• 대한금속재료학회지
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• 제49권4호
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• pp.334-341
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• 2011

The mechanism behind super-filling of high-aspect-ratio features with Cu by catalyst-enhanced chemical vapor deposition (CECVD) coupled with plasma treatment is described and the metrology required to predict the filling feasibility is identified and quantified. The reaction probability of a Cu precursor was determined as a function of substrate temperature. Iodine adatoms are deactivated by the bombardment of energetic particles and also by the overdeposition of sputtered Cu atoms during the plasma treatment. The degree of deactivation of adsorbed iodine was experimentally quantified. The quantified factors, reaction probability and degree of deactivation of iodine were introduced to the simulation for the prediction of the trench filling aspect by CECVD coupled with plasma treatment. Simulated results show excellent agreement with the experimental filling aspects.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.200-206
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• 2015

산화세륨의 첨가가 수성가스전이반응 효율에 미치는 영향을 조사하기 위해서, Cu-ZnO-CeO₂촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 일련의 Cu-ZnO-CeO₂ 촉매는 Cu 함량(50 wt%)을을 고정시키고 산화세륨(CeO₂ 기준으로, 0, 5, 10, 20, 30, 40 wt%)의 함량을 조절하면서 제조되었고 이를 이용하여 GHSV 95,541 h^-1의 기체 유량범위, 200~400 ℃의 온도범위에서 수성가스전이반응 촉매활성이 측정되었다. 또한, BET, SEM, XRD, H₂-TPR, XPS 분석을 통하여 촉매특성이 분석되었다. CeO₂가 첨가된 촉매는 구리 분산도와 결합에너지 같은 촉매특성의 다양한 변화를 나타내었다. 10wt%의 CeO₂가 최적의 첨가량으로 판단되며 이때 촉매는 가장 낮은 온도에서 환원이 일어났으며 반응에서 가장 높은 촉매 활성을 보였다. 또한 CeO₂가 첨가된 촉매는 CeO₂가 첨가되지 않는 촉매와 비교하여 높은 온도영역에서 활성이 향상되었다. 따라서, 최적 조성의 CeO₂첨가는 높은 구리 분산도, 낮은 결합에너지, 구리 금속의 응집 방지를 유도하여 높은 촉매활성을 유도하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.423-430
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• 2015

$Cu/ZnO/Al_2O_3$ catalysts for water gas shift (WGS) reaction were synthesized by co-precipitation method with the fixed molar ratio of Cu/Zn/Al precursors as 45/45/10. Copper and zinc precursor were added into sodium carbonate solution for precipitation and aged for 24h. During the aging period, aluminum precursor was added into the aging solution with different time gap from the precipitation starting point: 6h, 12h, and 18h. The resulting catalysts were characterized with SEM, XRD, BET surface measurement, $N_2O$ chemisorption, TPR, and $NH_3$-TPD analysis. The catalytic activity tests were carried out at a GHSV of $27,986h^{-1}$ and a temperature range of 200 to $400^{\circ}C$. The catalyst morphology and crystalline structures were not affected by aluminum precursor addition time. The Cu dispersion degree, surface area, and pore diameter depended on the aging time of Cu-Zn precipitate without the presence of $Al_2O_3$ precursor. Also, the interaction between the active substance and $Al_2O_3$ became more stronger as aging duration, with Al precursor presented in the solution, increased. Therefore, it was confirmed that aluminum precursor addition time affected the catalytic characteristics and their catalytic activities.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.214-223
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• 2002

Kinetic and effectiveness factors for methanol steam reforming using commercial copper-containing catalysts in a plug flow reactor were investigated over the temperature ranges of $180-250^{\circ}C$ at atmospheric pressure. The selectivity of $CO_2$/$H_2$ was almost 100%, and CO products were not observed under reaction conditions employed in this work. It was indicated that $CO_2$ was directly produced and CO was formed via the reverse water gas shift reaction after methanol steam reforming. The intrinsic kinetics for such reactions were well described by the Langmuir-Hinshelwood model based on the dual-site mechanism. The six parameters in this model, including the activation energy of 103kJ/mol, were estimated from diffusion-free data. The significant effect of internal diffusion was observed for temperature higher than $230^{\circ}C$ or particle sizes larger than 0.36mm. In the diflusion-limited case, this model combined with internal effectiveness factors was also found to be good agreement with experimental data.

• 한국재료학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 2013

A simple thermal oxidation of Cu thin films deposited on planar substrates established a growth of vertically aligned copper oxide (CuO) nanorods. DC sputter-deposited Cu thin films with various thicknesses were oxidized in environments of various oxygen partial pressures to control the kinetics of oxidation. This is a method to synthesize vertically aligned CuO nanorods in a relatively shorter time and at a lower cost than those of other methods such as the popular hydrothermal synthesis. Also, this is a method that does not require a catalyst to synthesize CuO nanorods. The grown CuO nanorods had diameters of ~100 nm and lengths of $1{\sim}25{\mu}m$. We examined the morphology of the synthesized CuO nanorods as a function of the thickness of the Cu films, the gas environment, the oxidation time, the oxidation temperature, the oxygen gas flow rate, etc. The parameters all influence the kinetics of the oxidation, and consequently, the volume expansion in the films. Patterned growth was also carried out to confirm the hypothesis of the CuO nanorod protrusion and growth mechanism. It was found that the compressive stress built up in the Cu film while oxygen molecules incorporated into the film drove CuO nanorods out of the film.

• 한국재료학회지
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• 제24권7호
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• pp.388-392
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• 2014

$Cu_2O$ nanowires were synthesized at large scale on copper plate by thermal oxidation in air. The effect of oxidation time and temperature on the morphology of the nanowires was examined. The oxidation time had no effect on the diameter of the nanowires, while it had a great effect on the density and the length of the nanowires. The density and the length of the nanowires increased, and then decreased, with increasing oxidation time. The oxidation temperature had a tremendous effect on the size-distribution as well as the density of the nanowires. When the oxidation temperature was $700^{\circ}C$, uniform size-distribution and high density of the nanowires was achieved. At lower and higher temperatures, the density of the nanowires was lower, and they displayed a broader size-distribution. It is suggested that the $Cu_2O$ nanowires were grown via a vapor-solid mechanism because no catalyst particles were observed at the tips of the nanowires.

• 공업화학
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• 제26권5호
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• pp.593-597
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• 2015

차세대 고밀도 연료인 tricyclopentadiene (TCPD)는 dicyclopentadiene (DCPD)를 Diels-Alder 소중합 반응을 통하여 제조하여 왔다. 이에 본 연구에서는 다양한 음이온 전구체와 양이온 전구체의 조합으로 만들어진 이온성 액체 촉매를 이용한 tricyclopentadiene (TCPD) 합성에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 2가지 음이온 전구체는 copper(I) chloride (CuCl), iron(III) chloride ($FeCl_3$)이며 양이온 전구체는 triethylamine hydrochloride (TEAC), 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIC)이다. 이온성 액체 촉매의 소중합을 통한 TCPD의 제조는 기존 Diels-Alder 반응보다 DCPD의 전환율과 TCPD의 수율 측면에서 우수하였다. 또한, 음이온/양이온 전구체의 조합으로 제조된 이온성 액체 촉매의 산도와 TCPD 수율과의 상관관계가 있었다. 이온성 액체 촉매의 루이스 산도가 낮은 음이온 전구체로 CuCl를 이용하였을 때가 $FeCl_3$를 사용하였을 때보다 TCPD 수율이 좋았다. $FeCl_3$를 음이온 전구체로 하고 양이온 전구체로 BMIC를 사용하여 두 전구체의 몰 비를 조절하여 루이스 산도를 낮추면 TCPD 수율을 증가시킬 수 있었다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.256-262
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• 2014

본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$에 구리를 함침시킨 촉매를 고정층 반응기에 충전시킨 후 휘발성유기물질(VOCs)인 벤젠의 촉매산화 반응특성을 살펴보았다. 실험조건은 반응온도 $200{\sim}500^{\circ}C$, 벤젠의 농도 400~650 ppm, 가스유입량 50~100 cc/min, 공간속도 $7,500{\sim}22,500hr^{-1}$의 범위로 적용하였다. BET분석, 주사전자현미경(SEM), 열천칭(TGA) 분석을 통해 제조된 촉매의 물성을 조사하였으며, 벤젠의 촉매산화반응의 전환율에 대하여 고찰하였다. 실험결과, 벤젠의 농도와 공간속도가 낮아질수록 벤젠 산화반응의 전환율은 증가함을 알 수 있었다. 벤젠의 촉매산화반응은 1차 균일반응으로 해석될 수 있었으며, 반응의 활성화 에너지(Ea)는 17.2 kcal/mol, 빈도인자(A)는 $1.33{\times}10^6sec^{-1}$이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.444-451
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• 2007

본 연구에서는 $\gamma-Al_2O_3$에 전이금속들을 함침시킨 촉매를 고정층 반응기에 충전시킨후 휘발성유기물질(VOCs)인 밴젠을 일정농도로 공급하면서 촉매산화 특성을 살펴보았다. 전이금속으로는 구리, 니켈, 망간, 철등을 포함해 8가지 금속을 선정하였고, 실험조건은 반응온도 $200\sim500^{\circ}C$, 벤젠의 농도 $1,000\sim3,000$ ppm, 공간속도 $5,000\sim60,000\;hr^{-1}$의 범위로 적용하였다. BET분석, 전자주사현미경(SEM), XRD분석을 통해 제조된 촉매의 물성을 조사하였으며, VOC 촉매산화반응의 전환율에 대하여 고찰하였다. 실험결과, VOC농도와 공간속도가 낮을수록 VOC산화반응의 전환율은 증가함을 알 수 있었다. 여러 전이금속촉매들 중에 Cu촉매가 벤젠에 대해 가장 높은 활성을 나타내었고, 소성온도 $500^{\circ}C$조건에서 전이금속의 함침율이 15 wt%일 경우 가장 높은 전환율을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제35권3호
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• pp.244-248
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• 2011

Copper(I) chloride와 아빈 계열의 리간드와의 Cu-amine complex 촉매를 사용한 단량체 2,6-dimethlyphenol (DMP)의 산회중합을 통하여 poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) (PPE)를 제조하였다. 중합반응에 있어서 DMP와 촉매의 비율, 다양한 리간드 및 첨가제로서 2,4,6-trimethylphenol(TMP)의 함량 등 여러 반응 변수들의 영향을 분자량측정, 열분석, 및 광학적 특성분석을 통해 조사하였다. DMP의 산화중합에 사용된 다양한 Cu-amine 촉매 system의 중합활성을 비교하기 위하여 oxygen-uptake 실험을 실시하였다. 또한 제조된 PPE의 EDTA 수용액을 사용한 정제 방법을 통하여 잔류촉매 제거가 PPE의 열 안정성에 미치는 효과를 TGA를 통해 확인하였다.