Park In Su;Park Gyeong Won;Choi Jong Ho;Kim Yeong Min;Jeong Du Hwan;Seong Yeong Eun
한국전기화학회:학술대회논문집
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2002.07a
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pp.197-200
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2002
The electrooxidation of methanol was studied using carbon-supported PtRu(1:1) alloy nanoparticles In sulfuric acid solution for application to a direct methanol fuel cell. The GNF-supported catalyst showed excellent catalytic activities compared to those of Vulcan XC-72. The structure and electrocatalytic activity of carbon-supported electrocatalyst were investigated using X-ray diffraction (XRD), Transmission electron microscopy (TEM), cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The CV and CA confirmed the advantage of GNF as the supporting material. This can be explained by assuming that the enhanced activities of GNF-supported catalyst for methanol electrooxidation were caused by the unique properties of GNF.
KIM, JI HYE;PARK, CHU SIK;KIM, CHANG HEE;KANG, KYOUNG SOO;JEONG, SEONG UK;CHO, WON CHUL;KIM, YOUNG HO;BAE, KI KWANG
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.26
no.6
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pp.507-515
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2015
HI decomposition reaction requires a catalyst for the efficient production of hydrogen as a key reaction for hydrogen production in sulfur-iodine thermochemical water-splitting (SI) cycle. As a catalyst used in the reaction, the performance of platinum catalyst is excellent. While, the platinum catalyst is not economical. Therefore, studies of a nickel catalyst that could replace platinum have been carried out. In this study, the characteristics of the catalytic HI decomposition on the amount of loaded nickel (Ni = 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 10 wt%) were investigated. As the supported Ni amount increased up to 3 wt%, HI decomposition was found to increase in linear proportion. However, the conversion of $Ni/Al_2O_3$ catalyst loaded above 3 wt% was not linear. It was thought that the different HI decomposition characteristics was caused in the size and metal dispersion of Ni particles of catalyst. The physical property of catalyst before and after HI decomposition reaction was characterized by BET, chemisorption, XRD and SEM analysis.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.28
no.2
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pp.129-136
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2017
Characteristics of $ZrO_2$ felt supported Cu/Zn catalysts have been investigated for the production of hydrogen via methanol steam reforming. Cu and Zn in different weight percent were loaded using wet impregnation over $ZrO_2$ felt support. The catalysts were characterized with BET and FE-SEM. The performance of these synthesized catalysts were investigated at SCR=1.5, $GHSV=2000h^{-1}$, temperature=$300{\sim}400^{\circ}C$, and pressure=2.5~19.5 barA. The results showed that the $Cu^{32.5}Zn^{7.5}ZrO_2$ catalyst was most active in terms of methanol conversion and hydrogen production. The methanol conversion in steam reforming of methanol was 84.6% at 19.5 barA and furnace $400^{\circ}C$ over $Cu^{32.5}Zn^{7.5}ZrO_2$ catalyst. The catalysts prepared using $ZrO_2$ felt show higher reactor temperature than the pellet type catalyst at same furnace temperature.
The Pt-Ru/Carbon as an anode catalyst supported on the commercial activated carbon (AC) having high surface area and micropore was characterized for application of Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). The Pt-Ru/AC anode catalyst used in this experiment showed the performance of $600\;mA/cm^2$ current density at 0.3 V. The borohydride reduction process using $NaBH_4$, denoted as a process A, showed much higher current and power densities than process B prepared by changing the reduction and washing process of process A. The particle sizes are strongly affected by the reduction process than the specific surface area of raw active carbon and the sizes are almost constant when the specific surface area of carbon are over than the $1200\;m^2/g$. Smaller particle size of catalyst and more narrow intercrystalite distance increased the performance of DMFC.
The catalytic activity of precious metals(Rh, Pd, Pt) and nickel catalysts supported on ${\gamma}-Al_2O_3\;and\;CeO_2$ in the partial combustion of methane(PCM) to syngas was investigated based on the product distribution in a fixed bed now reactor under atmospheric condition and also on analysis results by SEM, XPS, TPD, BET, and XRD. The activity of the catalysts based on the syngas yield increased in the sequence $Rh(5)/CeO_2{\geq}Ni(5)/CeO_2>>Rh(5)/Al_2O_3>Pd(5)/Al_2O_3>Ni(5)/Al_2O_3$. Compared to the precious catalysts, the syngas yield and stability of the $Ni(5)/CeO_2$ catalyst were almost similar to $(5)/CeO_2$ catalyst, and superior to these of any other catalysts. The syngas yield of $Ni(5)/CeO_2$ catalyst was 90.66% at 1023 K. It could be suggested to be the redox cycle of the successive reaction and formation of active site, $Ni^{2-}$ and the lattice oxygen, $O^{2-}$ produced due to reduction of $Ce^{4-}$ to $Ce^{3-}$.
Hydrogen gas and carbon nanotubes along with nanocarbon were produced from commercial natural gas using fixed bed catalyst reactor system. The maximum amount of carbon (491 g/g of catalyst) formation was achieved on 25% Ni, 3% Cu supported catalyst without formation of CO/CO2. Pure carbon nanotubes with length of 308 nm having balloon and horn type shapes were also formed at 673 K. Three sets of catalysts were prepared by varying the concentration of Ni in the first set, Cu concentration in the second set and doping with K in the third set to investigate the effect on stabilization of the catalyst and production of carbon nanotubes and hydrogen by copper and potassium doping. Particle size analysis revealed that most of the catalyst particles are in the range of 20-35 nm. All the catalysts were characterized using powder XRD, SEM/EDX, TPR, CHN, BET and CO-chemisorption. These studies indicate that surface geometry is modified electronically with the formation of different Ni, Cu and K phases, consequently, increasing the surface reactivity of the catalyst and in turn the Carbon nanotubes/H2 production. The addition of Cu and K enhances the catalyst dispersion with the increase in Ni loadings and maximum dispersion is achieved on 25% Ni: 3% Cu/Al catalyst. Clearly, the effect of particle size coupled with specific surface geometry on the production of hydrogen gas and carbon nanotubes prevails. Addition of K increases the catalyst stability with decrease in carbon formation, due to its interaction with Cu and Ni, masking Ni and Ni:Cu active sites.
Nanosized Pt, Pt-Ru and Pt-$CeO_2$ electrocatalysts supported on acid-treated carbon nanotube (CNT) were synthesized by microwave-assisted heating of polyol process using $H_2Cl_6Pt{\cdot}6H_2O$, $RuCl_3$, $CeCl_3$ precursors, respectively, and were characterized by XRD and TEM. And then the electrochemical activity of methanol oxidation for catalyst/CNT nanocomposite electrodes was investigated. The microwave assisted polyol process produced the nano-sized crystalline catalysts particles on CNT. The size of Pt supported on CNT was 7~12 nm but it decreased to 3~5 nm in which 10wt% sodium acetate was added as a stabilizer during the polyol process. This fine Pt catalyst particles resulted in a higher current density for Pt/CNT electrode. It was also found that 10 nm size of PtRu alloys were formed by polyol process and the onset potential decreased with Ru addition. Cyclic voltammetry analysis revealed that the $Pt_{75}Ru_{25}/CNT$ electrode had the highest electrochemical activity owing to a higher ratio of the forward to reverse anodic peak current. And the chronoamperemetry test showed that $Pt_{75}Ru_{25}$ catalyst had a good catalyst stability. The activity of Pt was also found to be improved with the addition of $CeO_2$.
As an pretreatment, a Fe$(NO_3)_3{\cdot}9H_2O-Al(OH)_3$mixture was ground by a high energy mill and used as a supported catalyst for the growth of carbon nanotubes by a thermal CVD. The crystal structure of the catalyst disordered by the grinding influenced significantly the synthesis of carbon nanotubes in a thermal CVD.
The characteristics of the catalytically supported combustion with Pd and Pd/Pt based catalyst using the bench-scaled high pressure combustor have been investigated up to 5atm. This study aimed to investigate combustion characteristics of the stable flame attached to the exit of catalyst bed and NOx emissions with respect to the position of axial and radial direction in the combustor. NOx emissions were increased along the axial distance after the catalyst bed exit and radially decreased from the center to the wall of the combustor. At the higher pressure, the NOx emission decreased slightly due to the lower flame temperature in the combustor at the high pressure.
A simple and efficient synthesis of 3,4-dihydropyrimidinones or thiones is described, using silica-supported perchloric acid ($HClO_4-SiO_2$) as a heterogeneous catalyst from an aldehyde, $\beta$-dicarbonyl compound, and urea or thiourea under solvent-free conditions. Compared to the classical Biginelli reactions, this method consistently has the advantage of high yields, short reaction time, easy separation, and tolerance towards various functional groups.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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