• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.386-388
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• 2009

차세대 에너지로 연료전지가 각광을 받고 있는 현재, 세계 각국에서는 연료전지의 상용화를 위해 노력하고 있다. 그러나 촉매분야에서 백금계 촉매의 사용량의 문제에 따른 매장량 한계점과 귀금속이라는 문제점이 존재하기 때문에 이에 대하여 대책강구가 필요한 시점이다. 이에 백금 촉매의 활성을 증대하고자 나노 크기의 제어 연구가 진행되고 있다. 또한, 촉매의 구조적인 면에 따라 촉매의 활성이 달라지는 점을 착안하여 백금계의 나노 형상 조절 연구와 백금계 촉매를 대체할 비백금계의 촉매 개발 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 이에 본 연구는 백금계 촉매 중 Pd을 polyol process에 의한 나노 형상 조절을 통하여 단위 질량당(or 단위 부피당) 촉매의 활성을 높이고자 하였다. Polyol process에서는 환원제, 계면활성제, 온도, 시간, 기타 첨가제에 따라 나노 형상이 다르게 조절되는데, 이에 계면활성제로 PVP를 사용하고, 반응속도 및 형상조절을 위해 다양한 첨가제를 이용하여 polygonal Pd NPs을 형성하였다. 본 나노 형상 조절에서는 첨가제와 온도가 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 착안하여 그에 따른 polygoanl Pd NPs의 사이즈 조절을 통해 전기화학 특성이 차이의 연구에 중점을 두었다. 이에 따라 나노 형상 조절이 된 Pd촉매를 이용하여 상용화된 촉매(Pd/C(XC-72R))에 비하여 전기화학적인 특성의 차이와 Pd 촉매의 촉매적 특성의 효과를 보고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.259-261
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• 2009

Solar simulator를 이용한 프로판의 수증기 개질은 집광된 태양에너지를 이용하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 태양열에너지의 화학적 축열을 실시하기 위해 Solar Simulator를 이용한 메탄의 수증기 개질을 연구하였다. 태양열 모사 램프로 1.24kW급 Xenon-arc lamp를 사용하였다. 반응기는 앞면의 Quartz window와 Absorber로 구성되어 있다. 램프의 빛은 Quartz window를 통하여 촉매층에 직접적으로 방사된다. 프로판의 수증기개질 반응은 고온에서 일어나기 때문에 열에 강한 SiC로 만들어진 Ceramic foam을 Absorber로 사용하였다. 촉매는 Absorber에 Wash-coat하여 사용하였으며, 담지된 촉매는 Ni을 활성성분으로 하는 ICI 46-6와 귀금속 촉매인 Ru/$Al_2O_3$를 사용하였다. 반응기는 SUS 재질로 제작되었으며, 반응기 외부는 Insulation을 하여 열손실을 감소시켰다. Propane과 Steam의 비율은 S/C ratio를 3으로 하여 실험하였다. 실험은 온도와 촉매에 따른 Solar Steam reforming의 반응특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.235-236
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• 2015

$TiO_2$는 표면적이 넓고 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되며, 최근 물분해 전극 적용 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 촉매제의 도핑이 연구되고 있으며 본 연구에서는 표면에 촉매를 도핑시키기 위한 두가지 방법을 연구하였다. 일반적으로 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이며 촉매가 균일하게 도핑이 될수록 성능은 향상된다. 본 연구에서는 루테늄을 촉매로 선택하였으며 서로 다른 도핑 방법과 용매 하에서 물분해 실험을 진행하여 두 가지 방법의 물분해 효율을 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2007.10a
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• pp.473-474
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• 2007

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.156.1-156
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• 2000

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.7
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• pp.3261-3266
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• 2012

Sodium borohydride($NaBH_4$) known as the material of hydrogen generation and storage can produce the hydrogen via catalytic hydrolysis. This protide chemical could be used in the hydrogen supply system for residential and mobile fuel cells, and thus many researches and developments regarding to these chemicals and decomposition reactions have been implemented. We experimented the hydrolysis of $NaBH_4$ alkaline solution by metal oxide-supported PGM(platinum group metal) catalysts and measured the generation rate of hydrogen which is product of decomposition reaction. We compared oxides as catalyst supports, and the precious metals, Pt and Ru for the catalysts and studied the effects of amounts of catalyst added and $NaBH_4$ concentrations on the hydrogen generation rates and patterns.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.190.2-190.2
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• 2016

청정에너지 개발은 화석연료를 대체하기 위하여 꾸준한 관심을 받고 있다. 많은 대체에너지중 수소는 그 반응물이 순수한 물로써 환경오염이 없다. 기존의 수소를 얻어내는 방법은 메탄을 고온 고압에서 수증기와 반응시켜 얻는데 이 때 이산화탄소가 생성이 된다. 전기화학적 물분해 방법은 물을 수소와 산소로 선택적으로 분해시킬 수 있는 방법이다. $TiO_2$는 전기적으로 합성할 때 표면의 구조제어가 쉽고 열역학적, 화학적 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되고 있으며 최근에는 물분해 전극으로도 적용하는 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 낮은 전압에서도 물을 분해할 수 있는 촉매제의 도핑이 연구되고 있으나 대부분 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이다. 본 연구에서는 저가촉매로써 몰리브덴을 도핑한 후 농도별 성능을 비교하였다. 전극의 성능비교를 위해 각 촉매의 농도별로 다른 전해질 농도조건에서 성능비교실험을 진행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.4
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• pp.806-812
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• 2008

The ammonia decomposition reaction has been of increasing interest as a means of treating ammonia in flue gas in the presence of precious metal catalyst. Various catalysts, $Pt-Rh/Al_2O_3$, $Pt-Rh/TiO_2$, $Pt-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd/Al_2O_3$, $Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd-Rh/TiO_2$, $Pd-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd/Ga-Al_2O_3$, $Rh/Ga-Al_2O_3$, and Ru/Ga-$Al_2O_3$, were synthesized by using excess wet impregnation method. Using a homemade 1/4" reactor at $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$ of space velocity in the presence of precious metal catalyst ammonia decomposition reactions were carried out to investigate the catalyst activity. The inlet ammonia concentration was maintained at 2,000 ppm, with an air balance. Both $T_{50}$ and $T_{90}$, defined as the temperatures where 50% and 90% of ammonia, respectively, are converted, decreased significantly when alumina-supported catalysts were applied. In terms of catalytic performance on the ammonia conversion in the presence of hydrogen sulfide, $Pt-Rh/Al_2O_3$ catalyst showed no effect on the poisoning caused by hydrogen sulfide. These results indicate that platinum-rhodium bimetallic catalyst is a useful catalyst for ammonia decomposition.

• Clean Technology
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• v.21 no.3
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• pp.184-190
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• 2015

Most of LNT catalysts use noble metals such as Pt for low temperature NO_x oxidation but there is an economic weakness. For the purpose of overcoming this, this study is to develop DeNO_x catalyst for LNT excluding PGM (platinum group metal) such as Pt, Pd, Rh, etc. To do so, Al/Co/Ni catalyst selected as a preliminary test is used to study fundamental property and NO_x’s conversion according to calcined temperature. Ultimately, that is, Al/Co/Ni mixed metal oxide which does not use PGM is selected and physicochemical characterization is performed by way of XRD, EDS, SEM, BET and ramp test and NO_x conversion is also analyzed. This study shows that all samples consist of mixed oxides of spinel structure of Co₂AlO₄ and NiAl₂O₄ and have enough pore volume and size for redox. But as a result of NH₃-TPD test, it is desired that calcined temperature needs to be maintained at 700 ℃ or lower. Also only samples which are processed under 500 ℃ satisfied NO and NO_x conversion simultaneously through ramp test. Based on this study’s results, optimum calcined temperature for Al/Co/Ni=1.0/2.5/0.3 mixed metal oxide catalyst is 500 ℃.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.32 no.2
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• pp.77-82
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• 2022

Recently, research on the development of low-cost/high-efficiency water electrolysis catalysts to replace noble metal catalysts is being actively conducted. Since overvoltage reduces the overall efficiency of the water splitting device, lowering the overvoltage of the oxygen evolution reaction (OER) is the most important task in order to generate hydrogen more efficiently. Currently, noble metal catalysts show excellent characteristics in OER performance, but they are experiencing great difficulties in commercialization due to their high price and efficiency limitations due to low reactivity. In this study, a water electrolysis catalyst Ni-MWCNT was prepared by successfully doping Ni into the MWCNTs structure through the pulsed laser ablation in liquid (PLAL) process. High resolution-transmission electron microscopy (HR-TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were performed for the structure and chemical composition of the synthesized Ni-MWCNT. Catalytic oxygen evolution reaction evaluation was performed by linear sweep voltammetry (LSV) overvoltage characteristics, Tafel slope, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and Chronoamperometry (CA) was used for measurement.