• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.250-254
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• 2006

$Li_{2}ZrO_{3}$의 $CO_{2}$ 제거능을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analyser, TGA)를 사용하여 실험하였고 $Li_{2}ZrO_{3}$를 이용한 $CO_{2}$ 제거반응시 $H_{2}$와 CO의 영향을 평가하기 위하여 충전층 반응기를 이용하여 실험하였다. $Li_{2}ZrO_{3}$의 $CO_{2}$ 제거반응 초기속도는 가스유량 증가에 따라 일정하게 증가하였고 가스유량 100 mL/min 이상에서 기체경막저항 소멸에 따라 일정하게 유지되었다. $Li_{2}ZrO_{3}$와 $CO_{2}$의 반응차수는 1차임을 확인했으며 최적온도 구간은 $500{\sim}600^{\circ}C$로 나타났으며, XRD와 SEM을 이용하여 $Li_{2}ZrO_{3}$의 구조를 살펴본 결과 결정구조의 $Li_{2}ZrO_{3}$와 다공성의 $Li_{2}CO_{3}$/$ZrO_{2}$로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 $CO_{2}$ 내의 $H_{2}$ 존재는 $CO_{2}$ 제거반응에 영향을 미치지 않지만 CO의 경우 $Li_{2}ZrO_{3}$상의 $Li_{2}CO_{3}$(L)에 흡착되는 $CO_{2}$의 수착을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제44권1호
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• pp.58-64
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• 2007

In this study, we investigated $Li_2ZrO_3$ membrane as a candidate material for high-temperature $CO_2$ separation and evaluated mechanical property. $Li_2ZrO_3$ powder was synthesized by solid state reaction of $Li_2CO_3\;and\;ZrO_2$. Then we fabricated $Li_2ZrO_3$ tape using tape casting method. Dense $Li_2ZrO_3$ membrane prepared by sintering at $1600^{\circ}C$ for 2 h after pressing $Li_2ZrO_3$ tape using lamination machine. Mechanical properties before and after $CO_2$ absorption of fabricated $Li_2ZrO_3$ membrane such as Hertzian indentation, Victors hardness and 3-point bending testing were evaluated.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권4호
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• pp.229-236
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• 2012

$Li_2O$-LiCl 용융염을 이용한 전해환원기술은 사용후핵연료로부터 우라늄 금속을 회수하기 위해 연구되고 있다. 이 전해환원기술에서는 $Li_2O$가 촉매로 이용되기 때문에 그 농도를 유지하는 것은 매우 중요한 운전인자이다. $ZrO_2$는 피복관의 주성분이 Zr이기 때문에 사용후핵연료에 불가피하게 함유되며, 본 연구에서는 $Li_2O$를 촉매로 이용하는 전해환원공정에서 $ZrO_2$의 거동을 살펴보았다. $Li_2O$와 $ZrO_2$의 화학반응과 전해환원공정 중에서의 생성물을 분석한 결과, $Li_2ZrO_3$와 $Li_4ZrO_4$가 주요하게 관찰되었고, 이는 $Li_2O$의 손실을 가져오는 원인이 된다. 즉, $ZrO_2$는 $Li_2O$를 소모하는 역할을 하며, 반응생성물은 전기화학적으로 안정하기 때문에 $Li_2O$의 손실이 불가피하게 된다.

• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.896-899
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• 1999

이산화탄소 기체센서를 Li$_2$ZrO$_2$계에서 온도와 $CO_2$농도의 함수로서 연구했다. Li$_2$ZrO$_3$를 열처리해서 합성했다. 시편은 직경 10mm, 두께 1mm의 벌크형과 알루미나 기판 위에 후막형으로 각각 제조했다. Li$_2$ZrO$_3$는 45$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$의 온도 범위에서 0.1%에서부터 100%까지 이산화탄소 농도 변화를 감지한다. 이산화탄소 감도는 측정온도와 연관성이 있다. Li$_2$ZrO$_3$는 45$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$의 온도 범위에서 $CO_2$와 반응해서 Li$_2$CO$_3$와 ZrO$_2$로 분해된다. $650^{\circ}C$ 이상에서 Li$_2$CO$_3$는 Li$_2$O와 $CO_2$로 재분해된다. Li$_2$ZrO$_3$센서의 재현성은 좋지 않았고, 동작온도는 55$0^{\circ}C$ 정도가 적당하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권5호
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• pp.451-457
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• 1998

$Li_2$$ZrO_3$ powder which is one of the candidates of breeding materials for the fusion reactor was syn-thesized by a precipitation-combustion process. Although precipitates from the reaction between zirconium nitrate and citric acid were existed in a precursor solution. $Li_2$$ZrO_3$ could easily be obtained by using the mixed fuel of urea and citric acid in stoichiometric composition. The phases of as-synthesized powder con-sisted of $Li_2$$ZrO_3$ and small amounts of $Li_6$$Zr_2O_3$ and $Li_2$$ZrO_3$ The latter phases disappeared after the cal-cination at $1100^{\circ}C$ for 2 h. The primary particle size and the specific surface area of as-synthesized powders were smaller than 20nm and 10-14 $M^2$/g, respectively. The primary particle size of the precipitation-combustion synthesized powders was affected by the size of precipitates present in a precursor solution.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.535-539
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• 2006

가연성 폐기물 가스화반응으로 생성되는 합성가스내의 $CO_2$ 제거반응에서 $Li_2ZrO_3$와 알칼리염 첨가제의 효과를 열중량 분석기를 이용하여 그 특성을 연구하였다. $Li_2ZrO_3$는 고체상태의 $ZrO_2$와 $Li_2CO_3$를 합성하여 제조하였고, 반응성향상을 위하여 $K_2CO_3$, $Na_2CO_3$, NaCl, LiCl 등의 알칼리염을 첨가한 후 열처리하여 사용하였다. 첨가한 알칼리염에 따른 반응성 향상은 $K_2CO_3>NaCl>LiCl>Na_2CO_3$ 순으로 나타났고 이는 $Li_2CO_3$의 partial melting에 기인한 것으로 사료된다. 반응 시료의 SEM 분석 결과 용융상태의 존재를 확인할 수 있었고, XRD를 통해 첨가된 알칼리염들의 화학적 성분 변화는 일어나지 않는 것으로 확인되었다. NaCl을 사용한 경우 반응 초기에 60분 정도의 유도시간이 발생하였으며, $Na_2CO_3$가 첨가된 경우 $700{\sim}750^{\circ}C$에서도 $Li_2ZrO_3$의 $CO_2$ 제거반응에 의해 생성된 $Li_2CO_3$의 분해가 유도되지 않아 반응성 감소현상이 나타나지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1347-1352
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• 2005

합성가스내의 $H_2S$을 제거하기 위하여 pure 및 modified $Li_2ZrO_3$를 이용하여 고정층 반응기내에서 $H_2S$ 제거실험을 수행하였다. $Li_2ZrO_3$는 $ZrO_2$와 $Li_2ZrO_3$ 순 분말상을 1:1 몰비로 혼합, 에탄올을 첨가하여 교반한 후 $850{\sim}1000^{\circ}C$에서 14시간 소성시켜 제조하였다. 최적 반응조건은 반응온도 $700^{\circ}C$, $Li_2ZrO_3$ 담지량 20 wt%, 유량 300 mL/min으로 확인되었으며, 이 때 $H_2S$ 제거량은 0.337 $g^{H_2S}/g^{sorbent}$으로 나타났다. 또한 첨가제($K_2CO_3$, $Na_2CO_3$, NaCl, LiCl)를 이용, $H_2S$ 제거실험을 실시한 결과 $H_2S$ 흡착능은 최대 23%까지 향상되었다. 또한 honeycomb에 담지된 $Li_2ZrO_3$ 반응물에 대한 SEM 및 XRD 분석결과,40 wt%까지 $Li_2ZrO_3$가 고르게 담지되고, $1000^{\circ}C$의 고온 열처리에도 그 성상이 크게 변하지 않음을 확인하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권3호
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• pp.176-183
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• 2018

In this study, a $Li_2ZrO_3$ coated $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ (NCA) cathode was applied to an all-solid-state cell employing a sulfide-based solid electrolyte. Sulfide-based solid electrolytes are preferable for all-solid-state cells because of their high ionic conductivity and good softness and elasticity. However, sulfides are very reactive with oxide cathodes, and this reduces the stability of the cathode/electrolyte interface of all-solid-state cells. $Li_2ZrO_3$ is expected to be a suitable coating material for the cathode because it can suppress the undesirable reactions at the cathode/sulfide electrolyte interface because of its good stability and high ionic conductivity. Cells employing $Li_2ZrO_3$ coated NCA showed superior capacity to those employing pristine NCA. Analysis by X-ray photoelectron spectroscopy and electron energy loss spectroscopy confirmed that the $Li_2ZrO_3$ coating layer suppresses the propagation of S and P into the cathode and the reaction between the cathode and the sulfide solid electrolyte. These results show that $Li_2ZrO_3$ coating is promising for reducing undesirable side reactions at the cathode/electrolyte interface of all-solid-state-cells.

• 한국세라믹학회지
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• 제18권3호
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• pp.187-191
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• 1981

The effect of additions, $TiO_2$ and $ZrO_2$ as nucleant on the base glass which composition was determined to 0.97 $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$ has been investigated by means of D.T.A., X-ray diffraction and dilatation. $TiO_2$ and $ZrO_2$ as nucleant were added 0.06mole, in which ratios of $TiO_2$/$ZrO_2$ were varied 1/0, 2/1, 1/1, 1/2 and 0/1. The crystalline phases were appeared to $\beta$-spodumene as principal, $\beta$-eucryptite and $ZrO_2$ as secondary, regardless of nucleant variations. The crystallinity of the crystallized glass added $TiO_2$, $ZrO_2$ mixture as nucleant was higher than that of the glass added $TiO_2$ or $ZrO_2$ only. The crystallinity of the glass added $TiO_2$/$ZrO_2$ =1/1 was highest. Increasing the addition of $ZrO_2$, it has been observed that the crystal growing temperature became higher.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권5호
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• pp.309-314
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• 2006

We synthesized lithium zirconate using solid-state reaction and analyzed thermal properties (TG/DTA) of starting materials and the synthesized one. When $Li_2ZrO_3$ powder was exposed to $CO_2$ environment at $500^{\circ}C$, 93% of the theoretical absorption weight was gained within 280 min with fairly high sorption rate. Almost all the absorbed $CO_2$ was generated by heating the sample to $800^{\circ}C$. We also investigated densification behavior of $Li_2ZrO_3$ under $CO_2$ environment. By sintering $Li_2ZrO_3$ at $760^{\circ}C$ using 2-step process, we obtained dense product, composed mainly of $Li_2ZrO_3\;and\;ZrO_2$, with relative density of 92%.