• Title/Summary/Keyword: 수소투과막

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Gas permeation properties of $SiO_2$ membranes formed by sol-gel and CVD techniques (솔-젤 및 화학증착법에 의하여 제조된 실리카막의 기체 투과 특성)

  • 남석우;이희준;하홍용;홍성안
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.51-52
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    • 1996
  • 무기막을 기체 분리 및 분리막 반응기에 적용하려면 특정 기체에 대한 선택도 뿐만 아니라 절대 투과 속도 또한 높아야 한다. 박막 담지 무기막은 다공성 지지체를 사용하여 그위 또는 그 기공 내에 선택적 투과성을 지니는 막을 합성한 형태로서, 되도록 얇은 선택적 투과막을 지지체에 제조함으로써 투과도를 향상시킬 수 있다. 고온에서 수소에 투과성이 있는 실리카막의 경우 기공의 크기기 4nm 정도인 다공성 유리를 지지체로 하여 화학증착법으로 제조하는 연구가 많이 수행되어 왔으며 400$\circ$ 이상의 온도에서 막을 통한 수소의 투과도는 0.1 cm$^3$[STP]/min-atm-cm$^2$ 수준이었다. 본 연구에서는 실리카 담지 무기막의 수소 투과성 향상을 위하여 기공의 크기가 다공성 유리보다 큰 다공성 알루미나를 지지체로 사용하였으며, 이 지지체의 기공 내부에 솔-젤 및 화학증착법에 의하여 실리카 막을 합성하고 고온에서의 기체 투과 특성을 살펴보았다.

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Evaluation of Environment Imapcts on TiN-ZrCo Composites Hydrogen Seperation by Material Life Cycle Assessment (TiN-ZrCo 복합수소 분리막의 제조와 환경성 평가)

  • KIM, MINGYEOM;AHN, JOONGWOO;HONG, TAEWHAN
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.28 no.6
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    • pp.627-634
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    • 2017
  • In this study, Material life cycle evaluation was performed to analyze the environmental impact characteristics of TiN-ZrCo membrane manufacturting process. Gabi was used as software. The Eco-Indicator 99 methodology was used to evaluate the 11 impact categories and the 10 impact categories using the CML 2001 methodology. Precursor TiN was synthesized by sol-gel method and zirconium was coated by ball mill method. The metallurgical, physical and thermodynamic characteristics of the membranes were analyzed by using Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-ray (EDS), X-ray Diffraction (XRD), Thermo Gravimetry/Differential Thermal Analysis (TG/DTA), Brunauer, Emmett, Teller (BET) and Gas Chromatograph System (GP). As a result of the characterization and normalization, the environmental impacts of each category of impacts were GWP 100 years with the highest environmental impact of 99.9%.

Development of Portable-Type Electrode for the Determination of Highly Concentrated Hydrogen Peroxide (휴대용 고농도 과산화수소 측정 전극의 개발)

  • Lee, Jin Seo;Cui, Gang;Kim, Sang Jin;Cha, Geun Sig;Nam, Hakhyun;Rho, Kyung Lae;Kim, Jin Doo
    • Analytical Science and Technology
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    • v.12 no.2
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    • pp.125-129
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    • 1999
  • Portable-type two electrode system for the determination of highly concentrated hydrogen peroxide (10-75%) has been studied. The electrode body was made with teflon rod (length=10 cm, diameter=1.5 cm) to withstand the highly corrosive power of hydrogen peroxide. Glass carbon rod (diameter=3 mm) was used as the working electrode and a carbon cylinder (i.d.=5 mm; o.d.=9 mm) was used as counter electrode. The applied voltage for the determination of $H_2O_2$ was 0.8 V. Diluting the highly concentrated samples taken from the industrial batch to 10% or less, it was possible to make quantitative determinations, while eliminating the interference from the stabilizer contained in the sample and preventing the surface of the electrode from oxidative corrosion. Employing hydrogen peroxide permeable membrane (teflon membrane${\leq}100{\mu}m$) for the electrode system, it was possible to measure the content of $H_2O_2$ in highly concentrated samples directly, quantitatively and reproducibly with no extra dilution step. However, it was necessary to change the internal electrolyte frequently to maintain the analytical performance of the electrode.

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Development of $\textrm{SiN}_{x}$-based Membrane for X-ray Lithography Mask Application (실리콘 질화막을 이용한 X-ray Lithography마스크용 박막물질의 개발)

  • Lee, Tae-Ho;Jeong, Chang-Yeong;Lee, Gyu-Han;Lee, Seung-Yun;An, Jin-Ho
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.5
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    • pp.417-422
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    • 1997
  • 본 연구에서는 LPCVD, PECVD, ECR plasma CVD방법을 이용하여 x선 노광 공정용 마스크의 투과막재료로써의 실리콘질화막의 증착과 그의 물성에 관하여 실험하였다. X선 노광 마스크용 투과막의 재질로써 요구되는 적정인장응력에 가지는 증착조건으로 실리콘질화막을 1$\mu\textrm{m}$정도의 두께로 증착하였으며 이 조건에서의 물성을 SIMS, XPS, ESR, AFM, spectrophoto-metry를 이용하여 비교 분석하였다. ECR plasma CVD방법으로 얻은 실리콘 질화막은 화학양론적 조성(Si/N=0.75)에 근접하는 막을 얻을 수 있었으며 표면 평활도와 가시광투과도가 가장 우수한 결과를 얻었다. 저온 증착법인 PECVD로 얻은 막은 Si/N비가 약 0.86정도이고 산소와 수소의 불순물함량이 가장 높게 나타났다. SiH$_{2}$CI$_{2}$를 이용한 LPCVD막의 경우는 Si-rich조성을 가지지만 수소 불순물의 함량이 가장 작게 나타났고 표면거칠기는 가장 나쁘게 나타났다. 그러나 위의 방법으로 얻은 실리콘 질화막의 최대 가시광투과도는 633nm파장에서 모두 90%이상의 값을 나타내었고, 또한 표면 평활도도 0.64-2.6nm(rms)로 현재 연구되고 있는 다른 X선 투과막재료보다 월등히 우수한 결과를 보였다.

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Simulation Model of Membrane Gas Separator Using Aspen Custom Modeler (ACM을 이용한 가스 투과막 특성 해석 모델)

  • Song, Dong-keun;Shin, Gahui;Yun, Jinwon;Yu, Sangseok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.12
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    • pp.761-768
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    • 2016
  • Membranes are used to separate pure gas from gas mixtures. In this study, three different types of mass transport through a membrane were developed in order to investigate the gas separation capabilities of a membrane. The three different models typically used are a lumped model, a multi-cell model, and a discretization model. Despite the multi-cell model producing similar results to a discretization model, the discretization model was selected for this investigation, due to the cell number dependence of a multi-cell model. The mass transport model was then used to investigate the effects of pressure difference, flow rate, total exposed area, and permeability. The results showed that the pressure difference increased with the stage cut, but the selectivity was a trade-off for the increasing pressure difference. Additionally, even though permeability is an important parameter, the selectivity and stage cut of the membrane converged as permeability increased.