• 센서학회지
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• 제29권6호
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• pp.407-411
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• 2020

In this study, we propose an array-type gas sensor with high selectivity and response using multiple oxide semiconductors. The sensor array was composed of SnO₂ and In₂O₃, and the detection characteristics were improved by using Pt, Au, and Pd catalysts. All samples were deposited directly on the Pt interdigitated electrode (IDE) through the e-beam evaporator glancing angle deposition (GAD) method. They grew in the form of well-aligned nanorods at off-axis angles. The prepared SnO₂ and In₂O₃ nanorod samples were exposed to CH₃COCH₃, C₇H₈, and NO₂ gases in a 300℃ dry condition. Au-decorated SnO₂, Au-decorated In₂O₃, and Pd-decorated In₂O₃ exhibited high selectivity for CH₃COCH₃, C₇H₈, and NO₂, respectively. They demonstrated a high detection limit of the sub ppb level computationally. In addition, measurements from each sensor were executed in the 40% relative humidity condition. Although there was a slight reduction in detection response, high selectivity and distinguishable detection characteristics were confirmed.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.2830-2844
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• 2012

This review covers recent developments in our group regarding the synthesis, characterization and applications of single-crystalline one-dimensional nanostructures based on a wide range of material systems including noble metals, metal silicides and metal germanides. For the single-crystalline one-dimensional nanostructures growth, we have employed chemical vapor transport approach without using any catalysts, capping reagents, and templates because of its simplicity and wide applicability. Au, Pd, and Pt nanowires are epitaxially grown on various substrates, in which the nanowires grow from seed crystals by the correlations of the geometry and orientation of seed crystals with those of as-grown nanowires. We also present the synthesis of numerous metal silicide and germanide 1D nanostructures. By simply varying reaction conditions, furthermore, nanowires of metastable phase, such as $Fe_5Si_3$ and $Co_3Si$, and composition tuned cobalt silicides (CoSi, $Co_2Si$, $Co_3Si$) and iron germanides ($Fe_{1.3}Ge$ and $Fe_3Ge$) nanowires are synthesized. Such developments can be utilized as advanced platforms or building blocks for a wide range of applications such as plasmonics, sensings, nanoelectronics, and spintronics.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1865-1872
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• 2011

This study investigates the sensitivity of a gas sensor to volatile organic compounds (VOCs) at various operating temperatures and catalysts. Nano-sized powdered $WO_3$ prepared by sol-gel and chemical precipitation methods was mixed with various metal oxides. Next, transition metals (Pt, Ru, Pd, and In) were doped on the surface of the mixture. Metal-$WO_3$ thick films were prepared using the screen-printing method. The physical and chemical properties of the films were studied by SEM/EDS, XRD, and BET techniques. The measured sensitivity to VOCs is defined as the ratio ($R_a/R_g$) of resistance ($R_{air}$) of $WO_3$ film in the air to resistance ($R_{gas}$) of $WO_3$ film in a VOCs test gas. The sensitivity and selectivity of the films were tested with various VOCs such as acetaldehyde, formaldehyde, methyl alcohol, and BTEX. The thick $WO_3$ film containing 1 wt % of Ru and 5 wt % of $SnO_2$ showed the best sensitivity and selectivity to acetaldehyde gas at an operating temperature of 300 $^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권4호
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• pp.80-84
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• 1991

Lignocellulosic biomass including acetosolv ricestraw and spruce lignin were liquefied and converted into liquid hydrocarbons by catalytic hydroliquefaction reaction. These experimental works were carried out in 1-liter-capacity autoclave using 50% tetralin and m-cresol solution respectively as soluble solvent and Ni. Pd. Fe and red mud as catalyst. $H_2$ gas was supplied into the reactor for escaltion of deoxhydroenolysis reaction. Catalyst concentrations were 1 % of raw material based on weight. The ratio between raw materials and soluble solvent are 1g and 10cc. The reaction conditions are 400-$700^{\circ}C$ of reaction temperature, 10-50 atms of reaction pressure. The highest yield of hydrocarbon, so called "product oil" showed 32% and 5.5% of lowest char formation when red mud was used as catalyst. The product oil yields from those of other catalysts were in the range of 20-29%. The influence of different initial hydrogen pressures was examined in the range d 30-50 atms. A minimum pressure of 35 atms was necessary to obtain a complete recovery of souble solvent for recycling.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권12호
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• pp.4131-4136
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• 2012

Several palladium complexes containing ${\beta}$-ketoiminate and ${\beta}$-diketiminate ligands successfully produced poly(DCPD) possibly via vinyl addition. It was found that catalysts with ${\beta}$-diketiminate ligands containing bulkier aryl substituents showed the highest activity in the presence of MAO as a cocatalyst. Purity of DCPD is quite essential for the higher activity and small amount of organic solvent such as $CH_2Cl_2$ and toluene is required to reduce the viscosity of the reactant mixture for the higher activity. $^1H$ NMR spectra of produced polymers with N,N-dimethylanilinium tetra(pentafluorophenyl)borate (N,N-DAPFAr"$_4$) show that 5,6-double bond of DCPD is removed with 2,3-double bond remaining. Produced poly(DCPD) with MAO cocatalyst is quite rigid and insoluble in common organic solvents but rather brittle.

• 자원리싸이클링
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• 제13권5호
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• pp.28-36
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• 2004

산화제로 질산 또는 하이포아염소산나트륨을 사용하는 염산침출에 의하여 자동차 폐촉매로부터 백금, 필라듐 및 로듐 등의 백금족 금속을 추출하는 연구를 수행하였다. 산화제의 종류 및 주입량, 반응시간, 광액농도가 백금족 금속의 추출에 미치는 영향을 조사하였다. 침출액으로부터 백금족 금속은 알루미늄을 환원제로 사용하는 세멘테이션법으로 회수하였다. 하이포아염소산나트륨을 산화제로 사용하였을 때 백금족 금속의 추출율이 더 높았으며 최적침출조건은 염산농도 8M, 하이포아염소산나트륨 첨가량 1.4mole, 침출온도 $90^{\circ}C$, 침출시간 180분, 광액농도 400 g/L 이었다. 이 조건에서 백금, 필라듐 그리고 로듐의 추출은 각각 96.1%, 93.6%, 77.3%이었다. 백금족 금속의 28당량인 2.0g의 알루미늄을 첨가하였을 때 백금, 필라듐 그리고 로듐은 각각 98%, 98.8% 그리고 65.3%가 환원되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.405-412
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• 2012

MCFC 발전시스템에서 연소기는 연료극의 배가스 중에 포함된 미반응 가스를 연료로 사용하여 공기극에 $H_2O$와 $CO_2$ 농도가 높은 고온의 혼합가스를 공급하는 역할을 한다. 하지만 이러한 배가스는 가연한계 이하로 내려가게 되어 통상적인 연소방식에 의한 완전연소가 어렵기 때문에 이를 해결하기 위하여 촉매연소기를 사용한다. 완전연소 및 이에 다른 공해물질의 저감 특성에 따라 최근 촉매연소는 환경친화적인 연소방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 MCFC 발전시스템의 BOP 시스템에 적용되는 촉매연소기에 대한 실험연구를 수행하였다. 본문에서는 실험장치를 설명한 후 촉매연소 시스템의 설계변수, 즉, $H_2$ 연료 첨가에 따른 연료조성, 유입가스의 온도, 과잉 공기비, 촉매의 종류, 그리고 시동 스케줄에 따른 촉매연소 특성을 고찰하였다.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.184-190
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• 2015

대부분의 LNT 촉매는 낮은 온도 영역에서의 NO_x 산화를 위하여 Pt와 같은 귀금속류를 사용하는 것은 경제적인 부담을 가지고 있다. 따라서, 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 시도되었다. 즉, Pt, Pd, Rh 등과 같은 귀금속류(platinum group metal, PGM)를 사용하지 않는 LNT (lean NO_x trap)용 DeNO_x 촉매를 개발하기 위해 시도하였다. 이를 위해서 예비실험을 통해 Pt등 귀금속류등의 PGM (platinum group metal)을 사용하지 않는 Al/Co/Ni 혼합 금속 산화물을 선정하였다. 궁극적으로는, 선정된 촉매의 소성온도에 따른 물리화학적 특성 변화가 NO_x 전환율에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이들의 물리화학적인 성질을 평가하기 위해 XRD, EDS, SEM, BET 분석을 실시하였다. 이러한 평가를 실시한 결과, 모든 소성온도에서 혼합금속 산화물은 Co₂AlO₄ 및 NiAl₂O₄의 스피넬 구조가 혼재되어 있는 것으로 나타났고, NO_x 기체들의 산화-환원 반응이 이루어지기에는 충분한 기공부피와 기공크기를 갖고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NH₃-TPD 분석 결과에서는 소성온도가 700 ℃ 이하를 유지해야 하는 것으로 판단되었다. 더욱이 ramp test를 통해서는 NO 및 NO_x 전환율을 동시에 만족할 수 있는 시료는 소성온도는 500 ℃에서 처리된 경우임을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 바탕으로, Al/Co/Ni=1.0/2.5/0.3 혼합 금속 산화물의 최적 소성온도는 500 ℃임을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권4호
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• pp.36-45
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• 2011

금속분말을 환원제로 사용하는 시멘테이션에 의하여 자동차 폐촉매의 침출액과 침출잔사의 세척액으로부터 백금족 금속을 환원 석출시켜 회수하는 연구를 수행하였다. 환원제로 사용한 알루미늄, 마그네슘 그리고 아연이 백금족 금속의 시멘테이션에 미치는 영향을 조사하였으며 알루미늄을 최적 환원제로 선정하였다. 침출액에 19.3 당량의 알루미늄을 첨가하고 $50{\sim}60^{\circ}C$에서 10분간 시멘테이션을 행하였을 때 백금, 팔라듐, 로듐의 환원석출율은 각각 99.3%, 99.4%, 90.2% 정도 이었다. 또한 세척액에 알루미늄을 45 당량 투입한 후 시멘터이션 반응을 통해 백금, 팔라륨, 로듐을 각각 97%, 97%, 90% 회수할 수 있었다. 그리고 회수한 환원석출물의 금속불순물들을 질산침출로 제거함으로써 백금족 금속의 품위를 약 10% 정도 향상시킬 수 있었다.

• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.284-291
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• 2010

온실가스로 알려진 $N_2O$의 촉매 분해는 최소한 670 K 이상의 온도가 요구되는 난해한 공정으로 알려져 있다. 본 연구는 CO 환원제와 더불어 473 K의 저온에서도 $N_2O$를 전량 분해될 정도로 높은 활성을 나타내는 혼합금속산화물(mixed metal oxide: MMO) 촉매에 Ce을 첨가함으로서 나타나는 $N_2O$ 분해활성에의 영향을 검토하기 위하여 수행되었다. MMO 촉매는 Co 및 Al 외에 Rh과 Pd을 사용하고, 여기에 Ce을 미량 첨가하여 공침전법으로 제조하였으며, 결과적으로 Ce 함량이 증가함에 따라 촉매 표면적은 감소하고 $N_2O$의 직접분해 활성이 감소하는 현상이 나타났다. 그러나 CO 환원제의 분위기 하에서는 이러한 활성 감소를 상쇄하고도 남을 정도의 높은 $N_2O$ 분해활성을 나타냈으며 Ce 첨가비율에 따른 활성저하도 줄일 수 있어서 MMO 촉매의 물리적 안정성 증대를 위해 Ce을 첨가할 경우 CO 환원제에 의한 $N_2O$ 환원 반응계의 활성 안정성도 유지될 수 있는 것으로 확인되었다.