Abstract
The thermal behavior of NiFe$_2$O$_4$ prepared by a solid-state reaction was investigated for H$_2$ generation by the thermochemical cycle. The reduction of NiFe$_2$O$_4$ started from 800 $^{\circ}C$, and the weight loss was 0.2-0.3 wt％ up to 1000 $^{\circ}C$. At this reaction, NiFe$_2$O$_4$ was reduced by release of oxygen bonded with the Fe$^3$ion in the B site of NiFe$_2$O$_4$. In the $H_2O$ decomposition reaction, H$_2$ was generated by oxidation of reduced NiFe$_2$O$_4$. The crystal structure of NiFe$_2$O$_4$ for redox reaction maintained spinel structure. Then, NiFe$_2$O$_4$ is excellent material in the thermochemical cyclic reaction due to release oxygen at low temperature for the reduction reaction and produce H$_2$ maintaining crystal structure for redox reaction.
고상법에 의해 제조된 NiFe$_2$O$_4$의 열적거동은 열화학 사이클에 의해 H$_2$제조를 위해서 연구되었다. NiFe$_2$O$_4$의 환원반응은 800 $^{\circ}C$부터 시작하였고 무게감소는 1000 $^{\circ}C$까지 0.2-0.3 wt% 감소하였다. 이 반응에서 NiFe$_2$O$_4$의 B위치의 Fe$^3$이온과 결합된 산소의 방출에 의해 NiFe$_2$O$_4$는 환원되어진다. 환원산화 반응을 위해 NiFe$_2$O$_4$의 구조는 스피넬 구조를 갖는다. 여기서 $H_2O$ 분해반응은 환원된 NiFe$_2$O$_4$의 산화반응에 의해 H$_2$가 제조된다. 그러므로 NiFe$_2$O$_4$는 환원반응시 비교적 낮은 온도에서 산소를 방출하고, 환원산화 반응 중 결정구조의 변화 없이 매우 안정하게 H$_2$를 생산할 수 있기 때문에 열화학 사이클반응에서 우수한 재료로 평가된다.
