• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.371.1-371.1
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• 2016

다양한 물질계의 2차원 나노구조는 그래핀과 함께 그 고유특성으로 최근 광전소자, 전자소자, 센서, 에너지 생성 및 저장과 수소에너지 생성 등의 응용으로 매우 많은 관심을 받고 있다. 특히 층상이중수산화물 (layered-double hydroxide; LDH) 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 관심을 받고 있다. 층상이중수산화물 화합물은 [Zn(1-x) MIII(x)(OH)2][$An-x/n{\cdot}mH2O$] (MIII = Al, Cr, Ga; An- = CO32-, Cl-, NO3-, CH3COO-) 구조로써, Brucite-type 구조 내에서 3가 양이온의 상태에 따라서 다양한 특성을 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 층상이중수산화물 화합물은 촉매나, 에너지 저장, 음이온 교환 및 흡착, 화학적 촉매, 바이오 소자 등에 응용이 연구되고 있으며, 다양한 금속 산화물을 제조하기 위한 중간자 precursor로써도 연구되고 있다. 하지만, 이러한 대부분의 연구들을 통한 결과물들이 분말 및 수용액 상태로 남게 되며, 이러한 화합물의 특성을 제어하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이 이러한 나노구조물들을 다양한 소자로 응용하기 위해서는 상용의 실리콘이나 glass 등의 기판형태의 물질상에 성장시킬 수 있어야 하며, 그러한 기판 위에서의 형상 및 특성 제어가 용이해야 한다. 따라서 본 연구에서는 실리콘 기판을 적용한 Zn기반의 층상이중 수산화물 화합물을 성장하고, 하부물질의 조성제어를 통한 층상이중수산화물 화합물의 형상제어가 가능한 기술에 관한 연구를 보고하고자 한다. 이를 위한 하부물질의 조성은 Zn와 Al을 통해 이루어지며, 기형성된 Al2O3박막을 핵형성층으로 활용한다. 이러한 방법으로 형성된 층상이중수산화물 화합물에 대해 이차전자주사현미경, 투과전자현미경 및 X-ray회절기법을 통해 구조분석을 하고, Raman 및 광발광스펙트럼 분석을 통해 광학적 분석을 시행함으로써, 층상이중수산화물이 기판상에서 형성되는 메커니즘에 관한 규명을 시행하였다. 이러한 분석연구를 통해 핵형성층의 에칭 따라 실리콘 기판상에서 성장하는 층상이 중수산화물 화합물의 형상 및 조성이 제어되는 메커니즘을 구명하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.24 no.6
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• pp.751-756
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• 2000

The copolymerization of ethylene (E) and cycloolefin (CO) was carried out with rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$ and MMAO cocatalyst system to examine the effect of CO structure on catalytic behaviors and properties of copolymer (COC). Various cycloolefins such as norbornene (N), 5-phenyl-2-norbornene (PN) and 5-vinyl-2-norbornene (VN) were used as comonomers. With increasing [CO]/[E] feed ratio, the catalytic activity decreased while the glass transition temperature of copolymer increased. With analysis of the structure of E/VN copolymer by FT-IR and $^{l3}$C-NMR, it was found that the cyclic C=C bond of VN comonomer is selectively polymerized and the vinyl C=C bond remains unreacted. The resulting vinyl C=C bond attached into copolymer provided the functionalization moiety using glycidyl methacrylate.e.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.55-58
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• 2006

An experimental study is performed to evaluate the performance and the efficiency by humidifying MEA and by making the double-layered catalyst in a fuel cell system which is taken into account the physical and thermal concept. An electrical output produced by PEMFC(Polymer Exchange Membrane Fuel Cell) is measured to assess the performance of the stack and the efficiency is also evaluated according to the different situation in which is placed with and without the humidification of MEA(Membrane Electrolyte Assembly). Subsequently, It is found that the measured values of MEA voltage and current are influenced by the MEA temperature, humidification, and the double-layered catalyst which gives more enhanced values to apply for electric units.

• Polymer(Korea)
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• v.24 no.4
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• pp.445-452
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• 2000

The copolymerization of ethylene (E) and norbornene (N) was examined by using various metallocene catalysts and modified-MAO(MMAO) cocatalyst. For $C_2$-symmetry catalysts such as rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$, M $e_2$Si(Ind)$_2$ZrC $l_2$, M $e_2$Si(Cp)$_2$ZrC $l_2$ and Cs-symmetrical iPr(FluCp)ZrC $l_2$ as well as CGC and di-bridged zirconocene, the effects of catalyst structure and [N]/[E] feed ratio on catalyst activity, thermal property and [N] content of copolymer (COC) was investigated. For rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$ catalyst of a constant [N]/[E] feed ratio, the appropriate conditions of [Al]/[Zr] mole ratio, polymerization temperature and cocatalyst structure were found to be 3000, 4$0^{\circ}C$, MMAO cocatalyst, respectively. As [N]/[E] feed ratio increased, the incorporation of norbornene to copolymer increased while, the activity of catalyst decreased except for iPr(FluCp)ZrC $l_2$ With consideration of catalyst activity as well as N content, it was found that rac-Et(Ind)$_2$ZrC $l_2$/MMAO system exhibited relatively high activity and controllable $T_{g}$. Monomer reactivity ratio was determined by Kelen-Tudos method..

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.113.1-113.1
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• 2010

본 연구에서는 중 소형 SOFC에 적용할 수 있는 연료 변환 시스템으로 자체 기동 및 독립운전이 가능한 천연가스 자열개질(ATR) 반응기를 $10Nm^3/hr$급으로 개발하고자한다. 설계된 천연가스 자열개질기는 자열개질 촉매를 코팅한 금속 모노리스형 촉매체를 반응기 내에 장착함으로써 반응열을 신속하게 제거 또는 공급할 수 있는 시스템으로 구성되었다. 이는 금속 모노리스의 뛰어난 열전도 능력에 의해 반응기 내의 촉매층 전체 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있는 저에너지형 자열개질 반응기이다. 또한 빠른 기동 특성을 실현하기 위하여 전기 발열식 촉매체(EHC ; Electically Heated Catalyst)를 장착한 start-up 시스템을 적용하여 천연가스 자열개질 반응기의 신속한 기동과 장치 간편화를 실현하였으며, 합성 syngas의 배열 회수를 위한 최적 열교환 시스템을 설계/적용함으로써 에너지 효율 향상을 도모하였다. 이와 같은 촉매 및 구조 시스템을 가지는 천연가스 자열개질 반응용 소형 연료변환 시스템을 원통형의 이중관 구조로 구성하고, 독립운전 모드로 개발함으로써 소형 SOFC의 연료 변환장치의 적용에 용이하게 하고자 한다.

• New & Renewable Energy
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• v.2 no.2 s.6
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• pp.50-59
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• 2006

An experimental and numerical study is carried out to investigate the performance and the efficiency humidifying Membrane Electrolyte Assembly and having the double-layered catalyst in a fuel cell system which is taken into account the physical and thermal concept. Based on the principals of the problem, the equation of electronic charge conservation equation, gas-phase continuity equation, and mass balance equation are used for the numerical calculation. A unit cell for $200cm^2$ MEA is assembled and measured for finding better operational situation. After finding the optimal condition, 10 cell stacked PEMFC is fabricated. For the performance evaluation, V-I and power curves are examined in detail by changing the condition of humidity, temperature, pressure, thickness of catalyst and oxidant. It is found that the power is maximized around 500W at 80A.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.10a
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• pp.41-41
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• 2011

국제해사기구(IMO)에서2016년에 건조되는 선박부터 Tier III 규제를 예고하고 있다. 이 규 제를 만족하기 위하여 엔진 전처리 기술 및 후처리 기술 개발과 실증 연구가 활발히 진행되고 있다. 이중 SCR(Selective Catalytic Reduction) 반응을 이용한 질소산화물 저감기술이 80% 이상의 Tier III NOx 규제치를 만족할 수 있는 유일한 기술이다. 육상 플랜트에서 실증과 검증이 확보된 SCR 기술의 선박 엔진에 대한 적용을 위해서는 선박의 급격한 운전조건 변화와 엔진에 의한 저주파 진동에 대한 촉매 내구성 확보가 중요하다. 본 연구에서 기공 분포면에서 마이크로 기공보다는 메죠 및 매크로 기공쪽으로 구조를 개선함으로써 촉매 사용시 우려되는 배기가스중의 Soot 또는 2차 합성물질에 의한 촉매기공 막힘을 최대한 방지한 상용 SCR 촉매를 개발하였다. 또한 촉매에 대한 내구성 실증을 위하여 현재 운항 선박(한진피츠버그호)에 장착하여 실증 실험을 수행하였다. 기존 corrugate 타입의 촉매보다 40% 정도의 부피 감소와 차압 감소를 달성하였고 이로 인하여 선박내 제한된 공간에 효율적으로 SCR 시스템 설치가 가능할 것으로 생각된다. 그리고 본 연구에서는 가이드 베인 설치 없이 유동 균일화를 달성하여 반응기 전체의 크기 축소가 가능하다. 이는 추가적인 비용 및 압력 손실 저감, 유지 보수 공간 확보 등의 장점이 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.6
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• pp.4013-4018
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• 2014

A 0.45 $cm^2$ DSSC device with a glass/FTO/blocking layer/$TiO_2$/N719(dye)/electrolyte/50 nm-Pt/50 nm-Au/FTO/glass was prepared to examine the stability of the Au/Pt bilayered counter electrode (CE) with electrolyte and the energy conversion efficiency (ECE) of dye-sensitized solar cells (DSSCs). For comparison, a 100 nm-thick Pt only CE DSSC was also prepared using the same method. The photovoltaic properties, such as the short circuit current density ($J_{sc}$), open circuit voltage ($V_{oc}$), fill factor (FF), and ECE, were checked using a solar simulator and potentiostat with time after assembling the DSSC. The microstructure of the Au/Pt bilayer was examined by optical microscopy after 0~25 minutes. The ECE of the Pt only CE-employed DSSC was 4.60 %, which did not show time dependence. On the other hand, for the Au/Pt CE DSSC, the ECEs after 0, 5 and 15 minutes were 5.28 %, 3.64 % and 2.09 %, respectively. The corrosion areas of the Au/Pt CE determined by optical microscopy after 0, 5, and 25 minutes were 0, 21.92 and 34.06 %. These results confirmed that the ECE and catalytic activity of Au/Pt CE decreased drastically with time. Therefore, a Au/Pt CE-employed DSSC may be superior to the Pt only CE-employed one immediately after integration of the device, but it would degrade drastically with time.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.1
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• pp.54-60
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• 2008

Deactivation of SCR catalyst applied in Orimusion fuel power plant was investigated to develope the technique for the regeneration of deactivated SCR catalyst and optimize the operation of SCR facility. The characterization study of the catalysts was carried out using XRD, ICP-AES, SEM and EDS. The NO$_X$ removal activity and SO$_2$ oxidation activity of the catalysts were measured. The NO$_X$ conversion of the deactivated catalyst was 5$\sim$10% lower than that of the fresh catalyst and the value of SO$_2$conversion to SO$_3$ over the deactivated catalyst was about 0.59% higher than that of the fresh catalyst. Vanadium(V), Magnesium(Mg) and Sulfur(S) were largely accumulated in the deactivated catalyst. The accumulation of Vanadium(V) and Sulfur(S) is due to the components of the Orimulsion fuel and the accumulation of Magnesium(Mg) is due to MgO that is injected in the boiler to prevent the oxidation of SO$_2$ to SO$_3$. The diffraction line of the TiO$_2$ of the deactivated catalyst was identified as the crystalline peaks of anatase as the fresh catalyst.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.6
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• pp.576-581
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• 2008

High-quality double-walled carbon nanotubes (DWNTs) were synthesized without defects and amorphous carbonaceous particles by catalytic decomposition method at $800^{\circ}C$ in high yield. As-synthesized carbon materials almost consist of DWNT bundles with a diameter 12 - 20 nm.. The DWNTs rope have uniform diameter about 2 - 5 um and length up to several tens micrometer. DWNTs is inner tube diameter 0.9 - 1.5 nm and outer tube 1.6 - 2.2 nm. We investigate the crystallinity of DWNTs by TEM and Raman spectroscopy. We also found that the Fe-Mo bimetallic catalyst was active as a very efficient catalyst for the synthesis of DWNTs with the catalyst decomposition method. Our results also indicate that Tetra Hydro Furan (THF) is a very ideal carbon source for the synthesis of DWNTs.