AFC용 Raney 니켈 촉매의 크롬 첨가 특성

이홍기,Lee, Hong-Ki 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.8

크롬의 첨가에 따른 Raney 니켈의 특성을 파악하여 우수한 성능을 나타낼 수 있는 알칼리형 연료전지용 수소극의 촉매를 제조하였다. 또한 제조된 촉매를 이용, 실제 전극으로 제작하여 전류밀도를 측정한 뒤 최적의 전극재료의 제조조건을 확립하였다. 먼저 Ni-Al합금 제조시 크롬의 첨가량을 달리하여 Raney 니켈을 제조한 뒤 이를 이용하여 수소극을 제작, 전기화학적 특성을 고찰한 결과 크롬 첨가량이 증가함에 따라 mass activity도 증가하여 크롬 첨가량이 1 wt% 인 경우 최고 3.688 A/g을 나타내었다. 전기화학적 측정시 half cell의 운전온도는 8$0^{\circ}C$이었으며 전해질은 6N KOH이었다. Raney 니켈 촉매의 입자크기와 비표면 적을 조사한 결과 크롬의 첨가량이 증가함에 따라 Raney 니켈 촉매의 입자크기는 12.11 $\mu\textrm{m}$에서 크롬의 첨가량이 1.25 wt%인 경우 11.07 $\mu\textrm{m}$로 감소하였고 비표면적은 0.653 $\m^2$/g에서 0.685 $\m^2$로 중가함을 알 수 있었다. 평균입자 크기가 커짐에 따라 잔존 알루미늄의 함량은 증가함을 알 수 있었다. The effects of chromium addition on the catalytic activity of Raney nickel in alkaline fuel cell (AFC) have been studied. When the catalysts are prepared from various contents of chromium, the electrochemical characteristics shows the highest mass activity of 3.588 A/g. Operating temperature and electrolyte concentration of half cell were $80^{\circ}C$ and 6N KOH, respectively. With the addition of chromium, the particle size is diminished from 12.11 $\mu\textrm{m}$ to 11.07 $\mu\textrm{m}$ and the decrease of particle size contributes to the enlargement of the specific surface area from 0.653 $\m^2$/g to 0.685$\m^2$/g. The residual aluminium contents of Raney nickel surface are considerably influenced by the particle size and chromium acts as sintering inhibitor.

표면처리된 천연 제올라이트의 질소흡착 특성

이홍기,심미자,김상욱 ( Hong Ki Lee,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.1

경북 감포지역에서 산출되는 천연 제올라이트의 열처리와 화학처리에 대한 기체의 흡착특성을 살펴 보았다. 화학처리에 따른 기체흡착 특성을 살펴 보기 위해 0.5N, 1.0N, 2.0N, 5.0N의 HCl 또는 NaOH용액 700㎖에 분쇄, 수세, 건조의 과정을 거친 천연 제올라이트 70g을 플라스크에 넣고, 교반하면서 100℃, 2시간 동안 가열 처리하였다. 이를 중성이 될 때까지 수세한 다음 110℃에서 24시간 건조하여 흡착시료로 사용하였다. 입도분포와 기공분포의 변화에 따른 기체의 흡착량 변화를 측정하여 화학처리에 의한 제올라이트 미세기공의 확대효과와 형상과 제올라이트의 흡착특성과의 상관 관계를 검토하였다. 액체 흡착시는 산처리가 알칼리처리보다 유리하였지만 기체 흡착은 산처리에 의한 기공확대효과로 흡착량의 증가를 관찰할 수 없었다. The characteristics of nitrogen gas adsorption with chemical-treated natural zeolite produced in Kampo area were studied. From the result of liquid adsorption, acid treatment was more effective than alkali treatment because exchanged H^+ ion was attributed to pore size enlargement. But in ga adsorption, different results were obtained. After HCl treatment, 80% of the pore area was derived from higher portion of micropore and lead to the hindrance of gas diffusion rate. It was confirmed with pore size distribution curve and isothermal plot.

편도적출술 및 아데노이드제거술과 충수절제술의 지역별 변이

이홍기,문옥륜,이기효,Lee, Hong-Ki,Moon, Ok-Ryun,Lee, Key-Hyo 대한예방의학회 1993 Journal of Preventive Medicine and Public Health Vol.26 No.3

The objectives of this study are two-fold : to identify geographic variations in the rate of tonsillectomy and adenoidectomy (T&A) and appendectomy and analyze the socioeconomic variables and health resources which affect geographic variation in the rate. The nationwide three month's cases of the two surgical procedures in 1991 are obtained from the record of the National Federation of Medical Insurance. The analysis shows two to ten-fold variations in the regional rates for the performance of two common procedures such as T&A and appendectomy. T&A shows a bigger regional variations than appendectomy. As a result of multiple regression, the factor of bed supply has been found significant for the dependent variable of the rate of T&A. The finding of large variations in the rate of surgical procedures throughout the country would have important implications for allocating scarce resources and managing quality of care. Further analysis is needed for the elaboration of the above implications.

친핵성 용매하에서 전도성 Polypyrrole 의 전기화학적 합성

이홍기,박수길,심미자,김상욱,이주성 ( Hong Ki Lee,Soo Gil Park,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.4

N, N-dimethylformamide(DMF)와 dimethylsulfoxide(DMSO)와 같은 친핵성 용매에 protic acid인 p-toluenesulfonic acid 또는 benzenesulfonic acid를 지지전해질로 사용하여 전도성 polypyrrole 필름을 전해 합성하였다. Cyclic voltammogram을 통해 전기화학적 반응거동을 조사한 결과 0.65, 0.85, 1.12V vs. Ag/AgNO₃에서 모노머의 초기산화와 전극에서의 생성 모노머의 폴리머 성장, 그리고 약간의 분해에 해당되는 peak를 확인할 수 있었다. 전류-시간 곡선에서 전위가 증가하거나 pyrrole의 농도가 증가할 때 전류값이 증가함에 따라 nucleation에 의한 폴리머의 성장반응이라 추정하였다. 전류가 시간의 제곱에 직선성일 때 log(I/t²)과 전위와의 plot으로부터 n-value가 2.3정도임을 알았다. 전해중합시의 pyrrole 또는 protic acid의 농도가 증가함에 따라 생성 film의 전도도가 증가하였다. 인장강도와 연신율을 측정하여 기계적 물성을 검토하였으며 SEM을 이용하여 표면 morphology도 확인하였다. Conductive polypyrrole films have been synthesized by electrochemical method in nucleophilic solvent such as N, N-dimethylformamide(DMF), dimethylsulfoxide(DMSO). The effect of protic acid as supporting electrolyte to decrease the nucleophilicity of the solvent was studied. Cyclic voltammetry, I-t transients were carried out to investigate the electrodeposition of conductive polypyrrole film on platinum electrode. Three peaks of 0.65V, 0.85V, and 1.2V vs. Ag/AgNO₃, indicated oxidation of monomer, oxidation of pyrrole to the platinum electrode and decomposition of polypyrrole film, respectively. With the I-t transients, nucleation process was confirmed and from obtained linear fits of I vs.t² resembles the metal film formation, and 2.15-2.26 of n-value could be calculated. As concentration of pyrrole or protic acid was increased, the conductivity of polypyrrole film increased linearly. Tensile strength and elongation were investigated for comparing the mechanical properties and also SEM was performed for morphology investigation.

알칼리형 연료전지용 산소극의 전기화학적 특성고찰 - 콜로이드 방법에 의한 카본블랙상 은촉매담지 -

이홍기,이주성 ( Hong Ki Lee,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1992 공업화학 Vol.3 No.4

콜로이드 방법에 의해 은입자를 카본블랙에 담지시켜 알칼리형 연료전지의 산소극의 촉매로 사용하였다. AgN0_3와 NaBH_4의 혼합용액에 sodium dodecyl benzenesulfonate를 첨가하여 콜로이드 용액을 만들었고 이를 전기영동법으로 확인하였다. 입자크기에 대한 전극성능의 영향과 화학흡착을 고찰한 결과 200Å의 촉매로 제조한 전극이 가장 우수하였으므로 이를 위해 계면활성제의 첨가효과, 담지시의 교반시간과 담체로 사용되는 카본의 분산성에 따른 은입자의 응집현상을 검토하였다. 열처리 효과에 의한 입자 크기의 증가를 고려할 때 계면활성제의 첨가량을 10mg/ℓ으로 하고 9시간 교반하여 100Å의 입자크기를 갖는 촉매를 제조한 뒤 이를 이용하여 전극을 제작하는 것이 가장 좋았다. 또한 카본블랙을 초음파 분산기로 분산시키는 경우 30초 이후에는 재응집현상이 일어남을 알 수 있었다. Silver particles were impregnated on carbon black with colloidal method and used as catalyst for oxygen electrode in alkaline fuel cell. With the addition of sodium dodecylbenzenesulfonate in AgN0_3 and NaBH_4 solution, colloidal solution was made and confirmed with electrophoresis test. Effects of particle size on electrode performance were studied and 200Å of silver particle size shown the highest value of mass activity. The aggromeration of silver particle was influenced with surfactant amount, stirring time and heat treatment. Considering the increase of particle size caused of operating temperature, recommendable particle size of silver catalyst for manufacturing the electrode was 100Å. Dispersity of carbon black was investigated and reagglomeration was appeared after homogenizing 30 sec.

연구발표논문초록 ( 공업화학 (Ⅲ) ) : 친핵성 용매하에서 전도성 Polypyrrole 의 전해합성

이홍기,신성호,이주성 ( Hong Ki Lee,Sung Ho Shin,Ju Seong Lee ) 한국화학공학회 1988 춘계학술발표회 Vol.- No.-

전도성 폴리아닐린 분말의 제막 특성

이홍기,최은석,심미자,김상욱,이주성 ( Hong Ki Lee,Eun Suk Choi,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.2

화학적 또는 전해 중합하여 얻어진 polyaniline분말을 이용 NMP에서 polyaniline film을 만들었다. 이때 사용된 전해 중합법은 정전류법, 정전위법, 순환전위법이었다. SEM, FT-IR, TGA및 전도도 측정을 통하여 이들 필름들의 특성을 평가한 결과 정전류법으로 중합된 polyaniline분말을 이용 제막할 경우 가장 우수한 특성을 나타내었다. Polyaniline film was prepared with N-methyl-2-pyrrolidone after polyaniline was synthesized by chemical or electrochemical polymerization such as constant-current method, constant-potential method and cyclic voltammetric method. SEM, FT-IR, TGA and Conductivity measurement were carried out to confirm the difference between these films. The best quality of film was obtained by using polyaniline powder synthesized by constant current method.

연구논문 - 전지 / 무기 : 콜로이드 방법에 의한 알칼리형 연료전지용 산소극 촉매 개발

이홍기,윤선호,김형진,이주성 ( Hong Ki Lee,Sun Ho Yun,Hyung Jin Kim,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1990 No.3

천연 제올라이트의 기체흡착에 대한 화학처리 효과

이홍기,심미자,김상욱 ( Hong Ki Lee,Mi Ja Shim,Sang Wook Kim ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.1

알칼리형 연료전지용 다공성 니켈수소극의 촉매특성개선

이홍기,이주성 ( Hong Ki Lee,Ju Seong Lee ) 한국공업화학회 1992 공업화학 Vol.3 No.2

알칼리형 연료전지의 수소극을 제작하기 위해 니켈을 사용하였다. 분극곡선을 측정한 결과 최적의 전해질 농도와 운전온도 조건은 6N KOH와 80℃였다. 다양한 양의 PTFE현탁액을 첨가하여 제조한 수소 극에서의 전도도와 겉보기기공도 및 전류밀도를 비교한 결과 10wt%의 PTFE를 첨가하는 경우가 가장 적당함을 알았다. CO화학흡착량으로부터 표면적을 구했으며 10wt%의 PTFE를 침적시키고 340℃에서 소결시켜 제조한 수소극적 경우 200mA/㎤이상의 전류밀도를 나타내었다. 전극의 표면구조를 SEM으로 관찰하였고 cold pressing, hot pressing, rolling 및 calendering방법 등의 전극제작방법에 따른 전기화학적 특성을 고찰하였다. Nickel was used as a catalyst for the hydrogen electrode in alkaline fuel cell. The optimum electrolyte concentration and recommendable operating temperature identified from polarization curves were 6N KOH and 80℃, respectively. Comparing the conductivity, apparent porosity and current density at porous hydrogen electrode manufactured with various PTFE additions, the proper content of PTFE was 10wt% . Chemisorption was carried out to define the appropriate surface area. The electrode produced with 10wt % of PTFE and sintered at 340℃ showed more than 200mA/㎤ of current density. The morphology of electrode surface was investigated with SEM. Cold pressing, hot pressing, rolling and calendering methods were carried out for manufacturing the electrode, and electrochemical characteristics for each method was studied.