• 제목/요약/키워드: 촉매슬러리

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폐가스 처리를 위한 박막형 TiO$_2$ 광촉매 필터 제조 (Preparation of Thin TiO$_2$ Photocatalytic Filter for Waste Gas Treatment)

  • 조영민;윤정호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.311-312
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    • 2002
  • 환경분야에서 광촉매는 주로 오염물질의 광분해처리에 이용되고 있는데, 기존에 사용되고 있는 광분해 방법은 광촉매 미립자를 수용액에 슬러리 형태로 분산시키거나 fixed bed, fluidized bed에 부착시킨 형태의 반응기들이다. 실험적 수준의 연구로부터 얻어진 여러 연구 결과에 의하면 슬러리 형태의 반응기가 고정화 촉매 반응기보다 효율이 더 높은 것으로 보고되고 있다. 그러나 엔지니어링 관점에서 슬러리형 반응기는 촉매의 재활용과 정화 처리 후 촉매입자를 유체로부터 분리해야하는 결점이 있다. (중략)

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스크린 프린팅법을 이용하여 제조된 고분자 전해질 연료전지의 MEA 특성

  • 임재욱;최대규;류호진
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.99-104
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지의 촉매 슬러리 함침 도구와 전극 촉매층 형성 방법이 전극 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 촉매 슬러리 함침 도구는 브러쉬, 스프레이 건, 스크린 프린터를 이용하였으며, 전극 촉매층 형성 방법은 스크린 프린터를 이용하여 고분자 전해질 막 위에 전극 촉매층을 형성하는 방법, 카본 페이퍼 위에 전극 촉매층을 형성하는 방법과 위의 두 방법을 결합하여 전극 촉매층을 형성하는 방법으로 구분하였다. 스크린 프린터로 제조된 전극은 브러쉬와 스프레이 건으로 제조된 전극들과 비교하여 백금 함침량을 50% 이상 줄일 수 있었으며, 고분자 전해질 막 위에 전극 촉매층을 형성하는 방법과 카본 페이퍼에 전극 촉매층을 형성하는 방법을 결합한 전극이 $1A/\textrm{cm}^2$에서 0.6V로 가장 좋은 I-V 특성을 나타내었다.

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PEMFC용 전극 슬러리 조성변화가 MEA 특성에 미치는 영향 (Effects of MEA Characteristics by Variation of Electrode Slurry Composition for PEMFC)

  • 임재욱;;최대규;류호진
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2002년도 연료전지심포지움 2002논문집
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    • pp.139-146
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    • 2002
  • 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)용 전극 슬러리 조성변화가 막전극접합체(MEA)의 전극 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 전극촉매의 구성 성분인 Nafion의 함량을 변화시켜 전극 성능의 최적 함량을 고찰하였고, 백금의 함침량의 변화에 따른 전극 성능을 고찰하였다.

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데칼법으로 제조된 고분자 연료전지용 전극 막 접합체의 성능평가 (enhanced performance of Membrane electrode assembly made by decal method)

  • 류성관;박석희;윤영기;이원용;김창수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.65-68
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    • 2007
  • 전극 막 접합체를 만드는 방법 중 연속식 공정으로서의 데칼법의 장점은 제조공정의 단순화와 두께 균일성 그리고 대량생산 등을 그 예로 들 수 있다. 본 실험에서는 코터를 이용해 전극 막 접합체를 만들기 위해 높은 점도의 촉매 슬러리를 제조하였다. Johnson Mattey 사의 HiSPEC 40 wt% Pt/C 촉매와 Dupont사의 20 wt% Nafion Solution 그리고 물을 이용하여 촉매 슬러리를 제조한 후 코터를 이용하여 데칼법으로 전극 막 접합체를 제조하였다. 완성된 전극 막 접합체의 성능 평가를 실시하였으며 상용화된 전극 막 접합체와 그 특성을 비교 분석을 실시해보았다.

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첨가제를 이용한 촉매슬러리 조성 안정화 및 열-압착 공정 최적화 통한 PEMFC용 MEA 개발 (Effects of Additives and Hot-Pressing Conditions on the Surface and Performance of MEAs for PEMFCs)

  • 장현숙;조은애
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.398-404
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    • 2010
  • Process conditions for MEA fabrications have significant effects on properties and performance of the MEAs for PEMFCs. In this study, effects of additives on the surface properties of the MEA was investigated to improve homogeneity of the coated catalyst layer. Another parameter that affects on characteristics of the MEAs is hot-pressing condition. Hot pressing condition was optimized by using DOE (design of experiment) method.

메탈로센 촉매를 이용한 신디오탁틱 폴리스타이렌의 벌크 중합에 관한 연구 (Multiple Injection Method for Bulk Syndiospecific Polymerization of Styrene with Homogeneous Metallocene Catalyst)

  • 임진형;손영곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1348-1353
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    • 2010
  • 신디오탁틱 폴리스타이렌의 벌크 중합 시, 반응의 초기단계에서 균일하던 반응혼합물은 반응이 진행됨에 따라 점차 침전된 고형 sPS와 액체 반응생성물로 형성된 슬러리 상태로 변해간다. 반응이 더 진행되면 고형 침전물의 양이 많아지고 반응물이 엉겨 붙는 현상을 적절한 방법으로 해소하면 슬러리 상태에서 젖은 분말 형태 더 나가서는 마른 분말 형태의 반응 생성물을 얻게 된다. 전화율을 높이기 위해 촉매와 조촉매의 양을 늘리는 경우 반응성생물은 어느 순간 한 덩어리가 되어 더 이상의 반응 제어가 불가능해진다. 이 연구에서는 이렇게 덩어리로 응집되는 현상을 막고 고 전화율의 반응이 가능하도록 특별한 방법을 사용하였다. 촉매와 조촉매를 한 번에 투입하지 않고 여러 단계로 나누어 투입하는 경우 반응물의 응집을 막고 전화율을 높게 유지할 수 있었다. 또한 이 방법은 sPS의 분자량을 높이는데도 도움이 되는 것을 알 수 있었다.

Methylchlorosilanes 합성촉매에 관한 연구 (A New Catalytic System for Methylchlorosilanes(MCS) Synthesis)

  • 조철군;한기도
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.804-810
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    • 1997
  • 실리콘의 모노머로 사용되고 있는 MCS 합성촉매계에 관한 연구를 수행하였다. 기존 3원촉매계(Cu/Zn/Sn)에 조촉매 Cd를 추가시킨 4원촉매계(CuCl/$ZnCl_2$/Sn/Cd)는 원료 규소와 염화메틸로부터 MCS를 합성하는 촉매로서 성능이 3원촉매계 보다 우수하였다. 4원촉매계는 조성이 혼합촉매/규소=5/95, Zn/Cu=0.1, Sn/Cu=0.001, Cd/Cu=0.001가 되도록 구성하고, 슬러리상태에서 혼합한 후 활성화된 접촉물질을 제조하여 MCS 합성에 사용하였을 때, 규소소모율 92%에서 평균선택도 92%, 규소소모율 40%에서 반응속도는 175(g-MCS/hr.kg-Si)이었다.

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선박 배연탈질용 금속 구조체 기반 촉매 제조를 위한 코팅슬러리 최적화 (Optimum Synthesis Conditions of Coating Slurry for Metallic Structured De-NOx Catalyst by Coating Process on Ship Exhaust Gas)

  • 정해영;김태용;임은미;임동하
    • 청정기술
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    • 제24권2호
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    • pp.127-134
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    • 2018
  • 국제해사기구에서는 선박 배기가스 내 질소산화물($NO_x$) 배출에 대한 강화된 Tier III 규제가 2016년부터 적용됨에 따라 이를 대응하기 위한 노력이 필요하다. $NO_x$ 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(Selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 세라믹 허니컴 촉매를 주로 사용하고 있다. 그러나 기존의 세라믹 허니컴 촉매는 약한 강도로 인하여 운전상 문제가 발생하거나 유지 및 보수에 있어서도 어려움을 갖는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 세라믹 허니컴 촉매의 단점들을 보완하기 위하여 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가짐과 동시에 배기가스의 다방향성 이동을 통한 낮은 배압효과 등의 장점을 가지는 금속 지지체를 적용하였다. 이러한 금속 지지체 상에 촉매를 담지하기 위하여 유 무기바인더 첨가를 통해 코팅슬러리를 제조하고, 이를 코팅, 건조 및 소성과정을 통해 금속 지지체 상에 견고하게 부착된 금속 지지체 기반 촉매를 제조하였다. 이러한 금속 지지체 기반 촉매는 $NO_x$ 성능평가와 초음파 및 낙하시험을 통한 접착 내구성 평가를 수행하였다. 특히, 무기바인더를 첨가한 MFC01경우 95% 이상의 $NO_x$ 전환율을 보였으며, 상용 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 내구성을 보였다. 이러한 특성 및 성능평가를 통하여 개발된 금속 지지체 기반 촉매는 고효율, 고내구성을 가짐을 확인하였으며, 기존 세라믹 허니컴 촉매를 대체할 수 있는 선박용 배연탈질 촉매로서의 가능성을 확인하였다.

전기영동법에 의한 직접메탄올 연료전지용 Pt-Ru/C 복합촉매 전극제조 및 특성평가 (Fabrication of Pt-Ru/C Composite Catalyst Electrodes by Electrophoresis Deposition Method for DMFC Fuel Cell and their Characteristics)

  • 김정현;송민경;김진우;유연태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.86.2-86.2
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    • 2011
  • 저온형 연료전지인 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cells, DMFC)는 친환경적인 발전 시스템, 높은 에너지 효율의 장점 때문에 주목을 받고 있으나 연료극의 촉매로 사용되는 금속은 고가의 귀금속인 Pt와 Ru가 요구되어 제조비용이 비싸기 때문에 촉매의 양을 줄이고, 반응 도중 생성되는 CO에 의한 촉매의 피독 문제 등 해결하여야 할 점이 산적해 있어 연료전지 중 촉매의 활성을 높이는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 종래의 MEA의 촉매층 제조공정은 우선 환원석출법에 의해 Pt-Ru/C를 합성하고 Nafion 용액에 혼합하여 Pt-Ru/C 슬러리를 제조한다. 이 방법에서는 carbon sheet에 spray 방법으로 Pt-Ru/C 촉매층이 만들어지기 때문에, Pt-Ru 촉매가 Nafion에 의해 부분적으로 매몰되어 촉매의 전기화학적 활성이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하는 방안으로 펄스전류를 이용하여 Pt-Ru 합금입자를 carbon sheet에 전기화학적으로 담지 시켜 Nafion에 매몰되는 것을 방지하는 펄스전해법 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매의 입자크기가 일반적으로 50~70 nm 이상으 크기 때문에 촉매의 낮은 활성이 문제점으로 야기되고 있다. 본 연구에서는 Pt-Ru/C 촉매층 제조 문제점을 해결하고, 촉매의 전기화학적 활성을 증가시키기 위해서 2~4 nm Pt-Ru 콜로이드를 전해액으로 사용하고, 전기영동법을 이용하여 Pt-Ru 나노 입자를 carbon sheet($1{\times}1cm^2$) 에 담지 시켰다. 전기영동법에서 균일한 Pt-Ru 촉매층의 제조를 위해 전류인가 방법으로는 펄스전류를 사용하였고, 실험변수로는 전해액 pH, duty cycle, 담지시간을 선정하였다. 합성된 Pt-Ru 콜로이드를 TEM분석으로 나노입자의 크기와 분산성 분석하였고, 콜로이드 나노입자의 표면전하 상태를 분석하기 위해 zeta-potential을 분석하였다. Pt-Ru/C의 촉매의 전기화학적 활성을 분석하기 위하여 0.5 M H_2SO_4$ 와 1 M $CH_3OH$ 혼합용액에 CV(Cyclic Voltammetry)실시하였고, carbon sheet 전극 상 Pt-Ru의 분산성 확인을 위하여 FE-SEM분석을 수행하였다.

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수용성 Acrylamide 겔캐스팅에 대한 화학적 변수의 영향 (Effect of Chemical Parameters on Aqueous Acrylamide Gelcasting)

  • 윤석은;우상국;배강;김동표
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.748-753
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    • 1999
  • 아크릴아마이드계 단량체와 실리콘분말의 혼합 슬러리를 이용한 겔캐스팅법에 있어서 단량체의 혼합비, 각종 첨가제(고분자 중합 개시제, 촉매, 분산제)의 양, 실리콘 분말 함량, 건조시 습도 등과 같은 화학적 변수가 점도, 겔화시간 등 성형변수와 성형체의 수축율과 강도에 미치는 영향을 조사하였다. 겔화시간은 개시제와 촉매의 양이 증가할수록 단축되지만 개시제의 양에 대한 의존성이 더 크게 나타났고, 슬러리의 겔화시간은 단량체용액에 비해 약 1/2 이하로 대폭 감소되었으며, 가교제 MBAM 비율이 높을수록 겔화는 지연되었다. 또한 분산제의 함량이 0.6 wt % 이상일 때는 슬러리의 유동성이 낮아졌다. 성형체는 98%의 높은 습도 하에서 300시간 이상 건조 처리할 때 7% 이하의 균일한 수축에 의해 균열과 뒤틀림 현상이 발생하지 않았으며 40, 50 vol % 실리콘 분말을 함유한 건조 겔체는 각각 평균 64 MPa, 36 MPa의 강도를 보였다.

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