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Ag 담지된 LaSrCoFeO<sub>3</sub> 섬유상 perovskite 촉매의 탄소 입자상 물질의 산화반응
이찬민,전유권,황호정,지윤성,권오찬,전옥성,설용건,Lee, Chanmin,Jeon, Yukwon,Hwang, Ho Jung,Ji, Yunseong,Kwon, Ohchan,Jeon, Ok Sung,Shul, Yong-Gun 한국화학공학회 2019 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.57 No.4
디젤엔진 시스템은 미세먼지 배출의 엄격해진 저감/제어 기준을 충족하기 위해서 산화촉매는 매우 중요한 기술 중에 하나이다. 본 연구에서는 효율적인 soot산화의 촉매로 Ag 나노입자가 loading된 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ 섬유상 web 촉매를 제시하였다. 제조된 촉매는 FE-SEM, EDS mapping, XRD, XPS 분석을 통해 특성을 평가하였다. Soot 산화성능측정결과 Ag의 효율적인 촉매특성과 증가된 soot입자와 표면의 접촉면적으로 인하여 50% 산화온도 평가($T_{50}=490^{\circ}C$)에서 자연적인 산화보다 $151^{\circ}C$ 가속화된 것을 확인하였다. 따라서 Ag가 loading된 촉매와 3차원적인 web 구조는 soot 산화에 효율적인 촉매후보군으로 확인하였다. The catalytic combustion of particulate matter (PM) is one of the key technologies to meet emission standards of diesel engine system. Therefore, we herein suggest Ag loaded $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ perovskite web catalyst. They were produced by the electrospinning method. FE-SEM, EDS mapping, XRD, XPS were studied to investigate the crystal and morphological structures of loaded Ag particles and $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ perovskite web catalyst. Following the catalytic soot oxidation, we found that the Ag loaded $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ perovskiteweb catalyst showed the higher catalytic activities (e.g., $T_{50}=490^{\circ}C$) than the only $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ perovskite web catalyst (e.g., $T_{50}=586^{\circ}C$). Thus, this finding suggests that Ag loaded $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ perovskite web catalyst can be a promising candidate for enhancing the soot oxidation.
나희수(Na, Heesoo),황형권(Hwang, Hyungkwon),이찬민(Lee, Chanmin),설용건(Shul, Yonggun) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
There is widespread effort to develop polymer membranes in place of Nafion for high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC). In our study, SiO2 membranes are arranged by electrospinning method. For impregnation solution, the modified sulfonated poly(ether ether ketone)(SPEEK) polymer is prepared from sulfonation, sulfochlorination, partial reduction and lithiation reaction. The modified polymer is cross-linked with 1,4-diiodobetane in NMP solvent and then blended with Heteropoly acid(HPA). The characterization of membranes is confimed by FT-IR, Thermogravimetry(TGA), water uptake test and single cell performance test for PEMFC, etc. The composite membrane shows satisfactory thermal and mechanical properties. Beside, The membrane exhibits good ion exchange capacity and high proton conductivity. As a result, The composite membrane is promising as an alternative membrane in high temperature PEMFC.
PSMA/PEI 코어-쉘 나노입자와 pH Indicator를 활용한 CO₂ 감지-색변화 검출
박재중(Jae Jung Park),김용수(Yongsoo Kim),이찬민(Chanmin Lee),국준원(Jun-Won Kook),김동현(Donghyun Kim),김중현(Jung-Hyun Kim),황기섭(Ki-Seob Hwang),이준영(Jun-Young Lee) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.5
본 연구에서는 미량의 CO₂ 가스를 감지할 수 있는 poly(styrene-co-maleic anhydride)(PSMA)/polyethylene imine(PEI) 코어-쉘 나노 입자 기반의 광학 센서를 제시하였다. 코어인 poly(styrene-co-maleic anhydride)(PSMA) 중합 시 maleic anhydride(MA)의 비율을 20wt% 투입하여, 입자의 분포도와 크기를 최적화하였으며 PEI를 부가하여 균일한 크기의 코어-쉘 형태의 PSMA/PEI를 제조하였다. CO₂ 가스 감지 가능한 광학 센서를 제조하기 위해 PSMA 코어에 pH indicator(thymol blue, cresol red 및 phenol red)를 함침하였고 pH indicator의 색 변화 특성이 유지되는 것을 확인하였다. 미량의 CO₂ 가스(0.1%)가 존재하는 경우 접촉 전의 색과 비교하여 30초 후 thymol blue의 ΔE(colorimetric response)=15536를 나타내며, 5분 후 ΔE=35645까지 증가함을 확인하였다. 이러한 CO₂ 가스 광학 센서는 30%의 상대 습도에서 가장 큰 색 변화(ΔE=37859)를 나타냈으며, 제시된 코어-쉘 타입 광학 센서는 CO₂ 가스의 시각화가 가능하며 높은 감도를 통해 다양한 광학 가스 센서 시스템에 적용될 수 있다. In this study, we developed an optical colorimetric sensor based on poly(styrene-co-maleic anhydride) (PSMA)/ polyethylene imine (PEI) core-shell nanoparticles (PSMA/PEI) for CO₂ gas detection. When the contents of MA was 20 wt%, the PSMA had the uniform particle size distribution. Moreover, PSMA/PEI core-shell nanoparticles were prepared by PEI graft. To compose optical colorimetric sensors for CO₂ gas detection, PSMA nanoparticles (core part) were prepared and then impregnated with thymol blue, cresol red, and phenol red, respectively. Furthermore, we observed the retention of color change at CO₂ gas sensor. In the presence of CO₂ gas (0.1%), thymol blue sensors of optical colorimetric changed in 0.5 min (ΔE=15536) and 5 min (ΔE=35645), respectively. The optical CO₂ gas sensor was exhibited the largest color change (ΔE=37859) at relative humidity of 30%. Optical CO₂ gas sensor of core-shell type would enable variable application of optical gas sensor system with high sensitivity and visualization.