• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.407-411
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• 2015

고상반응법으로 제조된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 페롭스카이트 산화물 상용분말을 압축 성형 후 $1100^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 후, 1.0 mm의 두께를 가지는 평판형 분리막을 제조하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량은 온도와 산소분압이 증가함에 따라 증가하였고, 산소투과의 활성화에너지는 산소분압이 증가할수록 높은 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 공급가스와 스윕가스의 유량 변화에 따른 투과 특성 분석 결과, 유량이 증가할수록 높은 산소투과량을 보였으며, 공급가스보다 스윕가스의 유량에 따라 크게 변함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.382-387
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• 2008

착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.29-35
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• 2013

A dense mixed ionic and electronic conducting ceramic membrane is one of the most promising materials because it can be used for separation of oxygen from the mixture gas. The $ABO_3$ perovskite structure shows high chemical stability at high temperatures under reduction and oxidation atmospheres. $BaCo_{1-x-y}Fe_xZr_yO_{3-{\delta}}$ (BCFZ) was well-known material as high mechanical strength, low thermal conductivity and stability in the high valence state. Glycine Nitrate Process (GNP) is rapid and effective method for powder synthesis using glycine as a fuel and show higher product crystallinity compared to solid state reaction and citrate-EDTA method. BCFZ was fabricated by modified glycine nitrate process. In order to control the burn-up reaction, $NH_4NO_3$ was used as extra nitrate. According to X-Ray Diffraction (XRD) results, BCFZ was single phase regardless of Zr dopants from y=0.1 to 0.3 on B sites. The green compacts were sintered at $1200^{\circ}C$ for 2 hours. Oxygen permeability, methane partial oxidation rate and hydrogen production ability of the membranes were characterized by using Micro Gas Chromatography (Micro GC) under various condition. The high oxygen permeation flux of BCFZ 1-451 was about $1ml{\cdot}cm^{-2}s^{-1}$. Using the humidified Argon gas, BCFZ 1-433 produced hydrogen about $1ml{\cdot}cm^{-2}s^{-1}$.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.55-61
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• 2011

고상반응법을 이용하여 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ (BCFN) 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1,200^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 세라믹 분리막을 제조하였다. 제조된 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 XRD 분석결과 단일상의 페롭스카이트 구조를 보였다. 밀봉재료로 glass ring을 사용하여 가스누출 실험 및 산소투과 분석을 하였으며, 산소투과 분석 결과 온도와 산소분압($Po_2$)이 증가할수록 산소투과량은 증가하였고, $Po_2$ = 0.63 atm의 경우 $950^{\circ}C$에서 $2.3mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. 또한, 이산화탄소 300 ppm이 포함된 혼합공기를 사용할 경우 모사공기($Po_2$ = 0.21 atm)를 사용한 경우에 비해 산소투과량이 최대 2.9%만 감소하였다. 이는 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ 분리막이 다른 분리막에 비해 이산화탄소에 대해 안정하다는 것을 의미한다.

• 멤브레인
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• 제13권3호
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• pp.154-161
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• 2003

본 연구에서는 소수성 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 분리막의 산소동위원소 분리특성을 확인하기 위해 물의 온도에 따른 수증기의 막 투과특성을 Air Cap Membrane Distillation (AGMD)과 Vacuum Enhanced Membrane Distillation (VEMD) 방법을 이용하여 각각 측정하였다. 투과된 수증기는 트랩에서 수거하여 투과플럭스 (permeation flux)를 측정하였고$ H_2^{16}O$와 $H_2^{18}O$의 성분비는 다이오드 레이저 흡수분광법을 이용하여 측정하였다. 분리막을 투과한 수증기에서 무거운 산소동위원소의 성분비가 감소함을 확인하였고 분리계수는 실험 조건에 따라 1.004~1.01로 측정되었다. 또한 분리막의 기공에 있는 공기가 산소동위원소의 분리에 미치는 영향을 확인하였고 기공내 공기가 없을 때 동위원소 분리계수가 증가함을 관찰하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1987년도 학술발표초록집
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• pp.31-31
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• 1987

• 한국세라믹학회지
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• 제49권1호
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• pp.29-36
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• 2012

In many applications of functional oxides originally homogeneous materials are exposed to gradients in the chemical potential of oxygen. Prominent examples are solid oxide fuel cells (SOFCs) or oxygen permeation membranes (OPMs). Other thermodynamic potential gradients are gradients of electrical potential, temperature or uni-axial pressure. The applied gradients act as generalized thermodynamic forces and induce directed fluxes of the mobile components. These fluxes may lead to three basic degradation phenomena of the materials, which are kinetic demixing, kinetic decomposition, and morphological instabilities.

• Korean Membrane Journal
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• 제9권1호
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• pp.34-42
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• 2007

A perovskite-type ($La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$) dense ceramic membrane was prepared by polymerized complex method, using citric acid as a chelating agent and ethylene glycol as an organic stabilizer. Effect of Ti addition on lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was investigated by evaluating the thermal expansion coefficient, the oxygen flux, the electrical conductivity, and the phase stability. The thermal expansion coefficient in air was $21.19\;{\times}\;10^{-6}/K$ at 473 to 1,223 K. At the oxygen partial pressure of 0.21 atm ($20%\;O_2$), the electrical conductivity increased with temperature and then decreased after 973 K. The decrement in electrical conductivity at high temperatures was explained by a loss of the lattice oxygen. The oxygen flux increased with temperature and was $0.17\;mL/cm^2{\cdot}min$ at 1,223 K. From the temperature-dependent oxygen flux data, the activation energy of oxygen ion conduction was calculated and was 80.5 kJ/mol at 1,073 to 1,223 K. Also, the Ti-added lanthanum-strontium ferrite mixed conductor was structurally and chemically stable after 450 hours long-term test at 1,173 K.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제4권2호
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• pp.146-150
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• 1998

The total conductivity and oxygen permeation in (Ce1-xZrxO2)0.9(CaO)0.1 solid solutions were measure das a function of temperature and oxygen partial pressure. Empirically, σ at given x and T was expressed essentially by σ=σo2+σeo Po2-1/4, where σo2 and σeo are constant. Applying a standard defect model in which major defects are Cace", Cece' and Vo in ideal solution, we can assign σo2 as the oxide ion conductivity decreases while the electronic conductivity increases with the increase in Zr content. Using the oxide ion and electronic conductivities thus determined, the oxygen permeation flux was calculated for respective Po2 and T conditions at which the measurements were made. The calculated values were found to agree with the observed ones.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.8-15
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• 2012

다공성 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$로 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막은 압출성형 및 dip coating 방법으로 제조 되었다. 코팅된 관형 분리막의 특성은 X-선 회절분석기(XRD)와 전자 주사 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 분석결과 $2{\mu}m$의 다공성 코팅 층을 갖는 페롭스카이트 구조임을 알 수 있었다. 산소투과량 분석은 $750{\sim}950^{\circ}C$ 범위에서 공급측과 투과 측을 대기 중 공기와 진공으로 하여 수행되었다. 다공성의 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$로 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 산소투과량은 $950^{\circ}C$에서 $3.2mL/min{\cdot}cm^2$로 코팅되지 않은 분리막보다 높게 나타났으며, 11일 동안의 장기 안정성 실험결과 코팅 층에 의해 안정성이 증가됨을 알 수 있었다.