• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.58-66
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• 1999

The catalytic oxidation of vinyl chloride was investigated over $CrO_x$ impregnated on $Al_2O_3$ at temperature between 200 and $400^{\circ}C$. The major carbonaceous products were CO and $CO_2$, and the selectivity of $CO_2$ was gradually increased with increasing reaction temperature, while that of CO was dropped consequently. This suggests that CO is the first product which is further oxidized to $CO_2$ in the oxidation of vinyl chloride over $CrO_x/Al_2O_3$. The addition of HCl in the feed didn't affect the conversion of vinyl chloride, but the selectivity of $CO_2$ decreased by adding HCl. It implies that HCl inhibits, the complete oxidation of vinyl chloride to $CO_2$. When oxidizing vinyl chloride in dry air, significant amounts of $Cl_2$ were observed, while no $Cl_2$ was detected in the humid condition. The activities of several catalysts including various precious metals and other transition metal oxides were measured, it was found that the catalytic activity of 12% $CrO_x/Al_2O_3$ was higher than other catalysts except 1% $Pt/Al_2O_3$. The reaction rate of 12% $CrO_x/Al_2O_3$ was 1.2 times lower than that of 1% Pt/alumina, but it was 3 to 8 times more active than other catalysts for vinyl chloride oxidation at $275^{\circ}C$.

• Analytical Science and Technology
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• v.18 no.2
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• pp.130-138
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• 2005

Volatile organic compounds (VOCs) have been recognized as major contributor to air pollution. Catalytic oxidation in VOCs can give high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt, Ir and bimetallic Pt-Ir were supported to $TiO_2$. Xylene, toluene and methyl ethyl ketone (MEK) were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and characterized by XRD, XPS and TEM analysis. Result reveal that Pt catalyst has higher conversion than Ir catalyst and Pt-Ir bimetallic catalysts. The existence of multipoint actives in, Pt-Ir bimetallic catalysts gives improved performance for the Pt metalstate. Bimetallic catalysts have higher conversion for VOCs than monometallic ones. The addition, VOCs oxidation follows first order kinetics. The addition of small amount of Ir to Pt promotes oxidation conversion of VOCs.

• Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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• 2004.05a
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• pp.59-65
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• 2004

동제련 공정중 Smelting에서 SiO2가 없으면 산화에 의한 생성물은 Molten Cu-Fe-O 'Oxysulphide' 와 Solid Magnetite가 된다. 이 생성물은 Cu-rich Liquid와 Cu-dilute Liquid로 분리가 불가능하다. Smelting의 목적이 Cu가 높은 Matte와 산화된 불순물의 효과적인 분리에 있으므로 이와 같은 분리가 불가능한 혼합상태를 분리해 주어야 한다. 이때 SiO2가 첨가되면 Cu-rich 상인 Matte가 FeO-rich상인 Slag로의 분리가 가능해진다. 이러한 의미에서 동제련에 있어서 규사의 성분은 매우 중요하며 현재 재생사를 규사로 대체 사용하고 있다. 한편 실리콘 모노머 합성 공정인 금속 규소와 접촉 물질(Contact Mass, 구리촉매와 조촉매)을 반응시켜 (Si+CH3Cl ${\rightarrow}$ (CH3)2SiCl3) 실리콘 모노머를 생산하는 공정중 반응이 끝난 접촉물질인 구리 폐촉매가 발생되는데 주요성분이 Cu 12%, Si80%로 재생사와 유사하여 동제련에 투입 가능 여부를 판단하기 위하여 각 공정에서의 용융실험을 통하여 결론을 도출하였고, 실 조업 Test를 거쳐 처리하게 되므로 구리 회수 및 폐기물로써의 매립을 중지 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.412-412
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• 2016

염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)는 식물의 광합성원리와 매우 유사한 작동원리를 갖고 있는 전지이며, 간단한 구조, 저렴한 제조단가, 친환경성 등의 등의 장점으로 인하여 많은 관심을 모으고 있다. 이러한 염료감응 태양전지는 빛을 받아들인 염료분자가 전자-홀 쌍을 생성하며 전자는 반도체 산화물을 통해 이동되고 전해질의 산화환원 과정을 통해 염료 분자가 다시 환원되는 순환메커니즘을 따르고 있다. 일반적으로 염료감응 태양전지는 밴드 갭 에너지가 큰 반도체 산화물을 포함하는 작업전극, 산화환원 반응을 통해 전자를 염료로 보내는 전해질, 환원 촉매역할을 하는 상대전극으로 구성되어 있다. 특히, 상대전극으로는 우수한 촉매특성과 높은 전도성을 갖는 백금이 가장 많이 이용되고 있지만 가격이 비싸고 요오드에 취약하기 때문에 상용화에 큰 장애물이다. 따라서, 백금을 대체하기 위해 저가의 탄소나 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNFs)는 높은 표면적과 뛰어난 화학적 안정성으로 촉매효율을 증대시킬 수 있어 촉매물질로서 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 상대전극에 탄소나노섬유기반 복합체를 합성하였고, 성공적으로 저가격 및 고성능의 염료감응 태양전지를 제작하였다. 이때, 지지체인 탄소나노섬유는 전기방사법을 통해 합성하였으며, 수열합성법을 이용하여 금속산화물을 담지하였다. 이렇게 제작된 탄소나노섬유-Fe2O3 복합체는 scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy 통해 구조적, 화학적 특성을 평가하였으며 전기화학적 특성 및 광전변환 효율을 분석하기 위해 cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, 그리고 solar simulator를 사용하였다. 본 학회에서 위와 관련된 더 자세한 사항에 대해 논의할 것이다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.331-335
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• 1999

The transition metal oxides have been of interest as bifunctional electrocatalysts for bifunctional air electrodes. The amorphous citrate precursor (ACP) process has been optimized to prepare perovskite (La0.6Ca0.4CoO3) and pyrochlore (Pb2Ru2O6) powders with high surface area, and consequent improvement of The electrocatalytic performance in an air electrode with thermal treatment. PTFE -bonded gas diffusion electrodes loaded with perovskitc and pyrochlore catalysts showed good bifunctional performances. The electrodes were fairly stable up to 100 hour in the galvanostatic mode at ${\pm}25mA/cm^2$, from which these electrodes offer promise as practical bifunctional air electrodes.

• Analytical Science and Technology
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• v.19 no.5
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• pp.422-432
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• 2006

The volatile organic compounds(VOCs) have been recognized as a major contributor to air pollution. The catalytic oxidation is one of the most important processes for VOCs destruction due to getting high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt and bimetallic Pt-Ru, Pt-Ir were supported to ${\gamma}-Al_2O_3$. Xylene, toluene and MEK were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and were characterized by XRD, XPS, TEM and BET analysis. As a result, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalysts showed higher conversion than Pt monometallic catalyst. Pt-Ir bimetallic catalyst showed the highest conversion on the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. In the VOCs oxidation, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalyst had multipoint active sites, so it improved the range of Pt metal state. Therefore, bimetallic catalysts showed higher conversion of VOCs than monometallic ones. In this study, the use of small amount of Ru, Ir to Pt promoted oxidation conversion of VOCs.

• Resources Recycling
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• v.33 no.4
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• pp.29-35
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• 2024

The recycling of waste resources, such as spent catalysts, primarily involves leaching and extracting metal components via smelting. These metal components are then recovered as salts, such as sulfates and nitrates. When crystallization occurs during the calcination of the recovered salts, the salts are converted into oxides, which are then reduced to form metals or ceramic materials. Common reducing agents used in oxide reduction include hydrogen and carbon, and metal powders are obtained upon reduction. Carbide synthesis can occur if the recycled element is a transition metal and carbon is used as the reducing agent. Despite being ceramic materials, transition metal carbides exhibit excellent conductivity owing to their metallic bonding. Recently, MXene, a two-dimensional transition metal carbide, has gained attention for electromagnetic wave shielding, secondary battery electrodes, and water purification owing to its electrical conductivity and large surface area. This study developed a process for synthesizing high-value MXene materials from waste resources. The properties of these MXenes were evaluated to confirm the potential of using waste resources as raw materials for MXenes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.486-486
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• 2011

금속산화물을 제조하는 방법으로 수열반응은 wire, rod, needle, lamella, flower등 다양한 형상을 화학적으로 합성하는데 널리 이용된다. 또한 금속산화물의 특성은 구조와 형상에 의존하고, 구조와 형상에 따라 촉매, 기능성 첨가제, 초전도체등에 다양한 분야로 사용되어진다. 본 연구는 수열방법으로 각 물질의 염화물과 암모니아수를 출발물질로 사용하였고, ionization 제어를 위해 염화암모늄을 사용하여 각 물질의 전구체를 합성하였다. 형성된 각 물질의 전구체는 열분해를 통해 산화물로 제조하였다. 이들 입자의 형상 및 특성을 확인하기 위해 SEM, XRD, FT-IR, Raman을 사용하여 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.5
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• pp.913-924
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• 1996

In this study HDS(hydrodesulfurization) of thiophene was researched over nickel catalysts added with small amounts of neodymium which were prepared by different methods such as unsupported coprepricipitated NdNi catalysts, unsupported intermetallic $NdNi_5$ catalysts, and carbon supported NdNi catalyst. The HDS activity was remarkably increased when a small amounts of neodymium was added to unsupported coprecipitated Ni catalysts. Thus it was known that the role of Nd is important in HDS of thiophene of Ni catalysts. For the case of unsupported intermetallic $NdNi_5$, the intermetallic crystallinity was destroyed to oxide and sulfide after calcination and presulfidation respectively. The HDS activity of thiophene can be explained by surface area of unsupported catalysts. And Nd acts like as structural promoter keeping the high surface area of unsupported catalysts. The HDS activity was increased by each ten times based on 1 gr. of nickel in the order of unsupported intermetallic $NdNi_5$, unsupported coprecipitated NdNi, and carbon supported NdNi catalysts according to different preparation method of catalysts.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.97-97
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• 2015

전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 신재생에너지에는 수소 에너지, 자연 에너지(태양열, 지열 등), 바이오 매스 에너지 등이 포함된다. 이 중 수소 에너지는 지구상에 풍부하게 존재하고 있는 물과 탄화수소로부터 얻어지며, 연소 시에도 다시 물을 형성하여 오염 물질을 배출하지 않는 차세대 무공해 에너지원으로써 주목을 받고 있다. 수소 제조를 위한 공정에는 수증기 개질 공정(steam reforming), 부분 산화(partial oxidation) 및 자열개질(autothermal reforming) 등이 있으며 실제로 생산되는 대부분의 수소는 탄소/수소비(1:4)가 높은 메탄($CH_4$) 가스를 이용한 메탄 수증기 개질 공정(steam methane reforming)을 통하여 제조된다. 이 때 수소 제조의 고효율화 및 저비용화를 위해서는 반응물에 대한 높은 선택도, 고활성도 및 높은 안정성을 갖는 촉매가 반드시 필요하며, 대표적으로 Ni, Pt, Ru 등이 보고되고 있다. 이러한 촉매들은 대부분 세라믹 pellet 형태로 제작되어 왔으나 열전도도가 낮고 물리적 충격에 취약하다는 단점이 존재한다. 따라서 우리는 이러한 단점을 극복하고, 촉매의 활성을 높이기 위하여 다공성 금속 합금 폼을 촉매 지지체로 도입하였다. 또한, 다공성 금속 합금 폼 표면에 촉매의 분산 및 안정성을 향상시키기 위해 지지체와 촉매 사이에 원자층 증착법을 이용하여 inter-layer를 도입하였다. 이들의 구조, 형태, 및 표면의 화학적 상태는 주사전자현미경, EDS (energy dispersive spectroscopy)가 탑재된 주사전자현미경, X-선 회절, 및 X-선 광전자 분광법을 이용하여 규명하였다. 더하여 정전압-전류 측정법 및 유도 결합 플라즈마 분광 분석기을 이용하여 전기 화학 반응을 유도하고, 반응 후 전해질의 성분분석을 통해 촉매와 지지체 간의 안정성을 평가하였다. 따라서 본 결과들은 한국진공학회 하계정기학술대회를 통해 좀 더 자세히 논의될 것이다.