• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.421-424
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• 2006

Nafion/Pt/Polypyrrole composite membranes were fabricated by chemical in-situ polymerization of pyrrole monomers with Pt precursors in Nafion matrix for DMFC. We demonstrated that positively charged pyrrolinum groups of polypyrrole particles were co-interacted with sulfonic groups of Nafion as verified by FT-IR results. Mutual interaction between $Nafion-SO_3^-$ (or negatively charged Pt precursors) and Polypyrrole$-NH_2^+$ influenced the physical properties of pristine Nafion. Thermal property proton conductivity, methanol permeability, and cell performance of pristine and modified Nafion were analyzed for an application of DMFC membrane. Thermal stabilities of sulfonic groups and side chains in Nafion/Pt/polypyrrole composite membranes were higher than those of Nafion due to mutual interaction between sulfonic groups of Nafion and pyrrolinum groups of polypyrrole. Methanol permeabilities of Nafion/Pt/Polypyrrole composite were reduced more proton conductivities with the increase in the content of Pt particles. As a result of that, the enhancement of cell performance by Nafion/Pt/Polypyrole O2 relative to Nafion was more pronounced under the specific experimental condition such as high temperature and more concentrated methanol solution.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.433-437
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• 2006

Pt/Nafion self-humidifying membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell(PEMFC) were synthesized via supercritical-impregnation methods. The Nafion 112 membranes were impregnated with Pt(II)$(acetylacetonate)_2$ from a supercritical carbon dioxide $(scCO_2)$ solution at $80^{\circ}C$ and 30MPa. After the impregnation, the pressure decreased slowly by releasing $CO_2$. And the Pt-impregnated Nafion membrane was converted Pt deposited Nafion membrane by reducing agent, sodium borohydride $(NaBH_4)$ with various concentrations under $50^{\circ}C$ and 2 hours. The prepared Pt-impregnated Nafion (Pt/Nafion) composite membrane were investigated by Electron Prove Micro analysis (EPMA) and X-rat Diffraction analysis (XRD) which showed distribution of Pt particle and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) a which revealed morphology of surface of Pt/Nafion composite membrane. The performance of the Pt/Nafion 112 membranes was examined in PEMFC as aself-humidifyin membranes using purpose-built equipment.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3123-3127
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• 2010

A highly sensitive electrochemical detection method for dopamine (DA) has been developed by relying on a multiwalled carbon nanotube (CNT)-sol-gel titania-Nafion composite film modified glassy carbon (GC) electrode. The CNT-titania-Nafion/GC electrode exhibited excellent electrocatalytic activity towards DA. Therefore, the CNT-titania-Nafion/GC electrode showed improved voltammetric and amperometric responses for DA compared to those obtained with both titania-Nafion/GC and Nafion/GC electrodes. The CNT-titania-Nafion/GC electrode gave a linear response ($R^2$ = 0.999) for DA from $0.5\;{\mu}M$ to 0.5 mM with a detection limit (S/N = 3) of $0.1\;{\mu}M$ and a good sensitivity of 150 mA/M while other electrodes such as CNT-Nafion/GC, titania-Nafion/GC, and a bare GC gave a sensitivity of 89, 39, and 36 mA/M, respectively. Besides, the CNT-titania-Nafion/GC electrode displayed very fast response time within 2 s. The modified electrode showed good selectivity against ascorbic acid. The modified electrode showed good stability and reproducibility. The CNT-titania-Nafion/GC electrode was applied to the determination of DA in urine and serum samples.

• 전기화학회지
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• 제7권4호
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• pp.201-205
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• 2004

본 연구에서는 Pt-Ru 촉매를 $H_2PtCI_6$ 및 $RuCl_3$ 용액을 화학적 환원에 의해 전도성 고분자인 폴리피롤을 중합시킨 Nafion 막위에 직접 침적시켰다 EDS 분석 결과 Pt 및 Ru 촉매는 Ppy/Nafion 표면에 주로 분포하는 것을 알 수 있었다. 또한 폴리피롤이 중합된 Nanon 위에 침적시킨 Pt-Ru 촉매의 메탄올에 대한 전기화학적 산화특성을 CV로 평가하였다. 메탄을 산화 개시 전위는 Ru촉매에 사용이 증가함에 따라 음전위 방향으로 전이되었다. 따라서 폴리피롤이 중합된 Nafion표면에 Pt-Ru촉매를 직접 함침할 수 있었고. 메탄올 산화 특성을 나타내는 전극을 제작할 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제10권3호
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• pp.174-177
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• 2002

Proton-conducting hybrid materials composed of silica and Nafion polymer were prepared from the sol-gel synthesis of silica in aqueous Nafion solution. The compositions of hybrid proton conductors were adjusted with the changing ratios of tetraethyl orthosilicate to Nafion. The thermal analysis, FTIR, SEM, and X-ray diffraction studies have proved the formation of Nafion/silica hybrid materials and no remarkable phase separation was observed, which led to an assumption that the macromolecular chain of silica and Nafion was homogeneously interlaned.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권5호
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• pp.315-319
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• 1994

Pichia stipitis CBS 5776을 이용하여 볏짚 가수분해물의 fermentability를 조사하고 가수분해시 고체 강력산인 Nafion과 재래식 황산에 의한 가수분해물을 비교 검토하였다. 볏짚의 Nafion 가수분해물은 산 가수분해물보다 세포 증식 및 발효에 대한 저해 수준이 낮았으며 3.2 g/l 이상의 Pichia stipitis inoculum을 사용하면 Nafion 가수분해물의 발효에서 에탄올 생산이 가능하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.118-124
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• 2005

본 연구에서는 폴리피롤로 개질된 Nafion 막에 직접적으로 백금촉매를 담지하는 방법을 제시하고 PEMFC로의 응용을 검토하였다. 개시제로 $FeCl_3$ 및 $Na_2S_2O_8$을 사용하여 피롤을 Nafion 막에 중합하였다. 제저된 PPy/Nafion 복합체 막의 양이온 전도도와 함수율을 측정한 결과, $Na_2S_2O_8$을 사용하여 제조된 복합체 막은 피롤 중합시간이 증가할수록 양이온 전도도와 함수율은 감소하였고, $FeCl_3$의 경우 함수율은 감소하지만 양이온 전도도는 유지되었다. 폴리피롤로 개질된 Nafion 막에 백금 촉매를 화학적 환원법에 의해 함침한 결과, 폴리피롤의 전자 전도성 특성에 의해 백금 담지가 향상됨을 알 수 있었다. 또한 Pt/PPy/Nafion 전극촉매와 확산 전극으로 구성된 MEA를 단위 연료전지 성능평가를 행한 결과, 0.3 V의 전위에서 $569mA/cm^2$의 전류밀도 값을 갖는 연료전지 성능을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제20권1호
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• pp.40-46
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• 2010

본 연구에서는 내열성 고분자인 폴리에테르술폰을 이용하여 전기방사의 방법으로 섬유 형태의 다공성 막을 제조하였다. 여기에 Nafion 용액을 함침 시켜 고분자 전해질 연료전지용 막을 제조하였다. 열중량 분석을 통해, 현재 고분자 전해질 막으로 상용화되어 널리 쓰이고 있는 Nafion 212보다 더 높은 열적 안정성을 갖는 것을 확인하였다. 주사전자현미경 측정을 통하여, 다공성의 폴리에테르술폰 막에 Nafion 용액이 수소이온 전도체로서 잘 함침 되어 있음을 확인할 수 있었다. AC impedance 측정 결과, $100^{\circ}C$ 이하의 온도범위에는 수소 이온 전도도가 $10^{-2}$ S/cm로 나왔으며, $100^{\circ}C$ 이상의 범위에서는 $10^{-3}$ S/cm의 값을 나타냈다. 0.6 V, $90^{\circ}C$의 조건에서 389 mA/$cm^2$의 전류밀도를 나타내었다. Nafion 212 상용 막이 $75^{\circ}C$에서 최대 성능을 나타내는데 반해, Nafion 용액을 함침시킨 폴리에테르술폰 막은 $90^{\circ}C$에서 최대 성능을 갖는 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.89-94
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• 2006

Nafion/poly(ether(amino sulfone)) acid-base 블렌드 고분자 전해질 막을 제조하여 이온전도도, 디메틸 에테르(DME) 투과도를 측정하였으며 이를 이용하여 직접 DME 연료전지 특성을 연구하였다. Poly(ether(amino sulfone)) (PEAS)는 아민기의 치환도가 $0.6\sim2.0$인 것을 합성하였다. Nafion/PEAS 블렌드 전해질 막은 Nafion과 PEAS를 DMF에 용해시켜서 캐스팅하는 방법으로 제조하였다. 블렌드 전해질막은 $100^{\circ}C$ 이상에서도 이온전도도가 계속 증가하였다. Nafion/PEAS-0.6(85:15) 블렌드 전해질막은 $50^{\circ}C$ 이상에서의 수소 이온전도도가 recast Nafion보다 더 높게 나타났으며 $120^{\circ}C$에서의 수소 이온전도도는 $1.42\times10^{-1}S/cm$로 측정되었다. PEAS의 아민기가 많이 치환될수록 블렌드 전해질막의 DME 투과도와 이온전도도는 비례적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. $100^{\circ}C$ 이상 가압 조건에서 Nafion/PEAS 블렌드 전해질막을 사용한 직접 DME 연료전지(DDMEFC)의 최대 전력밀도가 같은 조건에서 Nafion 115를 사용한 것보다 약 50%증가하였다. 이와 같은 DDMEFC의 성능 향상은 블렌드 전해질막이 Nafion과 비교하여 고온에서의 이온전도도가 향상되었고 DME투과도가 감소하였기 때문인것으로 해석된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.125-133
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• 2012

Nafion ionomer located in electrode helps to increase the platinum utilization and proton conductivity. To achieve higher performance in PEMFCs, it is important an optimum Nafion content in the electrode. As the platinum loading and fabricated method depend on the optimum Nafion content. In this study, we have examined the interrelationship between platinum loading and Nafion content fabricated by decal transfer method. For electrodes with 0.25 and 0.4 mg/$cm^2$ Pt loading, best performance was obtained at 25 wt.% Nafion ionomer loading. It is also found that MEA with 0.25 mg/$cm^2$ Pt, the optimum Nafion content appears differently at low and high current density.