• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.232.1-232.1
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• 2015

흑연 박리를 통해 형성된 탄소나노플레이트를 탄소나노튜브 합성을 위한 지지체로 적용하여 탄소나노플레이트 위에 직접 탄소나노튜브를 합성함으로써 3차원 구조의 탄소나노튜브/탄소나노플레이트 나노혼성체를 합성하였음. 흑연의 박리를 통해 탄소나노플레이트를 제조하기 위해서 층간화합물 삽입과 열처리를 통해 팽창흑연을 제조하고, 물리적 분쇄 과정과 액상 고압균질기 방법을 통해 두께 30nm 이하, 수 마이크론 크기의 탄소나노플레이트를 제조하고 동결건조 방법으로 탄소나노플레이트를 제조하였음. 제조된 탄소나노플레이트 상에 탄소나노튜브 합성을 위해서 탄소나노플레이트 표면처리 공정을 적용하였는데, 표면처리 방법 및 물질에 따라 금속 촉매의 담지량 및 담지 형상이 결정되어 합성되어지는 탄소나노튜브의 합성 수율과 합성된 탄소나노튜브의 형성이 다르게 나타났다. 표면처리 방법으로는 산처리방법, 흡착성 고분자 처리법, 무전해 도금법, 무기산화물 처리법이 적용되었다. 또한 담지되는 촉매 종류 및 함량, 조촉매 적용에 따라 탄소나노튜브 합성 거동을 분석하여 최적 촉매시스템을 구축하여 촉매담지체 질량 대비 700% 이상의 고수율의 탄소나노튜브/탄소나노플레이트 혼성체 합성법을 개발하였다.

• 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 $^{99m}Tc$<

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.6
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• pp.1142-1147
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• 2008

Nano-structured porous carbon fiber(PCF) for the catalyst supports of the direct methanol fuel cell (DMFC) were prepared from the mesophase pitch by using the nano-MgO powders. Specific surface area of the PCFs was $8{\sim}58m^2/g$ and surface pore structures had almost meso pore diameter of 10~20 nm which were depending on the amount of MgO spheres. Aqueous reduction method was used to load 60 wt% PtRu on the prepared PCF supports. The electro-oxidation activity and single cell performance of the 60 wt% Pt-Ru catalysts were measured by cyclic voltammetry and unit cell test. The performances of these catalysts increased by 5~10% compared with one of commercial catalyst.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.223-228
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• 2006

Pore-size controlled porous carbons for the catalyst supports of the direct methanol fuel cell were prepared from the mesophase pitch by using the silica spheres with different sizes. Pitch solution in THF and spheres were mixed, carbonized and etched by 5 M NaOH to make porous carbon. Specific surface area of the porous carbons was $14.7{\sim}87.7m^2/g$ and average pore diameter was 50~550 nm which were dependent on the size of silica spheres. Aqueous reduction method was used to load 60 wt% PtRu on the prepared porous carbon supports. The electro-oxidation activity of the supported 60 wt% Pt-Ru catalysts was measured by cyclic voltammetry and unit cell test. For the 60 wt% Pt-Ru/porous carbon synthesized by 50 nm silica, current density value in the cyclic voltammetry test was $123mA/cm^2$ at 0.4 V and peak power density in the unit cell test were 105 and $162mW/cm^2$ under oxygen at 60 and $80^{\circ}C$, respectively.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.2
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• pp.142-147
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• 2009

The influence of graphitization of carbon support on the electrochemical corrosion of carbon and sintering of Pt particles are investigated by measuring $CO_2$ emission at a constant potential of 1.4 V for 30 min using on-line mass spectrometry and cyclic voltammogram. In comparison to commercial Pt/C (from Johnson Matthey), highly graphitized carbon nanofiber (CNF) supported Pt catalyst exhibits lower performance degradation and $CO_2$ emission. As the more carbon corrosion occurred, the more prominent changes were detected in electrochemical characteristics of fuel cell. This indicates that the carbon corrosion affects significantly the fuel cell durability. From the observed results, CNF is considered to be more corrosion resistant material as a catalyst support. However, CNF shows higher aggregation of Pt particles under repeated cyclic voltammetry between 0 and 0.8 V where the carbon corrosion is not initiated.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05a
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• pp.33-35
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• 2012

본 연구에서는 전이금속 Cu, Mn이 함침된 제올라이트를 사용하여 일산화탄소의 흡착능을 연구하였다. 금속 복합 산화물촉매 제조는 Cu, Mn을 서로 다른 비율로 물리 혼합하여 지지체에 담지하였다. 제올라이트 분자체는 상용 13X를 사용하였다. 함침방법은 과잉용액 함침법을 사용하였고, 건조 후 소성 하여 산화물 형태로 담지하였다. 합성된 개질 흡착제의 표면특성 분석은 $N_2$흡착 및 탈착곡선을 통한 질소흡착 특성 분석으로 기공크기, 기공분포, 비표면적을 구하였으며, FT-IR, X-선 회절분석, 전자주사현미경, $NH_3$-TPD/TPR 으로 특성을 분석하였다. 흡착 실험은 고정층 반응기에서 수행하였으며, 내경 4 mm 석영관에 흡착제를 충진하고 흡착파과곡선을 Gas Chromatograph로 측정하여 Cu-Mn 제올라이트 촉매의 일산화탄소 흡착 성능을 연구하였다. Cu-Mn 함량 비율과 흡착조업조건에 따른 흡착능을 측정하여 최적 흡착조건을 구하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05a
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• pp.36-38
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• 2012

본 연구는 석탄계 핏치를 원료로 하여 구형 활성탄소를 제조하여 독성 물질인 Dimethyl Methlphosphonate, Hydrogen Chloride에 대한 흡착과파 특성을 연구하였다. 본 연구에서 적용된 구형활성탄 제조방법은 피치를 이용하여 제조하였다. 제조방법은 원료 핏치의 연화점을 상승시키는 전처리 과정, 상기 전처리된 원료 핏치 용융물을 수용액에 현탁시켜 구형입자로 성장시키는 구형화 과정, 구형입자를 산화, 탄화 및 활성화하는 과정으로 구성되며 첨착 활성탄소에 첨착되는 첨착물질의 성분 및 첨착방법의 변화에 따른 독성가스의 흡착성능을 관찰하기 위하여 Dimethyl Methlphosphonate와 Hydrogen Chloride 가스를 대상으로 열중량반응기를 이용하여 흡착실험을 수행하였다. 최적의 담지체 선정을 위하여 담지금속에 따른 흡착능을 시험하여 최적 금속과 함침량을 도출하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.48 no.6
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• pp.673-678
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• 2010

In the present study, mixed carbon-supported platinum(Pt) nanoparticles were prepared by a chemical reduction method of Pt precursor solution on two types of carbon materials such as activated carbons(ACs) and graphite nanofibers(GNFs). Average crystalline sizes and loading levels of Pt metal particles could be controlled by changing a content of GNFs. The highest electroactivity for methanol oxidation was obtained by preparing the carbon supports having 15 wt% GNFs. Furthermore, with an increase of GNFs content from 0% to 15%, an electrical conductivity was changed from $10^{-4}S/cm$ to $10^{-1}S/cm$. By an introduction of 10 wt% GNFs additive, the electroactivity of platinum particles was enhanced, but was saturated in the case of 15 wt% GNFs contents. This was related with the fact that the electroactivity change was dependent on the electrical conductivity of mixed carbon supports and Pt particle deposition content or deposition morphology.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.6
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• pp.769-774
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• 2011

Porous carbon nanofibers(CNF) were synthesized via NaOH activation at 700~$900^{\circ}C$, and the porous CNF-supported PtRu catalysts were evaluated for the anode in direct methanol fuel cells. The change of surface characteristics by NaOH activation was examined by analyses of the specific surface area and pore size distribution. The morphological and structural modification was investigated under scanning electron microscopy. The activity of catalysts supported on porous CNFs was examined by cyclic voltammograms and single cell tests. The pore formation on CNF by the NaOH activation was discussed, concerning the catalyst activity, when they were applied as catalyst supports.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.3
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• pp.201-208
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• 2014

A Pt catalyst ($Pt/G_xC_y$) supported on the hybrid supporting materials composed of graphene oxide (GO) and carbon black (C) was fabricated using polyol method to improve the durability of electrocatalysts. The electrochemical performances measured by cyclic voltammograms using three-electrode system revealed that the properly designed $Pt/G_xC_y$ catalyst exhibited higher durability than that of Pt/C catalyst without sacrificing an electrocatalytic acivity. In the oxygen reduction reaction (ORR) performed in acid solution with the rotating disk electrode, the $Pt/G_xC_y$ catalyst showed greater mass and area-specific activity than those of Pt/C catalyst.