• 제목/요약/키워드: $Co_3O_4$/$Al_2O_3$

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고주파유도가열 연소합성에 의한 4.25 Co0.53Fe0.47-Al2O3 복합재료 제조 (Fabrication of 4.25 Co0.53Fe0.47-Al2O3 Composite by High Frequency Induction Heated Combustion Synthesis)

  • 박나라;남궁훈;고인용;손인진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.91-97
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    • 2009
  • Nanopowders of $Co_3O_4$ and FeAl were fabricated by high energy ball milling. Dense 4.25 $Co_{0.53}Fe_{0.47}-Al_2O_3$ composite was simultaneously synthesized and consolidated by high frequency induction heated combustion method within 2 min from mechanically activated powders. Consolidation was accomplished under the combined effects of a induced current and mechanical pressure of 80 MPa.

Hydroxide ion Conduction Mechanism in Mg-Al CO32- Layered Double Hydroxide

  • Kubo, Daiju;Tadanaga, Kiyoharu;Hayashi, Akitoshi;Tatsumisago, Masahiro
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.230-236
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    • 2021
  • Ionic conduction mechanism of Mg-Al layered double hydroxides (LDHs) intercalated with CO32- (Mg-Al CO32- LDH) was studied. The electromotive force for the water vapor concentration cell using Mg-Al CO32- LDH as electrolyte showed water vapor partial pressure dependence and obeyed the Nernst equation, indicating that the hydroxide ion transport number of Mg-Al CO32- LDH is almost unity. The ionic conductivity of Mg(OH)2, MgCO3 and Al2(CO3)3 was also examined. Only Al2(CO3)3 showed high hydroxide ion conductivity of the order of 10-4 S cm-1 under 80% relative humidity, suggesting that Al2(CO3)3 is an ion conducting material and related to the generation of carrier by interaction with water. To discuss the ionic conduction mechanism, Mg-Al CO32- LDH having deuterium water as interlayer water (Mg-Al CO32- LDH(D2O)) was prepared. After the adsorbed water molecules on the surface of Mg-Al CO32- LDH(D2O) were removed by drying, DC polarization test for dried Mg-Al CO32- LDH(D2O) was examined. The absorbance attributed to O-D-stretching band for Mg-Al CO32- LDH(D2O) powder at around the positively charged electrode is larger than that before polarization, indicating that the interlayer in Mg-Al CO32- LDH is a hydroxide ion conduction channel.

Rietveld법에 의한 $Nd_3Ba_5Co_4O_{15}$상의 정밀화 (Structure Refinement of $Nd_3Ba_5Co_4O_{15}$ Phase by Rietveld Method)

  • 이재열;송수호
    • 한국결정학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.48-52
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    • 1998
  • Nd2O3, BaCo3, Co3O4를 출발물질로 하여 새로운 Nd3Ba5Co4O15상을 고상반응법에 의하여 합성하였다. 반응 온도는 1200℃ 로 하였고 열처리 중 반복적인 혼합을 실시하였다. Nd3Ba5Co4O15상의 결정구조는 분말 X-선회절법에 의한 데이터를 Rietveld법을 이용하여 정밀화하였다. 출발 모델은 Nd3.43Ba4.42Co2.23Al1.77O15의 결정구조를 따랐고 공간군 P63mc(186), 격자상수 a=11.636(5) Å, c=6.846(3) Å. 최종 신뢰도 R값은 Rwp=0.097, Rp=0.068로 나타났다. 이 상의 결정구조는 CoVICoIV3O15 클러스터로 구성되어 있고 이 클러스터는 CoVI 육면체가 3개의 CoIV 사면체와 corner sharing하는 형태를 보인다.

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수소생산을 위한 메탄 부분산화용 코발트와 니켈 촉매에서의 조촉매 첨가 효과 (The Promotion Effects on Partial Oxidation of Methane for Hydrogen Production over Co/Al2O3 and Ni/Al2O3 Catalysts)

  • 홍주환;하호정;한종대
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.95-101
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    • 2012
  • 수소생산을 위한 메탄의 부분산화용 촉매로 알루미나에 담지된 코발트와 니켈 촉매를 함침법으로 제조하였다. 이들 코발트와 니켈 촉매에 조촉매 성분 Mg, Ce, La와 Sr을 첨가하여 초촉매 효과를 조사하였다. 메탄의 부분산화반응을 위한 촉매의 활성은 상압, $CH_4/O_2$ = 2.0에서 450~$650^{\circ}C$의 온도영역으로 조사하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD와 SEM/EDX를 이용하여 조사하였다. 0.2 wt%의 조촉매 성분의 첨가로 촉매성능의 상승효과를 얻을 수 있었다. $500^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 $Co/Al_2O_3$에 Mg을 첨가한 촉매가 가장 우수한 메탄 전환율과 수소 선택성을 나타내었다. 낮은 온도 영역에서는 $Ni/Al_2O_3$에 Ce와 Sr을 첨가한 촉매가 Co계 촉매보다 우수한 반응특성을 나타내었다. $Co/Al_2O_3$$Ni/Al_2O_3$에 조촉매를 첨가한 경우 촉매의 표면적이 증가하는 것으로 나타났다.

균일용액침전법을 이용한 침전제의 농도와 합성 시간에 따른 Mn이 대체된 바륨 헥사알루미네이트의 합성의 영향 (Effects of Concentration of Precipitants and Aging Time on Synthesis of Mn-Substituted Barium Hexaaluminates by Homogeneous Precipitation)

  • 박지윤;정유식;이영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권3호
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    • pp.349-355
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    • 2018
  • $BaMnAl_{11}O_{19}$는 요소를 이용한 균일용액침전법으로 제조되었으며, X선 회절분석과 장방출 주사현미경으로 분석되었다. 침전제의 농도가 증가하면서 Al 종은 $Al(OH)_3$에서 AlOOH로 변화되었으며, 소성과정에서 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상으로 쉽게 변화하였다. 합성시간이 증가하면서 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상의 비율은 크게 증가하지 않는 반면 $BaAl_2O_4$ 상의 비율은 급격하게 증가하였다. 금속염 전구체의 반응속도는 Al, Ba, Mn 순으로 빨라, 침전제의 농도와 합성시간에 따라 $BaMnAl_{11}O_{19}$ 상의 비율이 달라진다. $BaAl_2O_4$$BaMnAl_{11}O_{19}$는 촉매 연소 성능을 향상시키고, $BaMnAl_{11}O_{19}$ 만이 CO 배출을 억제시키는 것을 확인하였다.

Al이 치환된 Co 페라이트에 관한 뫼스바우어 분광법 및 중성자 회절 연구 (Neutron Diffraction and Mössbauer Studies of Superexchange Interaction on Al Substituted Co-ferrite)

  • 김삼진;명보라;김철성;백경선
    • 한국자기학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.287-292
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    • 2006
  • Al이 치환된 Co 페라이트 $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$에 대하여 x-선 회절,중성자 회절, 자기화 실험, 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 입방정형 스피넬 구조의 결정구조를 가지며, 사면체자리(A)와 팔면체자리(B)의 자성이온의 자기 모우멘트는 상온에서 각각 $Fe^{3+}(A)(-2.29{\mu}_{B},\;Fe^{3+}(B)(3.81{\mu}_{B}),\;Co^{2+}(B)(2.66{\mu}_{B})$인 준강자성적인 자기구조임을 밝혀냈다. A, B자리에서의 $^{57}Fe$ 핵의 초미세 자기장의 온도 의존성을 $N{\'{e}}el$ 이론에 근거하여 분석하였다. $CoAl_{0.5}Fe_{1.5}O_{4}$의 경우 부격자 간의 A-B 초교환 상호작용 및 부격자 내의 A-A 초교환 상호작용은 각각 그 세기가 $J_{A-B}=-19.3{\pm}0.2k_{B}\;J_{A-A}=-21.6{\pm}0.2k_{B}$인 반강자성 상호작용을 하고 있다. 반면, B-B 상호작용은 세기가 $J_{B-B}=3.8{\pm}0.2k_{B}$인 강자성 상호작용을 하고 있음을 밝혀냈다.

합성가스 생산을 위한 복합개질 반응에서 $Ni/MgO-Al_2O_3$ 촉매의 탄소 침적 저항성 향상에 관한 연구 (Enhancement of coke resistance on Ni/MgO-$Al_2O_3$ catalyst in combined $H_2O$ and $CO_2$ reforming of $CH_4$ for the syngas production)

  • 구기영;노현석;정운호;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.727-730
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    • 2009
  • Highly active and stable nano-sized Ni catalysts supported on MgO-$Al_2O_3$ calcined from hydrotalcite-like materials have been successfully developed with a strong metal to support interaction (SMSI) to enhance the coke resistance in combined $H_2O$ and $CO_2$ reforming of $CH_4$ (CSCRM) for syngas ($H_2$/CO=2) production. The change of the surface area and NiO crystallite size with varying the pre-calcination temperature of support and Mgo content was investigated in relation to the coke resistance. As increasing the pre-calcination temperature, the surface area decreases and the metal to support interaction becomes weak. As a consequence, the coke deposition was more severe on catalysts pre-calcined at high temperature. It was concluded that highly dispersed Ni metal in the surface of Ni/MgO-$Al_2O_3$ catalyst (MgO=30 wt%) pre-calcined at $800^{\circ}C$ had a strong metal to support interaction (SMSI) resulting in an increase of coke resistance and high activity.

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고분산 담지 금촉매 - I. 금의 첨가 효과 및 활성점 생성 - (Highly Dispersed Supported Gold Catalysts -I. Effect of Gold Addition and Active Site Formation-)

  • 안호근;히로오 니이야마
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.285-294
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    • 1994
  • 몇 종류의 담지 금촉매를 통상의 함침법과 공침법에 의하여 제조하였다. 금입자의 크기, 산소의 흡착량, CO와 NO의 흡착특성 그리고 산화환원 특성 등의 조사를 통하여, 금의 첨가효과와 활성점의 생성에 관해 연구하였다. 함침법에 의한 촉매의 금입자들은 30~100nm 정도로 크고 균일하지 않았으나, 공침법에 의한 촉매는 약 4nm인 초미립자의 상태로 매우 균일하게 분산되어 있었다 $Au/Al_2O_3$촉매에 있어서, 불활성인 $Al_2O_3$에 금의 첨가로 $N_2O$의 분해가 일어났으며, CO의 비가역흡착은 일어나지 않았으나, $O_2$는 원자상으로 비가역흡착하였다. 산소의 흡착점은 활성점이 금입자 표면에 존재하는 원자 전부가 아니라 반구형인 금입자와 담체의 경계면 주위에 한정된 활성점이었다. 저온의 $Al_2O_3$에서는 CO의 가역흡착과 비가역흡착이 일어났지만, 소량의 금의 첨가에 의하여 어느 쪽의 흡착도 약해졌다. $Au/Co_3O_4$촉매에서 CO에 대한 친화성은 $Co_3O_4$에 비해 크게 감소하였다. 환원과정에서는 금의 첨가효과가 보이지 않고, 재산화과정에서 금의 첨가효과가 뚜렷하게 나타나, 첨가된 금은 환원상태의 코발트의 재산화를 촉진시켰다.

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$M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) 촉매 상에서 에탄올 자열개질반응에 의한 수소 제조 (Hydrogen Production by Auto-thermal Reforming of Ethanol over $M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) Catalysts)

  • 윤민혜;서정길;조경민;박선영;김필;송인규
    • 청정기술
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    • 제13권4호
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    • pp.287-292
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    • 2007
  • 상용 알루미나($Al_2O_3$)에 담지된 $M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) 촉매를 함침법에 의해 제조하였으며, 이를 에탄을 자열개질반응에 의한 수소제조에 적용하였다. 각각의 촉매는 고유한 금속상을 가지는 것으로 나타났으며, 생성물의 분포는 활성금속의 종류에 크게 의존하였다. 제조된 촉매 중에서, $M/Al_2O_3$ 및 Co/$Co/Al_2O_3$는 에탄을 자열개질반응에서 매우 우수한 촉매활성을 보였다. 그러나 두 촉매상에서의 반응메커니즘은 서로 다른 것으로 나타났다. $Ni/Al_2O_3$ 촉매는 $500^{\circ}C$의 반응온도에서 100%의 에탄올 전환율을 보였으나, 수소 선택도에서는 시간에 따라 급격한 저하현상을 나타내었다. 한편 $Co/Al_2O_3$ 촉매는 수소 선택도 면에서 우수한 활성을 보였으나, 에탄올 전환율이 저조하여 수소 수율에는 큰 변화가 나타나지 않았다.

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LaCrxCo1-xO3/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3의 적층구조를 가지는 가스센서 제조와 그의 NOx 검지특성 (Fabrication of Stack-Structured Gas Sensor of LaCrxCo1-xO3/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 and Its NOx Sensing Properties)

  • 이영성;;송정환
    • 한국재료학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.423-428
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    • 2015
  • Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.