• 제목/요약/키워드: 분무열분해 공정

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평균입도 30 nm 이하의 산화 팔라듐(PdO) 분체의 분무열분해공정에 의한 제조기술 개발 (Preparation of Nanosized Palladium Oxide Powder with Average Particle Size Below 30 nm by Spray Pyrolysis Process)

  • 김동희;유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권2호
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    • pp.32-37
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    • 2018
  • 본 연구는 금속 팔라듐 및 산화 팔라듐의 재활용을 위한 전 단계 연구로 수행되었다. 본 연구에서는 산화 팔라듐(PdO)의 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 또한 고상의 염화 팔라듐($PdCl_2$)을 염산 용액에 용해시킨 염화 팔라듐 용액을 원료용액으로 사용하였다. 이 원료 용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 산화 팔라듐 분체를 제조하였다. XRD 분석 결과 생성된 분체는 오직 PdO 상이었으며 TEM 분석결과 형성된 나노 PdO 입자들은 단결정 상임을 확인하였다. 또한 생성된 PdO 분말의 비표면적은 약 $32m^2/g$이었다.

폐 ITO 타겟으로부터 분무열분해 공정에 의한 평균입도 30 nm 이하의 인듐-주석 산화물 분체 제조 (Preparation of Nano Sized Indium Tin Oxide (ITO) Powder with Average Particle Size Below 30 nm from Waste ITO Target by Spray Pyrolysis Process)

  • 김동희;유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권2호
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    • pp.24-31
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.

분무열분해 공정에 의한 Fe-Ni 계 폐액의 리싸이클링 (Recycling of Fe-Ni Waste Solution by Spray Pyrolysis Process)

  • 유재근
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.95-97
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    • 2003
  • 본 연구에서는 새도우마스크 제조공정에서 발생되는 Fe-Ni 계 폐산 용액에 Ni 성분을 용해시킨 복합 산용액을 원료용액으로 사용하여 분무열분해법에 의해 입도분포 및 조성이 균일하며, 입자형태가 구상이면서 평균입도가 100nm 이하인 Ni-ferrite 나노 분말을 제조하며 원료용액의 유입속도, nozzle tip 크기 및 공기압력의 반응조건 변화에 따른 생성분말의 특성 변화를 파악하였다.

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단일 분무 열분해 공정을 이용한 코어@쉘 구조의 Si@C 나노 분말 합성 및 리튬 이온 전지 음극소재 적용 (Synthesis of Core@Shell-Structured Silicon@Carbon Nanoparticles by One-Pot Spray Pyrolysis Process and Application as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries)

  • 정승호;이재섭;조중상
    • 청정기술
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    • 제30권3호
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    • pp.220-227
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    • 2024
  • 고용량 및 고에너지 밀도의 리튬 이온 전지 수요가 증가함에 따라 기존 흑연 음극을 대체할 고용량 실리콘 음극이 주목받고 있다. 하지만, 실리콘은 충·방전 동안 ~360%의 큰 부피 팽창 및 낮은 이온 전도도와 전기 전도도로 인해 저조한 수명 및 율속 특성을 나타낸다. 해당 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 Pluronic-F127을 활용한 단일 분무 열분해 공정을 통해 코어@쉘 구조의 실리콘@탄소 나노 분말(Si@C NPs)을 합성한다. 분무 용액 내 Pluronic-F127은 실리콘 나노 입자/dextrin 응집체 형성 억제와 동시에 열분해됨으로써 나노 분말 합성에 기여한다. 또한 dextrin으로부터 유래된 비정질 탄소는 실리콘 입자 표면에 코팅되어 소재 내 전자 이동 경로 역할과 실리콘 나노 입자간 전기적 접촉을 강화한다. 그 결과, Si@C NPs는 1.0 A g-1에서 50 사이클 후 1,912 mA h g-1의 방전 용량 및 높은 율속 특성(3.0 A g-1에서 방전 용량 1,493 mA h g-1)을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제시한 분무 열분해 공정 기반 실리콘@탄소 복합 나노 분말 합성 전략은 실리콘 음극 소재 성능 향상에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

초음파 분무 열분해법으로 합성한 NiZn 페라이트 분말의 미세구조 및 자기 특성 (MICROSTURCTURE AND MAGNETIC PROPERTY OF NiZn-FERRITE POWDER SYNTHESIZED BY ULTRASONIC SPRAY PYROLYSIS PROCESS)

  • 남중희;김민상;박상진;김효태;정상진
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.114-115
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    • 2002
  • 다성분계 세라믹스에 대하여 초미립 및 나노 분말을 제조하기 위해 공침법, 비정질 citrate법, 무기 금속염을 이용한 sol-gel법, 분무 열분해법 등과 같이 비교적 단순한 공정이면서 입도 분포가 좁고 재현성이 우수한 구형의 초미립 또는 나노 분말의 제조에 적합한 방법들이 많이 연구되고있다[1-3]. 분무 열분해법은 출발물질로 용액을 사용하고 미세한 액적(droplet)을 초음파 분무 후 열분해 하여 분말을 합성하는 방법으로, 입자의 조성이 균질하고 구형의 형상을 갖는 우수한 결정상을 얻을 수 있다. (중략)

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분무열분해 공정에 의해 합성된 LiNiO2 분말의 특성 (Properties of LiNiO2 Powders Prepared by Spray Pyrolysis Process)

  • 주서희;강윤찬
    • 전기화학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.297-303
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    • 2008
  • 구연산과 에틸렌 글리콜이 함유된 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 미세한 $LiNiO_2$ 분말들을 합성하였다. 마이크론 크기를 가지는 구형 형상 및 다공성의 전구체 분말들은 $800^{\circ}C$에서의 후열처리 후에 마이크론 크기 및 균일한 형태를 가지는 $LiNiO_2$ 분말로 전환되었다. 분무용액에 첨가된 구연산 및 에틸렌 글리콜의 농도가 0에서 1 M 까지 증가할 때 $LiNiO_2$ 분말들의 초기 방전 용량은 199 mAh/g 에서 171 mAh/g 까지 감소하였다. 구연산과 에틸렌 글리콜을 함 유한 분무용액으로부터 합성된 $LiNiO_2$ 분말은 리튬의 첨가량이 양론비보다 6 mol% 과량일 때 198 mAh/g의 최대 초기 방전 용량을 가졌다. 미세한 $LiNiO_2$ 분말은 0.1 C 의 전류 밀도하에서 30회 충방전 후에 방전 용량이 198 mAh/g 에서 163 mAh/g 으로 감소하였다.

마이크로에멀전의 화염분무열분해(ESP)에 의한 α-알루미나 나노입자의 제조 (Preparation of α-Al2O3 Nanoparticles by flame Spray Pyrolysis (ESP) of Microemulsion)

  • 이상진;전병세
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.242-246
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    • 2004
  • 화염분무열분해(FSP) 공정을 이용하여 결정질의 좁은 입도분포를 가지는 $\alpha$-알루미나 나노입자를 제조하였다. 초미분의 액적을 형성시키기 위해 전구체 용액으로서 연료인 등유를 연속상으로 하고 산화제인 알루미늄 질산염 수용액을 분산상으로 하는 유중수적(W/O)형의 마이크로에멀전을 제조하였다 0.5M 농도의 알루미늄 질산염 수용액을 10vol%, 등유 80vol%, 그리고 유용성 유화제 10vol%를 혼합하여 안정한 분산상태를 가지는 마이크로에멀전을 제조한 후, 이류체 노즐 분무기를 사용하여 0.03㎫의 공기 압력으로 분무하여 화염에 직접 노출시켰다. 제조된 생성물은 20에서 30 나노미터의 균일한 크기를 가지는 $\alpha$-알루미나 상으로 확인되었다.

분무열분해 공정에 의한 평균입도 50 nm 이하의 코발트 산화물 분체 제조에 미치는 공기압력의 영향 (Effect of Ambient Air Pressure on the Preparation of Cobalt Oxide Powder with Average Particle Size below 50 nm by Spray Pyrolysis Process)

  • 김동희;유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권1호
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    • pp.22-29
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    • 2017
  • 본 연구에서는 코발트 염화물($CoCl_2$) 용액을 원료로 하여 분무열분해 반응에 의하여 평균입도 50 nm 이하의 코발트 산화물($Co_3O_4$) 분말을 제조하였으며 분위기 기체인 공기의 압력 변화에 따른 입자들의 특성 변화를 파악하였다. 공기압력이 $0.1kg/cm^2$인 경우에는 형성된 액적형태들은 구형이 거의 없었으며 매우 심하게 분열된 상태를 나타내고 있었다. 액적형태를 구성하는 나노 입자들의 평균입도는 약 40 nm이었다. 공기압력이 $0.5kg/cm^2$으로 증가된 경우에는 액적형태를 구성하는 나노 입자들의 평균입도는 약 35 nm로 감소되었다. 공기압력이 $3kg/cm^2$으로 증가된 경우에는 액적형태에서 구형의 비율이 현저하게 증가하였고 분열된 정도는 감소하였으며 나노 입자들의 평균입도는 약 30 nm로 감소하였다. 공기압력이 $0.1kg/cm^2$로부터 $1kg/cm^2$로 증가하는 경우에는 XRD 피크들의 강도가 거의 변화가 없는 반면 비표면적은 감소함을 나타내었다. 공기압력이 $3kg/cm^2$로 증가하는 경우에는 XRD 피크들의 강도는 약간 감소하는 반면 비표면적은 증가하고 있었다.

분무열분해(噴霧熱分解) 공정(工程)에 의한 주석(朱錫) 산화물(酸化物) 나노 분말(粉末) 제조(製造) (Preparation of Nano-Sized Tin Oxide Powder by Spray Pyrolysis Process)

  • 유재근;차광용;김명춘;한정수;장재범;이용화;김동희
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.79-88
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    • 2008
  • 본 연구는 폐 주석의 리싸이클링을 통한 고기능성 주석 산화물 나노 분말의 대량제조 기술개발을 위한 전 단계 연구로서 주석 염화물 용액을 원료로 하여 분무열분해 반응에 의하여 평균입도 50nm 이하의 주석 산화물 분말을 제조하였으며 반응온도의 변화에 따른 생성 입자들의 특성 변화를 파악하였다. 열분해 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $850^{\circ}C$로 증가함에 따라 형성된 입자들의 평균입도는 20 nm로부터 30 nm로 증가하였다. 또한 XRD 피크의 강도도 증가하였으며 비표면적은 1/2 정도로 크게 감소하였다. 반응온도 $900^{\circ}C$의 경우에는 액적 형태는 평균입도 30 nm 정도의 나노 입자들로 구성되어 있는 반면 독립된 입자들의 경우에는 평균입도가 $80{\sim}100\;nm$로 현저하게 증가 하였으며 입자 표면이 더욱 치밀화되어 있었다. 또한 XRD 피크 강도도 현저히 증가하였으며 비표면적은 현저하게 감소하였다. 반응온도 $950^{\circ}C$의 경우에는 액적 형태의 비율 및 크기가 현저히 감소하였으며 대부분의 입자들은 독립된 형태를 유지하고 있었으며 평균입도는 약 70 nm로 $900^{\circ}C$의 경우보다 오히려 감소하였다. 또한 XRD 피크의 강도도 $900^{\circ}C$의 경우에 비하여 현저히 감소하였으며 비표면적은 2배 정도 크게 증가하였다.