Kim, Jin-Ho;Hwang, Kwang-Taek;Kim, Byung-Kwan;Han, Jeong-Seb
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.20
no.6
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pp.505-511
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2009
The hydriding and electrochemical characteristics of Zr-based $AB_2$ alloy produced by gas atomization have been extensively examined. For the particle morphology of the as-cast and gas-atomized powders, it can be seen that the mechanically crushed powders are irregular, while the atomized powder particles are spherical. The increase of jet pressure of gas atomization process results in the decrease of hydrogen storage capacity and the slope of plateau pressure significantly increases. TEM and EDS studies showed the increase of jet pressure in the atomization process accelerated the phase separation within grain of the gas-atomized alloy, which brought about a poor hydrogenation property. However, the gas-atomized $AB_2$ alloy powders produced by jet pressure of 50 bar kept up the reversible $H_2$ storage capacity and discharge capacity similar to the mechanically crushed particles. In addition, the electrode of gas-atomized Zr-based $AB_2$ alloy of 50 bar showed improved cyclic stability over that of the cast and crushed particulate, which is attributed to the restriction of crack propagation by grain boundary and dislocation with ch/discharging cycling.
Tetramethylorthosilicate (TMOS) and silica nanopowder were synthesized from the waste silicon sludge containing 15% weight of silicon powder. TMOS, a precursor of silica nanopowder, was firstly prepared from the waste silicon sludge by catalytic chemical reaction. The maximum recovery of the TMOS was 100% after 5 hrs regardless of reaction temperature above $130^{\circ}C$. But the initial reaction rate became faster while the reaction temperature was higher than $150^{\circ}C$. As the methanol feedrate Increased from 0.8 ml/min to 1.4 ml/min, the yield of reaction was not varied after 3 hrs. Then, silica nanopowder was synthesized from the synthesized TMOS by flame spray pyrolysis. The morphology of as-prepared silica nanopowder was spherical and non-aggregated. The average particle diameters ranged from 9 nm to 30 nm and were in proportional to the precursor feed rate, and precursor concentration.
Lee Churl Kyoung;Chang Hankwon;Jang Hee Dong;Sohn Jeong-Soo
Resources Recycling
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v.14
no.6
s.68
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pp.37-43
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2005
[ $LiCoO_{2}$ ] nanoparticles were synthesized from leach liquor of lithium ion battery waste using flame spray pyrolysis. Electrode Materials containing lithium and cobalt could be concentrated with thermal and mechanical treatment. After dissolution of used cathode materials of the lithium battery with nitric acid, the molar ratio of Li/Co in the leach liquor was adjusted at 1.0 by adding a fresh $LiNO_{3}$ solution. The nanoparticles synthesized by the flame spray pyrolysis showed clear crystallinity and were nearly spherical, and their average primary particle diameters ranged from 11 to 35 nm. The average particle diameter increased with an increase in the molar concentration of the precursor. Raising the maximum flame temperature by controlling the gas flow rates also led to an increase in the average diameter of the particles. The $LiCoO_{2}$ powder was proved to have good characteristics as cathode active materials in charge/discharge capacity and cyclic performance.
The effect of $BaF_2$ flux in $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$(YAG:Ce) formation was investigated. Phase transformation of $Y_3Al_5O_{12}$(YAG) was characterized by using XRD, SEM, and TEM-EDS, and it was revealed that the sequential formation of the $Y_4Al_2O_9$(YAM), $YAlO_3$(YAP) and $Y_3Al_5O_{12}$(YAG) in the temperature range of 1000-1500$^{\circ}C$. Single phase of YAG was revealed from 1300$^{\circ}C$. In order to find out the effect of $BaF_2$ flux, three modeling experiments between starting materials (1.5$Al_2O_3$-2.5$Y_2O_3$, $Y_2O_3$-$BaF_2$, and $Al_2O_3$-$BaF_2$) were done. These modeling experiments showed that the nucleation process occurs via the dissolution-precipitation mechanism, whereas the grain growth process is controlled via the liquid-phase diffusion route. YAG:Ce phosphor particles prepared using a proposed technique exhibit a spherical shape, high crystallinity, and an emission intensity. According to the experimental results conducted in this investigation, 5% of $BaF_2$ was the best concentration for physical, chemical and optical properties of $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$(YAG:Ce) that is approximately 10-15% greater than that of commercial phosphor powder.
Nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders were prepared by the spray pyrolysis process. Sucrose used as the organic additive enabled the formation of nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders. The powders prepared from the spray solution without sucrose had a spherical shape, dense structure and micron size before and after calcination. However, the precursor powders prepared from the spray solution with sucrose had a large size, and hollow and porous morphology. The precursor powders had an amorphous crystal structure because of the short residence time of the powders inside the hot wall reactor. The complete decomposition of sucrose did not occur inside the hot wall reactor. Therefore, the precursor powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a carbon content of 39.2wt.%. The powders obtained from the spray solution with sucrose of 0.5M had a slightly aggregated structure of nano-sized primary powders of $BaNd_2Ti_5O_{14}$ crystalline phase after calcination at $1000^{\circ}C$. The calcined powders turned into nano-sized $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders after milling. The mean size of the $BaNd_2Ti_5O_{14}$ powders was 125 nm.
Kim, Ki-Hwan;Ahn, Hyun-Suk;Chang, Se-Jung;Ko, Young-Mo;Lee, Don-Bae;Kim, Chang-Kyu;Kuk, Il-Hyun
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1997.05b
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pp.165-170
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1997
Samples of extruded dispersions of 24 vol.% spherical U-2wt%Mo and U-10wt.%Mo powders in an aluminum matrix were annealed for over 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. No significant dimensional changes occurred in the U-1025.%Mo/aluminum dispersions. The U-2wt.%Mo/aluminum dispersion, however, increased in volume by 26% after 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. This large volume change is mainly due to the formation of voids and cracks resulting from nearly complete interdiffusion of U-Mo and aluminum. Interdiffusion between U-10wt.%Mo and aluminum was found to be minimal. The different diffusion behavior is primarily due to the fact that U-2wt.%Mo decomposes from an as-atomized metastable r-phase(bcc) solid solution into the equilibrium r-U and U$_2$Mo two-phase structure during the experiment, whereas U-10wt.%Mo retains the metastable r-phase structure after the 2,000 hours anneal and thereby displays superior thermal compatibility with aluminum compared to U-2wt.%Mo. In addition, the molybdenium supersaturated in U-10wt.%Mo particles inhibits the diffusion of aluminum atoms along the grain boundary into the particle. Also, the dissolution of only a few Mo atoms in UAL$_3$ retards the formation of the intermediate phase, as Mo atoms need to migrate from new intermetallic compounds to unreacted islands.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.54
no.6
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pp.340-347
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2021
Among various metal oxide semiconductors, ZnO has an excellent electrical, optical properties with a wide bandgap of 3.3 eV. It can be applied as a photocatalytic material due to its high absorption rate along with physical and chemical stability to UV light. In addition, it is important to control the morphology of ZnO because the size and shape of the ZnO make difference in physical properties. In this paper, we demonstrate synthesis of size-controlled ZnO tetrapods using an atmospheric pressure plasma system. A micro-sized Zn spherical powder was continuously introduced in the plume of the atmospheric plasma jet ignited with mixture of oxygen and nitrogen. The effect of plasma power and collection sites on ZnO nanostructure was investigated. After the plasma discharge for 10 min, the produced materials deposited inside the 60-cm-long quartz tube were obtained with respect to the distance from the plume. According to the SEM analysis, all the synthesized nanoparticles were found to be ZnO tetrapods ranging from 100 to 600-nm-diameter depending on both applied power and collection site. The photocatalytic efficiency was evaluated by color change of methylene blue solution using UV-Vis spectroscopy. The photocatalytic activity increased with the increase of (101) and (100) plane in ZnO tetrapods, which is caused by enhanced chemical effects of plasma process.
Lee, Dong Wook;Kim, Woo Sung;Sung, Ji Hyun;Kim, Cheol;Lee, Ho Jin
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.20
no.8
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pp.42-51
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2021
Investigations of process parameters are essential when fabricating high-quality parts using additive manufacturing. This study investigates the change in the mechanical characteristics of a SUS316L specimen fabricated using selective laser melting based on the energy density and bead overlap ratio. The SUS316L powder particles were spherical and 35 ㎛ in size. Single-bead and hexahedral shape deposition experiments were performed sequentially. A single bead experiment was performed to obtain the bead overlap ratios for different laser parameters utilizing laser power and scan speed as experimental parameters. A hexahedral shape deposition experiment was also performed to observe the difference in mechanical properties, such as the internal porosity, surface roughness, and hardness, based on the energy density and bead overlap ratio of the three-dimensional printed part. Laser power, scan speed, overlap ratio, and layer thickness were chosen as parameters for the hexahedral shape deposition experiment. Accordingly, the energy density applied for three-dimensional printing, and the experimental parameters were calculated, and the energy density and bead overlap ratio for fabricating parts with good properties have been suggested.
Microencapsulation is a protective process for materials that are sensitive to harsh conditions encounted during food manufacture and storage. The objectives of this research were to manufacture a milk protein-based delivery system (MPDS) containing Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) using skim milk powder and to investigate the effects of manufacturing variables, such as reaction temerpature and holding time, on the physiccohemical properties of MPDS and viability of LGG under dairy food processing and storage conditions. MPDS was prepared using chymosin at varing reaction temperatures from 25℃ to 40℃ for 10 min and holding times from 5 to 30 min at 25℃. The morphological and physicochemical properties of MPDS were evaluated using a confocal laser scanning microscope and a particle size analyzer, respectively. The number of viable cells were determined using the standard plate method. Spherical-shaped MPDS particles were successfully manufactured. The particle size of MPDS was increased with a decrease in reaction temperature and an increase in holding time. As reaction temperature and holding time were increased, the encapsulation efficiency of LGG in MPDS was increased. During pasteurization, the use of MPDS resulted in an increase in the LGG viability. The encapsulation of LGG in MPDS led to an increase in the viability of LGG in simulated gastric fluid. In addition, the LGG viability was enhanced with an increase in reaction temperature and holding time. In conclusions, the encapsulation of LGG in MPDS could be an effective way of improving the viability of LGG during pasturization process in various foods.
Wang, Jun Hui;Tang, Jia-Yao;Fan, Jia-Yi;Meng, Ze-Da;Zhu, Lei;Oh, Won-Chun
Korean Journal of Materials Research
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v.32
no.2
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pp.57-65
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2022
Herein a rich, Se-nanoparticle modified Mo-W18O49 nanocomposite as efficient hydrogen evolution reaction catalyst is reported via hydrothermal synthesized process. In this work, Na2SeSO3 solution and selenium powder are used as Se precursor material. The structure and composition of the nanocomposites are characterized by X-ray diffraction (XRD), high-resolution field emission scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), EDX spectrum analysis and the corresponding element mapping. The improved electrochemical properties are studied by current density, and EIS analysis. The as-prepared Se modified Mo-W18O49 synthesized via Na2SeSO3 is investigated by FE-SEM analysis and found to exhibit spherical particles combined with nanosheets. This special morphology effectively improves the charge separation and transfer efficiency, resulting in enhanced photoelectric behavior compared with that of pure Mo-W18O49. The nanomaterial obtained via Na2SeSO3 solution demonstrates a high HER activity and low overpotential of -0.34 V, allowing it to deliver a current density of 10 mA cm-2.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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