• Resources Recycling
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• v.20 no.2
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• pp.74-81
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• 2011

The dry method and wet method are currently used for the recovery of platinum group metals (Pt, Rh, Pd) contained in spent automobile catalysts. The study herein aims to identify the melting condition and optimum collector metal in accordance with a comparison of each concentration change in melting waste catalysts, using Fe and Cu in a basic experiment to recover waste catalysts through application of the dry melting method. As a summarized result of the experiment herein, it was determined to be more advantageous to use Fe as a parent material rather than Cu from the aspect of recollection rate, and the concentration change rate of platinum group metals within slag was greatly enhanced at $1,600^{\circ}C$ melting condition rather than at $1,500^{\circ}C$ in terms of melting processing temperature. The mean concentration of platinum group metals - Rh, Pd and Pt - within slag after a melting process at $1,600^{\circ}C$ were 6.21 ppm, 5.98 ppm and 6.97 ppm. The Rh and Pd were 50.58% and 55.31% respectively greater than the concentration change rate of platinum group metals in slag at a melting temperature of $1,500^{\circ}C$. However, since the initial concentration of Pt within the waste catalysts was 12.9 ppm, is relatively low, it was difficult to compare concentration change rates after the melting process.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.12
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• pp.831-837
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• 2000

To improve the catalytic activity of platinum on polymer electrolyte fuel cell(PEFC), platinum was alloyed with cobalt and nickel at various temperature. By XRD, it was observed the crystal structure of alloy catalysts were the ordered face centered cubic(f.c.c) due to the superlattice line at $33^{\circ}$. As heat-treatment temperature was increased, the particle size of alloys also were increased and the crystalline lattice parameters were decreased. According to the results from mass activity, specific activity and Tafel slope measured by cell performance test and cyclic voltammogram, the catalyst activities of alloys are higher than that pure platinum.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.127-132
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• 1996

촉매탑에서 수소와 물사이의 수소 동위원소 교환 반응에 의한 중수 분리 및 삼중수소 제거를 위한 소수성 촉매집합체 제조기술을 개발하기 위하여 소수성 촉매집합체 제조 특성에 대하여 연구하였다. 본 연구에서 먼저 일반적인 함침법 및 colloidal method 의하여 각각 백금을 activated carbon에 담지시켜 Pt/Carbon 촉매를 제조하고, 수소 흡착법에 의하여 촉매의 백금 분산도를 비교 분석하였다. 제조된 Pt/Carbon 촉매를 Wanke등의 방법에 따라 소수성 teflon 수지를 binding agent로 사용하여 ceramic bell-saddle 및 육면체형 packing등의 충전물 표면에 coating시켜 촉매 집합체를 제조하고 소결 온도, 충전물의 형태 및 표면 부위에 따른 surface coating 특성에 대하여 연구하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.302-304
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• 2007

전세계적으로 에너지난과 환경오염난을 겪고 있는 가운데 최근 대체에너지에 대한 관심이 어느 때보다 높은 시기이다. 다양한 대체에너지 중에서도 태양광 에너지는 우리나라 환경에 적합해 많은 연구가 진행 중인 분야이다. 대부분의 태양광 발전 시장이 결정질 실리콘 태양전지가 차지하고 있으나 경제성의 한계로 인해 최근 염료감응형 태양전지가 이를 대체할 수 있는 전지로 주목받고 있다. 본 연구에서는 염료감응형 태양전지의 상대전극에 증착하는 백금층의 두께 변화가 가져오는 출력특성의 영향을 연구했다. 상대전극에 증착되는 백금 박막은 염료감응형 태양전지의 매커니즘에서 입사광의 반사와 전기화학적 촉매작용 역할을 하는 것으로 박막의 두께가 두꺼워지면 반사율이 증가해 염료 분자가 받는 에너지가 늘어날 것으로 예상했다. 상대전극에 백금 Sputtering하는 시간을 1분에서 최대 5분까지 차를 두어 상대전극의 백금 박막의 두께를 $50nm{\sim}250nm$로 변화를 주어 측정한 결과, 250nm의 백금 박막층을 갖는 염료감응형 태양전지보다 백금 박막층이 150nm의 두께를 가질 때 가장 좋은 효율을 출력한다는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 상대전극의 백금 박막층에 의한 거울 효과와 촉매작용의 한계와 전자의 흐름 장애에 대한 결과를 얻을 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.4
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• pp.493-498
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• 2019

In polymer exchange membrane fuel cells, it is crucial to fabricate a highly active and thin Pt catalyst layer for the smooth mass transport of dissolved oxygen and water. Although a highly loaded platinum (Pt) catalyst based on the hydrothermal synthesis has been reported in several studies, its growing behaviors and kinetics were yet to be understood. In this study, we investigated the growth of Pt crystal in suspension after the reduction step depending on a stirring time and evaluated the electrochemical activity. For only a couple of hours in the early stage, Pt colloids were adsorbed on the Pt-carbon catalyst and the Pt crystal was grown. After that, the small Pt colloid was formed by another nucleation step, which did not involve the growth of Pt crystal. We reveal that the Pt-Carbon catalyst with stirring for 6 h showed a high activity toward the oxygen reduction reaction.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.24 no.3
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• pp.183-192
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• 1980

Oxidation reactions of carbon monoxide on $SnO_2$, Sb-doped $SnO_2$, and Pt catalyst were studied. The oxidation reaction was found to be first order with respect to both CO and O$_2$ on $SnO_2$ and Sb-doped $SnO_2$ catalysts, and to be of half order on Pt catalyst. A small addition of Sb to $SnO_2$ (depant composition: 0.05∼0.1 mol %) increased the rate of oxidation. On the contrary, a large addition decreased the rate. From the rate expression of oxidation on Pt catalyst, the inhibition effect of carbon monoxide on the rate of oxidation was deduced. The experimentally obtained activatio energies were 5.7 kcal for the Sb doped $SnO_2$ catalyst (dopant composion: 0.05 mole%), and 6.4 kcal for the Pt catalyst. A possible reaction mechanism was proposed from the experimentally obtained kinetic data.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1993.11a
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• pp.66-67
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• 1993

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.463-466
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• 2006

직접 알콜 연료전지는 액체인 알콜을 직접 연료전지에 공급하여 연소시킴으로써 높은 효율을 갖는 휴대용전원으로 주목받는 장치이다. 직접 알콜 연료전지에 담지체로 사용되는 탄소 소재는 넓은 표면적과 우수한 전기전도도를 가지고 있다는 장점 있으나 금속 촉매와의 상호작용이 약하여 촉매 활성에 영향을 주지 못한다. 산화물을 담지체로 사용할 경우 이러한 금속-담지체 간의 상호작용으로 인한 촉매활성 증가 및 입자성장 억제의 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는, 안티몬 도핑된 주석산화물 (Sb-doped SnO2 : ATO nanoparticle)을 직접 메탄올 연료전지용 담지체어 적용하였으며 합성 과정은 다음과 같다. SnC14 5H2O SbC13, NaOH, HCl 수용액 혼합물을 삼구 플라스크에 넣고 $100^{\circ}C$ 온도에서 환류(reflux) 시킨 후 세척 및 건조하여 Air 분위기에서 열처리하였다. 합성된 산화물 수용액에 폴리올 방법으로 합성된 백금 콜로이드를 담지하였으며, 세척과 건조를 통하여 산화물에 담지된 백금 촉매를 촉매를 합성하였다. 촉매의 구조분석을 위해 XRD, TEM을 사용하였으며, 전극촉매로서의 활성을 평가하기 위해 cyclic voltammetry을 평가하였다. 본 연구에서는 백금의 담지량에 따른 Costripping voltammetry특성과 메탄올 및 에탄올 산화 반응 특성에 대하여, 탄소를 담지체로 사용한 Pt/C 촉매와 비교 평가하였다. 알콜 산화반응 평가결과, 주석산화물에 담지한 촉매가 탄소를 담지체로 사용한 촉매보다 우수한 활성을 나타내었으며 활성증가는 메탄올에 비해 에탄올 산화 반응의 경우 크게 증가하였다. 막과 비교해 보았다. $ZrO_2$ 입자는 전도성이며 동시에 친수성을 나타내기 때문에 상용 막에 비하여 함수율 및 수소이온 전도도가 우수하게 나타났다. 복합막의 이러한 물성은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 전해질 막 내의 물 관리를 용이하게 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.소/배후방사능비는 각각 $2.18{\pm}0.03,\;2.56{\pm}0.11,\;3.08{\pm}0.18,\;3.77{\pm}0.17,\;4.70{\pm}0.45$ 그리고 $5.59{\pm}0.40$이었고, $^{67}Ga$-citrate의 경우 2시간, 24시간, 48시간에 $3.06{\pm}0.84,\;4.12{\pm}0.54\;4.55{\pm}0.74 $이었다. 결론 : Transferrin에 $^{99m}Tc$을 이용한 방사성표지가 성공적으로 이루어졌고, $^{99m}Tc$-transferrin의 표지효율은 8시간까지 95% 이상의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{99m}Tc$<

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.68.1-68.1
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• 2017

수소에너지의 무한한 가능성이 주목됨에 따라 과전압이 높은 산소 발생 촉매의 효율 향상 및 제작비용의 절감은 중요한 문제가 되어왔다. 백금계 촉매는 높은 효율과 낮은 과전압을 가지고 있지만 적은 매장량과 비싼 가격으로 수전해의 상용화에 큰 장애물이 되어왔다. 전이 금속 산화물 촉매는 가격이 저렴하고 형상과 크기 등에 따라 백금계 촉매에 비등한 성능을 발휘할 수 있다. 본 발표에서는 산소발생을 위한 촉매로서 Cu와 Co를 co-precipitation법을 이용하여 $Cu_xCo_{(3-x)}O_4$를 제작하고 이를 셀, 스택에 적용한 방법을 소개한다. 본문에서는 용액의 pH를 다르게 합성하여 Cu와 Co의 비율을 변화시켜 형상, 결정성을 조절할 수 있었고, 이러한 다른 조건에서 산소 발생 성능의 변화를 측정하였다. 최종적으로 최적의 성능을 나타내는 산소 발생 촉매를 셀 및 스택에 적용하여 실제적인 성능을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.138-139
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• 2014

최근 주요 자동차 업체들에서 수소 연료전지 자동차의 시장 출시 또는 출시 계획 발표가 이어지고 있다. 하지만 아직까지도 해결되어야 할 몇몇 기술적 문제들이 남아 있다. 시장 출시를 고려할 때 가장 민감한 요소 중 하나가 가격일 것이다. 이를 위해 여러 구성 부품들의 가격 저감이 필요하고, 특히 백금 촉매 사용량을 줄이는 것이 가격 저감에 상당한 영향을 미칠 것이다. 본 논문에서는 PEMFC용 Pt 기반 촉매의 성능 향상 메커니즘에 대해 소개하고 있는데, 촉매 성능의 향상은 촉매 사용량 저감에 상당한 기여를 할 수 있다. 최근까지 발표된 Pt 기반 촉매들의 성능 향상 메커니즘을 이해하는 것은 궁극적으로 연료전지 시스템에 사용되는 촉매 사용량을 절감할 수 있는 기초가 될 수 있을 것이다.