properties with $V_2O_5$ addition (increase of ${\varepsilon}_r$, decrease of $Q{\times}f$, shift of ${\tau}_f$ to negative values) can be explained by the observed microstrucure (sintered density, abnormal grain structure) and possibly high-permittivity $Bi_{18}Zn_8Nb_{12}O_{65}$ (BZN) phase determined by X-ray diffraction.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.70-76
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• 2019

본 연구에서는 임계온도스위치를 이용하여 저전력 단독경보형 정온식 감지기를 개발하였다. 임계온도스위치는 70 ℃에서 저항이 급격하게 감소하는 특성을 나타내는 소자로, 금속-절연체 전이 현상을 이용함으로써 온도 측정에 대한 높은 신뢰성을 보장한다. 또한 임계온도스위치의 금속에서 절연체로 변하는 디지털적인 특성을 이용하여 마이크로컨트롤러 사용 없이 화재를 감지함으로써 단독경보형 정온식 감지기의 소비 전력을 최소화하였다. 시험결과 임계온도스위치를 이용한 단독경보형 정온식 감지기는 소방청 고시 단독경보형 정온식 감지기 시험 조건을 만족했으며, 소비 전력을 측정한 결과 기존 제품 대비 70%의 전력만으로 화재를 감지함을 확인하였다.