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열화학 사이클 H₂ 제조를 위한 NiFe₂O₄의 열적 거동
한상범(S. B. Han),강태범(T. B. Kang),주오심(O. S. Joo),정광덕(K. D. Jung) 한국에너지학회 2003 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2003 No.-
고상법에 의해 제조된 NiFe₂O₄의 열적거동은 열화학 사이클에 의해 H₂제조를 위해서 연구되었다. NiFe₂O₄의 환원반응은 800℃부터 시작하였고 무게감소는 1000℃까지 0.2-0.3 wt% 감소하였다. 이 반응에서 NiFe₂O₄의 B위치의 Fe31 이온과 결합된 산소의 방출에 의해 NiFe₂O₄는 환원되어진다. 환원산화 반응을 위해 NiFe₂O₄의 구조는 스피넬 구조를 갖는다. 여기서 H₂O 분해반응은 환원된 NiFe₂O₄의 산화반응에 의해 H₂가 제조된다. 그러므로 NiFe₂O₄는 환원반응시 비교적 낮은 온도에서 산소를 방출하고, 환원산화 반응 중 결정구조의 변화 없이 매우 안정하게 H₂를 생산할 수 있기 때문에 열화학 사이클 반응에서 우수한 재료로 평가된다. The thermal behavior of NiFe₂O₄ prepared by a solid-state reaction was investigated for H₂ generation by the thermochemical cycle. The reduction of NiFe₂O₄ started from 800 ℃, and the weight loss was 0.2-0.3 wt% up to 1000 ℃. At this reaction, NiFe₂O₄ was reduced by release of oxygen bonded with the Fe3+ ion in the B site of NiFe₂O₄. In the H₂O decomposition reaction, H₂ was generated by oxidation of reduced NiFe₂O₄. The crystal structure of NiFe₂O₄ for redox reaction maintained spinel structure. Then, NiFe₂O₄ is excellent material in the thermochemical cyclic reaction due to release oxygen at low temperature for the reduction reaction and produce H₂maintaining crystal structure for redox reaction.
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