• 제목/요약/키워드: Mn-Co-Ni-Fe oxide

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La(Sr)Fe(Co)O3-δ 침지법을 이용한 양극 지지형 SOFC 제조 및 출력 특성 (Characterization and Fabrication of La(Sr)Fe(Co)O3-δ Infiltrated Cathode Support-Type Solid Oxide Fuel Cells)

  • 황국진;김민규;김한빛;신태호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.501-506
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    • 2019
  • To overcome the limitations of the conventional Ni anode-supported SOFCs, various types of ceramic anodes have been studied. However, these ceramic anodes are difficult to commercialize because of their low cell performances and difficulty in manufacturing anode-support typed SOFCs. Therefore, in this study, to use these ceramic anodes and take advantage of anode-supported SOFC, which can minimize ohmic loss from the thin electrolyte, we fabricated cathode support-typed SOFC. The cathode-support of LSCF-YSZ was prepared by the acid treatment of conventional Ni-YSZ (Yttria-stabilized Zirconia) anode-support, followed by the infiltration of LSCF to YSZ scaffold. The composite of $La(Sr)Ti(Ni)O_3$ and $Ce(Mn,Fe)O_2$ was used as the ceramic anode. The fabricated cathode-supported button cell showed a relatively low power density of $0.207Wcm^{-2}$ at $850^{\circ}C$; however, it is expected to show better performance through the optimization of the infiltration rate and thickness of LSCF-YSZ cathode-support layer.

CuO/γ-Al2O3 촉매상에서 휘발성 유기화합물 톨루엔의 저온산화 (Catalytic Deep Oxidation of Volatile Organic Compound Toluene over CuO/γ-Al2O3 Catalysts at Lower Temperatures)

  • 김상환;김재식;양희성;브트린뉴이;박형상
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.64-73
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    • 2007
  • The catalytic activity of transition metals (Cu, Co, Mn, Fe and Ni) supported on ${\gamma}-Al_2O_3$ for the oxidation of toluene was investigated in the microreactor of fixed-bed type. The catalytic activity of transition metals for the oxidation of toluene turned out to be increasing in the order of Ni$Cu/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts for the oxidation of toluene increased with the increasing loadings of copper, reached the maximum activity at 5% loadings of copper, and decreased with higher loadings of copper in the catalysts. The activity of $Cu/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts for the oxidation of toluene decreased with the increasing calcination temperatures. This might result from the decreasing surface area of catalysts due to the sintering of copper oxide as well as ${\gamma}-Al_2O_3$ supports. The 5wt% $Cu/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts calcined at $400^{\circ}C$ for 4 hrs in the air showed the highest activity for the oxidation of toluene. Mutual inhibition was observed for the binary mixture of toluene and xylene. The activity of the easy-to-oxidize toluene was greatly decreased while the difficult-to-oxidize xylene was slightly decreased in the binary mixture of toluene and xylene. It might suggest that the inhibition of toluene and xylene in the binary mixture resulted from the competitive adsorption for the adsorbed oxygen on the catalytic surface.

칼슘 코발트 층상 산화물계 열전반도체의 제조와 물성 (Processing and Properties of Calcium Cobaltite Layer Structure Oxide Thermoelectrics)

  • 곽동하;박종원;윤선호;최정철;최승철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 칼슘 코발트 층상 산화물계에서 $Ca_3Co_2O_6$$Ca_3Co_4O_9$를 기본으로 하여 열전 특성 향상을 위해 Ca 위치를 Bi, Sr, La, K로 부분 치환하고, Co위치를 Mn, Fe, Ni, Cu, Zn로 치환한 다결정 산화물을 제조하여 $300{\sim}1000K$ 까지의 열전 특성을 분석하였다. Bi가 치환된 $Ca_3Co_4O_9$계의 $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$는 전기전도도 $85.4({\Omega}cm)^{-1}, Seebeck계수 $176.2{\mu}V/K$그리고 파워팩터 $265.2{\mu}W/K^m$로 가장 높은 열전 물성치가 관찰되었다. 열전 모듈 제조를 위해서 각각의 열전반도체의 성능지수Z($10^{-4}/K$)가 0.87, 0.41의 값인 p형 열전 소재로 $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$를, n형 열전 소재로($Zn_{0.98}Al_{0.02}$)O를 선택하여 열전쌍을 제조하였다. 제조된 2쌍의 기본 열전쌍은 120K의 온도차에서 약 30mV정도의 기전력이 나타났다.

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전이금속 산화물 촉매를 이용한 톨루엔 분해 (Decomposition of Toluene over Transition Metal Oxide Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.651-656
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    • 2005
  • 톨루엔은 섬유산업 공정에서 발생하는 주요한 유해성 대기 오염원으로 간주된다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 지지체로 한 전이 금속 산화물 촉매(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)를 제조하여 톨루엔 완전 산화 반응을 조사하였다. XRD, FE-SEM, BET와 TPR 기법을 사용하여 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 가운데 Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 활성을 보여주었다. BET결과 촉매 활성의 증가는 비표면적과는 관련이 적은 것으로 나타났으며, X선 회절 분석에서 대부분의 촉매들이 무정형으로 존재함이 관찰되었다. FE-SEM을 관찰한 결과, 전이금속 산화물 촉매 중 구리산화물 촉매가 지지체 표면에 고르게 분산되어 있음을 확인할 수 있었다. 톨루엔 산화반응에 따른 촉매활성 효과는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 지지체 위에 전이금속 산화물 촉매가 고르게 분산된 점과 촉매 표면의 우수한 환원 특성에 기인하는 것으로 설명할 수 있었다.

한국심해환경연구(KODES) 지역 표층 퇴적물 중 속성작용에 의한 금속의 분화 (Fractionation of Heavy Metals by Early Diagenesis in Deep-sea core Sediments from the Korea Deep-sea Environmental Study (KODES) area, NE Equatorial Pacific)

  • 박숭현;정회수;박찬영;이경용;김기현
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권3호
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    • pp.215-225
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    • 1999
  • 심해저 표층 퇴적물 중 주원소, 미량원소, 희토류 원소의 수직 함량분포 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Cliperton fracture zone, C-C 지역) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 다중 주상 및 상자형 퇴적물 채취기를 이용해 주상시료 6개를 채취 분석했다. KODES 지역 주상 시료는 갈색인 Unit I과 연갈색인 Unit II로 구분되며, Unit I은 함수량이 높은 준액상층(peneliquid layer)인 반면 Unit II는 상대적으로 고화가 진행된 층이다. 두 Unit 간 주원소, 희토류 원소 그리고 Cu, Sr, Rb 등 원소는 함량 차이는 적으나 Mn, Ni, Co 등 원소는 Unit II에 비해 Unit I에서 함량이 2~3배 높다. R-형 요인 분석결과 연구지역 퇴적물은 Al-Ti-K-Mg-Fe-Rb-Ce 등으로 구성된 규산염 상, Ca-P-Cu-Sr-3+REEs(Trivalent Rare Earth Elements)로 구성된 인회석 상, 그리고 Mn-Ni-Co로 구성된 망간산화물 상으로 구분되는데, 규산염 상과 인회석 상은 두 Unit 간 요인점수가 큰 차이를 보이지 않는 반면 망간산화물 상은 Unit I에서 요인점수가 높다. 한편, 두 Unit는 Ni/Cu 비에 의해 구분되는데, Unit I의 Ni/Cu 비가 Unit II보다 2배 높다. 이것은 미세환원환경에서 재동된 후 준액상층인 Unit I에 산화물로 재침전된 Ni, 그라고 유기물과 함께 해저면으로 공급된 후 Unit I에서 유기물이 분해되면서 재동되어 인회석에 포함된 Cu 의 지화학적 거동 차이에 기인한 것으로 해석된다.

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Catalytic Oxygenation of Alkenes and Alkanes by Oxygen Donors Catalyzed by Cobalt-Substituted Polyoxotungstate

  • 남원우;양숙정;김형록
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권7호
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    • pp.625-630
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    • 1996
  • The cobalt-substituted polyoxotungstate [(CoPW11O39)5-] has been used as a catalyst in olefin epoxidation and alkane hydroxylation reactions. The epoxidation of olefins by iodosylbenzene in CH3CN yielded epoxides predominantly with trace amounts of allylic oxidation products. cis-Stilbene was streoselectively oxidized to cis-stilbene oxide with small amounts of trans-stilbene oxide and benzaldehyde formation. The epoxidation of carbamazepine (CBZ) by potassium monopersulfate in aqueous solution gave the corresponding CBZ 10,11-oxide product. Other transition metal-substituted polyoxotungstates (M=Mn2+, Fe2+, Ni2+, and Cu2+) were inactive in the CBZ epoxidation reaction. The cobalt-substituted polyoxotungstate also catalyzed the oxidation of alkanes with m-chloroperbenzoic acid to give the corresponding alcohols and ketones. The presence of CH2Br2 in the hydroxylation of cyclohexane afforded the formation of bromocyclohexane, suggesting the participation of cyclohexyl radical. In the 18O-labeled water experiment, there was no incorporation of 18O into the cyclohexanol product when the hydroxylation of cyclohexane by MCPBA was carried out in the presence of H218O. Some mechanistic aspects are discussed as well.

동해안 석호 퇴적물의 간극수에 함유된 금속류의 화학종 분포 (Metal Speciation in the Lagoon Sediment Interstitial Water from the Northeast Coast, Korea)

  • 김동진;김민철;유진열;권상용;서용찬;양재의;오승륜;옥용식
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.712-720
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    • 2008
  • 호소나 하천바닥의 퇴적물에는 많은 양의 미량 금속이 함유되어 있으며, 퇴적물과 간극수 사이에는 미량 금속들의 교환이 일어난다. 간극수로 이동된 미량 금속들은 쉽게 수환경으로 확산되어 수생태계에 독성을 유발한다. 그러나 이러한 미량 금속들은 존재형태에 따라 수생물에 미치는 독성이 다르다. 따라서 본 연구에서는 경포호 등 10개의 동해안 석호에 대한 퇴적물의 간극수를 분석하고 화학종 분포 예측 프로그램(MINTEQA2)을 이용하여 미량 금속들의 존재형태를 예측하여 수환경에서의 독성여부를 확인하였다. 퇴적물에서 추출한 간극수의 미량 금속 분석결과를 예측 결과, K와 Na는 자유이온형태로 존재하고 있었으며, Al, As 및 Cr 등은 자유이온 형태를 비롯한 3$\sim$4개의 착물을 형성하였고 Ca, Co, Cd, Ni, Pb 및 Zn 등은 10개 이상의 다양한 착물을 형성하였다. 염분도가 높은 청초호 등(Group I호소)은 Cd, Co, Ni, Pb, Hg 및 Zn이 주로 염화 착물을 형성하였으며, Fe, Mn 및 Mg는 황산화 착물을 형성하였다. 그러나 염분농도가 낮은 천진호 등(Group II호소)은 Hg와 Cd가 염화 착물을 형성하였으며, Cu, Mg, Mn, Ni, Pb 및 Zn는 황산화 착물을 형성하였다. Fe는 Fe(OH)$_2{^+}$, Fe(OH)$_3$(aq) 등의 수산기 착물을 형성하였다. 또한 염분농도와 상관없이 Al, As 및 Cr은 전체 호소에서 수산기 및 산화형태의 착물을 형성하였다. 대부분 호소의 간극수에 존재하는 미량 금속들은 자유이온(M$^{x+}$)형태로 존재하고 있었으며, 그 외에 M$^{x+}$ + xCl$^-$와 M$^{2+}$ + SO$_4{^{2-}}$의 착물을 형성하고 있어 수환경으로 확산될 경우 생태계 독성 및 축척을 일으킬 것으로 생각된다.

산화물계 NTC 서미스터의 특성 (Properties of Oxide Systems for NTC Thermistors)

  • 이승관;이해연;이선학;허정섭;김현식;오영우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1855-1857
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    • 1999
  • $Mn_{1-x}Fe_{2+x}O_4$, $Mg_{1-x}Fe_{2+x}O_4$ (x=0.0, 0.025, 0.1, 0.2) for negative temperature coefficient (NTC) thermistor were prepared by calcining at $800^{\circ}C$ and sintering from 1100 to $1250^{\circ}C$ with $50^{\circ}C$ intervals. The best linear property was obtained in the Mn-based sample sintered at $1200^{\circ}C$ with x=0.0 composition. Temperature coefficient of resistance, $\alpha$, was -3.0 %/$^{\circ}C$ in the Mg-based sample at $25^{\circ}C$. Thermistor parameter, B, was in the range of 2500 [K] $\sim$7400 [K]. The results show the possibility that Mn-Ni-Co based thermistor could be substituted by the composition used in this study.

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연료극 지지체식 평관형 고체산화물 연료전지 특성 연구 (Characteristics of Anode-supported Flat Tubular Solid Oxide Fuel Cell)

  • 김종희;송락현
    • 전기화학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.94-99
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    • 2004
  • 연료극 지지체 평관형 고체산화물 연료전지(SOFC)의 셀 전력밀도를 증가시키기 위하여 압출법에 의하여 제조하고 그 특성을 연구하였다. 연료극 지지체로써 Ni/YSZ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) cermet는 기공율 $50.6\%,\;0.23{\mu}m$의 기공크기를 나타내었다. 지지체에서의 Ni의 분포는 균일하였으며 전자전도 경로로써의 Ni의 연결성은 양호하였다. 지지체에 YSZ전해질과 복합 공기극층인 $LSM((La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_3)/YSZ$ 복합층, LSM, LSCF $(La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3)$층이 슬러리 디핑법에 의하여 코팅 및 소결된 연료극 지지체식 평관형 고체산화물 연료전지 단위전지의 성능은 $800^{\circ}C$에서 $300mW/cm^2(0.6V,\;500mA/cm^2)$의 성능을 나타내었다. 임피던스 분석에 의하여 평관형 셀의 전기화학적 분극저항을 평가하고 연료측의 가습에 따라 분극저항이 감소되어 성능이 향상됨을 알 수 있었다 슬러리 디핑법으로 LSM이 코팅된 SUS430 금속연결재를 $Ar+10\%\;H_2$에서 소결하였으며, $750^{\circ}C$에서 면저항의 측정할 결과, 초기에는 $148m{\Omega}cm^2$를 나타내었으며, 450시간 경과 후에 $43m{\Omega}cm^2$의 낮은 면저항을 유지하였다. 반면에 동일한 조건으로 LSM이 코팅된 Fecralloy는 높은 면저항을 나타내었다.

Distribution of Heavy Metals in Sediment Cores Collected from the Nakdong River, South Korea

  • Magalie, Ntahokaja;Lee, Jiyeong;Kang, Jihye;Kim, Jeonghoon;Park, Ho-Jin;Bae, Sang Yeol;Jeong, Seok;Kim, Young-Seog;Ryu, Jong-Sik
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.412-424
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    • 2021
  • Understanding the distribution of heavy metals in sediment is necessary because labile heavy metals can partition into the water column and bioaccumulate in aquatic organisms. Here we investigated six heavy metals (Co, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn) in sediment cores using a five-step sequential leaching method to examine the occurrence of heavy metals in the sediment. The results showed that all elements, except Mn, are depleted in the exchangeable and carbonate fractions. However, heavy metal concentrations are much higher in the Fe-Mn oxide and organic matter fractions, especially for Cu, indicating enrichment in the organic matter fraction. Furthermore, contamination parameters (contamination factor and geoaccumulation index) indicate that Mn contamination is high, primarily derived from anthropogenic sources, presenting a potential risk to ecosystems in the Nakdong River.