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Sol-Gel법에 의한 Perovskite (La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ) 분리막 제조
박자룡,정상혁,김정옥,김태환,성재석,송기창 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
최근 들어 치밀한 구조를 갖고 있는 세라믹소재의 분리막에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 perovskite-type 분리막은 산소를 선택적으로 투과시킴으로서 기체분리, 고체산화물 연료전지, 순산소 부하연소, 메탄의 부분산화공정을 위한 반응기 등에 응용될 수 있다. 이러한 산소 투과 분리막의 재료로는 La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ의 화학조성을 지닌 perovskite-type 세라믹막이 가장 많이 알려져 있다. 그러나 La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ 조성 중 La와 Sr의 조성변화가 perovskite 졸의 특성에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 찾아볼 수 없으며, 또한 alumina 지지체 위에 이 졸을 dip-coating시킴에 의한 막제조방법 또한 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 perovskite-type 중에서 우수한 산소투과 특성을 지닌 것으로 알려진 La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ의 조성을 선택하여 Sol-Gel법을 사용하여 La와 Sr성분의 조성을 변화시켜 다양한 용액을 제조한 후 조성변화가 제조된 졸의 특성에 미치는 영향을 살펴보고, dipcoating에 의해 alumina 지지체 위에 분리막을 형성한 내용을 보고하였다. 감사의 글 : 이 연구는 과학기술부 지원으로 수행하는 21세기 프론티어사업(이산화탄소 저감 및 처리 기술개발)의 일환으로 수행되었습니다.
Sol-Gel법에 의해 Alumina막의 제조시 PVA의 첨가 효과
박자룡,김태환,성재석,송기창 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
최근 물질분리 공업에서 열적, 기계적, 화학적 안정성이 뛰어나며 투과 속도가 큰 세라믹막에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 Sol-Gel법을 이용한 세라믹막의 제조에 관한 연구가 많은 연구자들에 의해이루어지고 있다. Sol-Gel법에 의하여 만들어진 다공성 세라믹막은 고순도, 균일성, 저온합성 등의 장점이 있으며, 특히 기공의 반경이 1.5-3 ㎚정도로 미세하고 열 안정성이 높은 alumina막의 경우 분리선택성이 뛰어나며 기공율도 높아서 투과 속도가 크므로 수소를 비롯한 기체의 분리 목적으로 활발한 연구가 진행되어 왔다. 이러한 alumina막은 보통 α-alumina 디스크나 튜브를 지지체로 하여 그 위에 dip-coating 하여 막을 형성한다. 이때 이 막들은 건조나 소성 시 막에 crack이 생기며, 이 crack들은 분리특성의 효과를 감소시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 막의 제조 시 처음단계의 건조나 다음단계인 소성에서 발생하는 crack을 방지하기 위해 binder를 첨가하는 방법을 제안 할 수 있다. 본 연구에서는 Sol-Gel법을 이용하여 제조된 alumina졸에 binder인 PVA를 첨가하여 지지체위에 γ- alumina 코팅막의 형성 시 crack 방지효과와 첨가된 PVA가 제조된 막의 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.
미립자공학,유동층,고분자,재료(무기, 유기) : Sol-Gel법에 의한 Perovskite-Type Oxide(La(1-x)SrxCo(1-y)FeyO(3-δ)) 코팅용액의 제조
박자룡 ( Ja Ryong Park ),이동일 ( Dong Il Lee ),정상혁 ( Sang Hyeok Jung ),김태환 ( Tae Hwan Kim ),성재석 ( Jae Suk Sung ),송기창 ( Ki Chang Song ) 한국화학공학회 2005 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.43 No.6
분체공학,유동층,고분자,재료(무기, 유기) : Sol-Gel 법에 의한 Nanoporous Alumina Membrane용 Alumina Sol 제조
박자룡 ( Park Ja Lyong ),김태환 ( Kim Tae Hwan ),성재석 ( Seong Jae Seog ),송기창 ( Song Gi Chang ) 한국화학공학회 2004 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.42 No.1
Alumina(boehmite) sol was prepared by the sol-gel method from aluminum isopropoxide(AIP) through bydrolysis and peptization processes. Powders were obtained by drying the sol in drying oven, and the powder properties, such as crystalline phase composition and pore structure, were studied as a function of heat-treatment temperatures. The powders showed boehmite phase at 100℃, and transformed to γ-alumina at 500℃. The powders, heat-treated at 600℃ after being peptized at HCl/AIP=0.10, 4㎚ in average pore diameter. The average pore diameter of the powders decreased with increasing HCl concentrations added uring peptization process, but increased with increasing heat-treatment temperatures.
텅스텐산으로 부터 수소 환원에 의한 텅스텐(W) 분말의 제조
조경인,박자룡,송기창 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
텅스텐은 내열금속으로 고온에 잘 견디며 내마모성이 있기 때문에 우주로켓의 노즐재료나 항공재료, 미사일재료 등에 사용된다. 지금까지 텅스텐 분말의 제조는 ammonium paratungstate (APT)를 대기 중에서 600℃-900℃로 하소시켜 W03를 얻은 후 700℃-1100℃에서 수소 환원에 의해 제조하였다. 그러나 이 방법의 문제점은 0.5 ㎛이하의 미세 분말을 얻기가 어려우며, 또한 10-20 ㎛크기의 비정상의 조대입자가 같이 존재하기 때문에 균일한 입도분포를 얻을 수 없었다. 본 연구에서는 이런 문제점을 해결하기 위하여 저가이면서 물에 잘 용해되는 sodium tungstate dihydrate를 출발물질로 하여 sodium tungstate dihydrate를 물에 용해시킨 후 HCl을 첨가하여 가수분해 시켜 텅스텐산(W03·xH2O)을 제조하였다. 이렇게 제조된 텅스텐산을 수소 환원 시켜텅스텐(W) 분말을 제조하였으며 이 과정 중 열처리 온도 등의 수소 환원 조건이 얻어진 텅스텐분말의 입도분포 및 형상 등의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다.