• 제목/요약/키워드: hydrogen spillover

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1-butene의 골격 이성질화 반응에 있어서의 Iso-butene 수율 제고를 위한 촉매 특성 개발 (Development of Catalytic Characteristics for Enhancement of Iso-Butene Yield in Isomerization of 1-butene)

  • 김진걸
    • 공업화학
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    • 제8권2호
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    • pp.191-196
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    • 1997
  • $Pt/MoO_3/SiO_2$ 촉매계에서의 $50^{\circ}C$ 등온 환원 실험에서 hydrogen spillover는 소성 온도가 증가함에 따라 더욱 빠른 속도로 진행된다. 이는 Pt 표면위에 형성되는 overlayer에 기인하는 것임을 TEM과 CO chemisorption 측정으로 알 수 있었다. 1-butene의 iso-butene으로의 골격이성질화 반응 mechanism은 carbonium ion의 형성과 methyl기의 골격 치환의 2 step으로 알려져 있다. $Pt/MoO_3/SiO_2$ 촉매계에서 약 $250^{\circ}C$에서 calcination하면 iso-butene 수율이 증가한다. 이는 $PtCl_x$ precursor 내에 존재하는 chlorine의 감소에 의한 것과 overlayer 생성에 따라 Pt 표면으로부터 $MoO_3/SiO_2$로의 hydrogen spillover의 증가에 의한 것으로 추측된다.

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다중벽 탄소나노튜브의 수소 흡착 거동에 대한 Mg 나노입자의 영향 (Influence of Mg nanoparticles on Hydrogen Adsorption Behaviors of Multi-walled Carbon Nanotubes)

  • 유혜민;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.160-160
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    • 2011
  • In this work, magnesium (Mg) nanoparticles were plated onto the surfaces of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) in order to investigate the effects of their presence on the high pressure hydrogen storage behaviors of the resultant Mg/MWNTs. The structure of Mg/MWNTs was characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The pore structure and total pore volumes of Mg/MWNTs were analyzed by $N_2$/77 K adsorption isotherms. The hydrogen storage behaviors of the Mg/MWNTs were investigated by BEL-HP at 298K and 100 bar. From the results, it was found that Mg particles were homogeneously distributed on the MWNT surfaces. The hydrogen storage capacity increased in proportion to the Mg content. It can be concluded that Mg paricles play an important role in hydrogen storage characteristics due to the hydrogen spillover effect.

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MoO3 Morphology 변화가 수소 Spillover에 미치는 영향 (Effect of MoO3 Morphological Change over Hydrogen Spillover Kinetics)

  • 김진걸
    • 공업화학
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    • 제10권8호
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    • pp.1109-1113
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    • 1999
  • 함침법에 의하여 제조된 $Pt/MoO_3$$Pt/MoO_3/SiO_2$$Pt^{\circ}$$MoO_3$를 기계적으로 혼합한 촉매를 사용한 $50^{\circ}C$ 등온 환원 실험에서 소성 온도가 증가할수록, $H_2$ spillover에 의하여 Pt로부터 $MoO_3$로 이동하여 저장되는 $H_2$가 증가하는 것을 측정하였다. 연속적으로 실행한 CO chemisorption에 의하여 $H_2$ spillover에 참가하는 $H_2$에 노출된 Pt 표면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, TEM 결과로부터 $400^{\circ}C$에서 소성 후 Pt결정 표면에 $MoO_x$ overlayer가 형성되는 것을 관찰하였다. 그러므로, 표면 형상 변화에 따른 Pt과 $MoO_3$간의 활성접촉점 증가가 $H_2$ spillover에 의한 $MoO_3$로의 $H_2$ 이동을 증가시키는 원인 중의 하나인 것으로 판명된다.

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MOF-5 및 마이크로다공성 카본의 수소 저장 성능: Pt 첨가 및 하이브리드화의 영향 (Hydrogen Storage Capacities of MOF-5 and Microporous Carbon: Effects of Pt Loading and Hybridization)

  • ;서동진;서영웅
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.377-385
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    • 2008
  • 최근 수소 저장물질로서 금속-유기 골격체(metal-organic frameworks; MOFs)가 주목을 받고 있으나 상온에서의 수소 저장성능이 낮은 문제점을 가지고 있어 이를 개선하기 위한 노력들이 필요하다. 본 연구에서는 MOF-5 및 제올라이트 Y로부터 합성된 마이크로다공성 카본을 합성하여 상온 및 약 80 bar에서 수소 저장성능을 측정하였으며, 그 결과 이들의 수소 저장성능은 각각 0.77 및 0.59 wt%였다. 이에 두 물질의 수소 저장성능을 향상시키기 위하여 5 wt% 백금을 각각의 물질에 담지시켜 백금이 없는 물질에 비하여 1.21 내지 1.25배의 개선 효과를 얻을 수 있었다. 한편 수소 spillover 현상을 활용하기 위하여 MOF-5 및 Pt/마이크로다공성 카본을 sucrose와 함께 탄화시킨 결과, 최종 하이브리드 물질이 상온 및 약 82 bar에서 0.93 wt%의 수소 저장성능을 보였으며, 이는 백금에 의하여 흡착된 수소 원자가 MOF-5 및 마이크로다공성 카본으로 이동하여 저장되는 것으로 해석된다.

Pt/MoO3 촉매에 형성된 MoOx 박막이 수소 전이 속도론에 미치는 효과 (Effect of MoOx Overlayer on Hydrogen Spillover Kinetics over Pt/MoO3)

  • 김진걸;김성수;유승준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.73-78
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    • 2009
  • 투과 전자 현미경(TEM)을 사용하여 소성 후 Pt와 $MoO_3$ 표면 위에 $MoO_x$ 박막층이 형성되는 것을 조사하였다. 연속된 CO 화학 흡착법에 의하여 표면된 노출된 Pt 표면적의 변화를 관찰하였으며, XPS 분석으로 부터 Pt 표면에 형성된 $MoO_x$ 박막층 두께는 소성 온도 증가에 따라 증가하는 것으로 측정되었다. 소성 과정은 Pt와 $MoO_3$ 간에 개선된 접촉을 유도하였으며, Pt/$MoO_3$ 촉매에서 수소전이현상을 조절하는 것으로 나타난다.

수소 spillover 속도론 - I. $Pt/MoO_{3}$ 촉매의 표면 형상 변화 (Hydrogen Spillover Kinetics - I. Effect of Surface Morphology on [$Pt/MoO_{3}$] Catalyst)

  • 김진걸;김성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.491-494
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    • 2004
  • 소성 온도 증가 시 $Pt/MoO_{3}$로의 수소 흡착이 증가하였다. 선택적 CO 화학 흡착 법을 사용하여 소성 온도의 증가에 다른 백금 표면적의 감소를 측정하였다. 특성화 분석법에 의하여 Pt와 $MoO_3$간의 접촉 활성 점의 접촉이 개선됨을 측정하였다. 소성은 $MoO_3$로의 수소 공급을 증가시켰고, 수소 흡착 속도론을 조절하였다.

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Pt/$MoO_3$ 촉매에서 $MoO_3$ 상변화가 수소 spillover에 미치는 효과 (Effect of Phase Change of $MoO_3$ on $H_2$ Spillover Kinetics over Pt/$MoO_3$)

  • 김진걸;김성수;유승준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.331-336
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    • 2009
  • 수소가 Pt/$MoO_3$로 흡장되는 현상을 XRD, TEM, CO 화학흡착 분석방법을 사용하여 조사하였다. 소성과정은 Pt/$MoO_3$ 촉매의 Chlorine 함유량을 감소하며 박막을 형성하였다. 소성전과 비교하여 수소 흡장량은 소성 후에 증가하였다. Orthorhombic Pt/$MoO_3$은 Hexagonal Pt/$MoO_3$보다 항상 수소 흡장량이 증가하였다. 상대적으로 Hexagonal Pt/$MoO_3$에서 수소 흡장량이 감소하는 이유는 Hexagonal 결정격자 내에 존재하는 $NH_4^+$ 이온에 기인하는 것으로 판단된다. 결정격자 내부로의 수소 침투시 암모니움 이온이 수소내부 기공에 장애물 역할을 하므로, 수소 흡장량이 감소하는 것으로 판단된다.

Effect of Nickel Oxide on Hydrogen Storage Behaviors of Mesoporous SBA-15

  • 이슬이;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.231-231
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    • 2009
  • In this work, we prepared the Ni-loaded porous SBA-15 (SBA-15) by a depositionprecipitation (D-P) method, in order to enhance the hydrogen storage capacity. The structure and morphology of the Ni/SBA-15 were characterized by X-ray diffraction (XRD) and field emission transmission electron microscopy (FE-TEM). The results showed that, at the Ni loading used at the DP times in the range of 0-120 min, SBA-15 preserved the well-ordered hexagonal porous arrangement. The textural properties of the Ni/SBA-15 were analyzed using N2 adsorption isotherms at 77 K. Specific surface area and mesopore volume of the samples were determined from the Brunauer-Emmett-Teller (BET) equation and Barrett-Joiner-Halenda (BJH) method, respectively. The hydrogen storage capacity of the Ni/SBA-15 was evaluated at 298 K/10 MPa. The hydrogen storage capacity of the Ni/SBA-15 was increased in accordance with Ni content. Consequently, it was found that the presence of Ni on mesoporous SBA-15 created hydrogen-favorable sites which enhanced the hydrogen storage capacity by spillover effect.

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Ni Nanoparticles-hollow Carbon Spheres Hybrids for Their Enhanced Room Temperature Hydrogen Storage Performance

  • Kim, Jin-Ho;Han, Kyu-Sung
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.550-557
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    • 2013
  • A glucose hydrothermal method is described for preparing hollow carbon spheres (HCS), which have a regular morphology and a high Brunauer-Emmett-Teller surface area of 28.6 m2/g. Scanning electron microscopy shows that they have thin shells and diameter between 2 and 8 ${\mu}m$. The HCSs were modified for the enhanced room temperature hydrogen storage by employing Ni nanoparticles on their surface. The Ni-decorated HCSs were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy coupled with an energy dispersive spectroscope, and an inductively coupled plasma spectrometer, indicating that fine and well-distributed Ni nanoparticles can be accomplished on the HCSs. The hydrogen uptake capacity in HCSs with and without Ni loading was evaluated using a high-pressure microbalance at room temperature under a hydrogen pressure upto 9 MPa. As much as 1.23wt.% of hydrogen can be stored when uniformly distributed Ni nanoparticles are formed on the HCSs, while the hydrogen uptake capacity of as-received HCSs was 0.41 wt.%. For Ni nanoparticle-loaded HCSs, hydrogen molecules could be easily dissociated into atomic hydrogen and then chemically adsorbed by the sorbents, leading to an enhanced capacity for storing hydrogen.

활성점에 흡착된 잔존 chlorine이 $Pt/HxMoO_3$ 생성에 미치는 영향 (Effect of an Adsorbed Residual Chlorine at Adlineation Sites over Formation of $Pt/HxMoO_3$)

  • Jin Gul, Kim;Seong-Soo, Kim
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.282-285
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    • 2004
  • Pt/MoO₃로의 수소 이동 속도론은 소성 온도에 따라 변하는 잔존 Cl량에 의하여 영향을 받았다. 선택적 CO화학흡착 법을 사용하여 소성 온도의 증가에 다른 Pt표면적의 감소를 측정하였다. 50℃등온 실험에서 소성 후에 Cl 량의 빠른 감소 현상을 규명하기 위하여 여러 특성화 분석을 실시하였다. Pt결정 표면에서 잔존 Cl 량의 감소는 MoO₃로의 수소 공급을 증가시켰고, 수소 흡착 속도론을 조절하였다.

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