• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.318-323
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• 2015

For commercialization of fuel cell electric vehicles, one of the key objectives is to improve durability of MEA and electrocatalysts. Regarding electrocatalysts, the major issue is to reduce carbon corrosion and dissolution of Pt caused by harsh conditions, for example, SU/SD (Start-up/Shut-down). In this research, OER (Oxygen Evolution Reaction) catalyst has been developed improvement of durability. A modified polyol process is developed by controlling the pH of the solvent to synthesize the PtIr nanocatalysts on carbon supports. Each performance of the MEAs applying PtIr and Pt are equivalent because PtIrnanocatalysts have both ORR and OER activity. Breadboard test for catalyst durability in harsh conditions and high potentialsis found that the MEA applying PtIrnanocatalysts durability is improved more than the MEA applying Pt nanocatalysts.

• Carbon letters
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• 제11권4호
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• pp.336-342
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• 2010

Different oxidation treatments on CNTs using diluted 4.0 M $H_2SO_4$ solution at room temperature and or at $90^{\circ}C$ reflux conditions were investigated to elucidate the physical and chemical changes occurring on the treated CNTs, which might have significant effects on their performance as catalyst supports in PEM fuel cells. Raman spectroscopy, X-ray diffraction and transmission electron microscope analyses were made for the acid treated CNTs to determine the particle size and distribution of the CNT-supported Pt-Ru nanoparticles. These CNT-supported Pt-based nanoparticles were then employed as anode catalysts in PEMFC to investigate their catalytic activity and single-cell performance towards $H_2$ oxidation. Based on PEMFC performance results, refluxed Pt-Ru/CNT catalysts prepared using CNTs treated at $90^{\circ}C$ for 0.5 h as anode have shown better catalytic activity and PEMFC polarization performance than those of the commercially available Pt-Ru/C catalyst from ETEK and other Pt-Ru/CNT catalysts developed using raw CNT, thus demonstrating the importance of acid treatment in improving and optimizing the surface properties of catalyst support.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권2호
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• pp.164-169
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• 2023

Nano Pt particles were dispersed on carbon-based supports by a polyol process for a catalyst application in a polymer electrolyte fuel cell. We tried to optimize the effect of pH on the electrostatic forces between the support and the Pt colloids. We investigated the relationship among the surface charges on the carbon support, the solution pH, and the concentration of a glycolate, and the Pt particle size. The produced catalyst with nano Pt particles on the support was evaluated by the long-term cyclic voltammetry (CV) performance test and compared with the results from a commercial catalyst. Our experimental results reveal that the pH-control can modify the particle size distribution and the dispersion of the nano Pt particles. This resulted in a cost-effective method for the synthesis of highly Pt loaded Pt/C catalysts for fuel cells better than a commercial catalyst system.

• KSBB Journal
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• 제17권3호
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• pp.241-246
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• 2002

오늘날 섬유 염색공정에서 발생하는 염색폐수로 인해 많은 문제점들을 야기한다. 염색폐수에는 난분해성의 EG, PVA, TPA, 여러 종류의 계면활성제가 포함되어 있어 완전하게 처리하기가 어렵다. 현재 일반적으로 사용하고 있는 물리화학적 처리와 활성오니공정의 처리성을 향상하기 위하여 jet-loop reactor (JLR)와 물리화학적 처리를 결합한 새로운 공정을 개발하였다. JLR의 부피산소전달계수는 air-lift 반응기에 비해 아주 우수하였다. 또한 좀더 효율적인 처리를 위하여 JLR에 활성탄 담체를 적용하여 (JLRAS) 실험하였다. 체류시간이 8시간일 때 BOD, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, 색도 제거율은 각각 99, 86, 84, 83%로 우수하였다. JLRAS 성능은 $COD_{Mn}$의 부하 변동에도 아주 빠르게 회복되었다. 2차 물리화학적 응집처리의 최적 응집제로는 폴리황산제2철이며 130 mg/L 투입하였을때 $COD_{Mn}$과 색도의 제거율은 자각 85, 73%였다. 결론적으로 이 공정으로 난분해성의 많은 유기물을 효율적으로 처리할 수 있으며 운전비용도 감소시킬 수 있었다.

• 폴리머
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• 제35권3호
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• pp.216-222
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• 2011

4급 아민에 의한 이온성 및 3급 아민에 의한 비공유전자쌍의 이중 특성을 갖은 다중벽 탄소나노튜브 지지체를 글리시딜 메티크릴레이트의 방사선 그래프트법을 수행한 후, 아민화 반응을 수행하여 제조하였다. 제조된 이중 다중벽 틴소나노튜브 지지체와 나피온 용액을 혼합 후, 이 코팅용액을 GC 전극 표면에 코팅시킨 후, 여기에 미생물인 Alkaligenes spp.를 고정화하여 미생물 바이오센서를 제작하였다. 이 미생물 센서의 페놀에 대한 검출범위는 0.005~7.0 mM이었다. 이 미생물 바이이오센서를 이용하여 상용의 적포도주에서 페놀함량을 측정하였다.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.142-147
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• 2009

탄소 담지체의 결정도와 형태가 전기화학적 부식특성과 입자뭉침 현상에 미치는 영향을 평가하기 위해서on-line mass spectrometry와 cyclic voltammogram(CV)법을 사용하였다. 부식실험은 단위 전지형태에서1.4 V의 정전압 조건으로 30분간 시행되었으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 결정성이 높은 carbon nanofiber (CNF)를 사용한 Pt/CNF 촉매가 결정도가 낮은 담지체를 사용한 상용 Pt/C 촉매보다 $CO_2$ 발생량이 적어 전기화학적 부식에 대한 저항성이 큰 것으로 나타났다. 부식실험 전후의 임피던스와 CV측정에서도 탄소 부식의 영향이 적은 Pt/CNF에서 그 변화가 크지 않은 것으로 관찰되었다. 이러한 결과는 탄소 부식이 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)의 내구성을 결정하는 중요한 요소임을 보여준다. 하지만 탄소 부식이 영향을 미치지 않는 조건에서 실시한 반복 CV 실험 결과 촉매 입자 이동에 의한 뭉침현상은 Pt/CNF에서 더 큰 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 2009

carbon nanofiber (CNF)의 표면을 질산과 황산을 사용하여 산화시킨 후 백금 촉매를 modified polyol method로 담지시켰다. 산처리 시간이 길어질수록 탄소 표면에 산소 작용기의 양이 증가 했으며 그 결과 백금 담지량이 증가하고 분산도가 향상되었다. CNF의 산처리 시간이 전기화학적 부식특성에 미치는 영향을 평가하기 위해서 단위전지형태에서1.4 V의 정전압 조건을 30분간 인가하였으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 산처리한 CNF를 사용한 Pt/CNF 촉매가 산처리 하지 않은 CNF를 담체로 사용한 경우보다 $CO_2$ 발생량이 많았으며 산처리 시간이 증가할수록 $CO_2$ 발생량이 증가하였다. 부식실험 이후 성능감소의 폭은 카본부식이 증가할수록 증가하였다. 이는 CNF에 대한 산처리가 촉매 담지에는 유리할 수 있으나 전기화학적 카본 부식을 가속화 시키는 결과를 초래하여 결과적으로 연료전지 내구성을 저하시키는 요인이 될 수 있는 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.239-244
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• 2016

본 총설에서는 $CO_2$와 에폭시 화합물의 부가반응에서 무정형, SBA, MCM 또는 상업적으로 쉽게 이용 가능한 다양한 silica 지지체에 담지된 이온성 액체의 촉매적 적용가능성에 대하여 검토하였다. $CO_2$ 부가반응에 의한 5원환 카보네이트의 합성에 대하여 담지된 이온성 액체의 구조적인 영향과 silica 지지체의 종류에 따른 촉매 활성을 검토한 바, 관능기 또는 금속을 보유한 이온성 액체인 경우에 촉매 성능이 개선됨을 알 수 있었다. 또한 silica에 담지된 이온성 액체(SSIL) 촉매의 재사용성과 반응메커니즘을 조사하여 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.606-612
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• 2022

실내 거주 시간이 늘어나면서 발생하는 CO₂를 인체에 무해한 농도인 1,000 ppmCO₂ 이하로 유지하기 위해 연구들이 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 저농도 CO₂흡착제로서 KOH와 K₂CO₃와 같은 알칼리성 첨가제를 상용 활성탄에 함침하여 사용하였다. 흡착된 CO₂ 양은열중량분석기(TGA)와 chamber(CO₂ IR analyzer)로평가하였다. 비표면적이 928.5 m²/g인 상용 활성탄(AC)은 KOH가 함침 된 KOH/AC(13.6 m²/g)와 K₂CO₃가 함침 된 K₂CO₃/AC(288.8 m²/g)보다 비표면적이 높았다. 챔버실험결과, AC는 CO₂를 거의 흡착하지 않았지만, KOH/AC와 K₂CO₃/AC는 각각 93.5 mg_CO2/g_sample 및 94.5 mg_CO2/g_sample 흡착하였다. 이것은 비표면적 및 미세기공의 부피에 의한 물리적인 흡착 영향보다 알칼리성 활성점의 증가가 CO₂ 흡착에 더 유리하게 작용한 것으로 판단된다. KOH/AC와 K₂CO₃/AC의 재생성능은 chamber test 결과 대조군(K₂CO₃/Al+Si supports)과 비교했을 때 안정적으로 흡착 성능을 유지하는 것으로 나타났다(3회 반복 실험). 또한, KOH/AC와 K₂CO₃/AC는열중량분석기의절대습도 1%H₂O를고려한조건에서 145.7 mg_CO2/g_sample및 150 mg_CO2/g_sample로 나타났다. 따라서 KOH 및 K₂CO₃ 등과 같은 알칼리 성분의 함침은 상용 활성탄의 안정적인 흡착 및 재생 후 흡착성능을 나타내어, 실내 이산화탄소 저감을 위한 흡착제 개발에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권6호
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• pp.1720-1726
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• 2014

(S)-Alanine Racemase Chiral Analogue ((S)-ARCA) was used as an efficient adsorbent for the selective separation of D-amino acids (D-AAs), which are industrially important as chiral building blocks for the synthesis of pharmaceutical intermediates. The organic phase, containing (S)-ARCA adsorbent and phase transfer reagents, such as ionic liquid type molecules (Tetraphenylphosphonium chloride (TPPC), Octyltriphenylphosponium bromide (OTPPBr)), were coated on the surfaces of mesoporous carbon supports. For the immobilization of chiral adsorbents, meso/macroporous monolithic carbon (MMC), having bimodal pore structures with high surface areas and pore volumes, were fabricated. The separation of chiral AAs by adsorption onto the heterogeneous (S)-ARCA was performed using a continuous flow type packed bed reactor system. The effects of loading amount of ARCA on the support, the molar ratio of AA to ARCA, flow rates, and the type of phase transfer reagent (PTR) on the isolation yields and the optical purity of product D-AAs were investigated. D-AAs were selectively combined to (S)-ARCA through imine formation reaction in an aqueous basic solution of racemic D/L-AA. The (S)-ARCA coated MMC support showed a high selectivity, up to 95 ee%, for the separation of D-type phenylalanine, serine and tryptophan from racemic mixtures. The ionic liquids TPPC and OTPPBr exhibited superior properties to those of the ionic surfactant Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), as a PTR, showing constant optical purities of 95 ee%, with high isolation yields for five repeated reuses. The unique separation properties in this heterogeneous adsorption system should provide for an expansion of the applications of porous materials for commercial processes.