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알카라인 연료전지 가스확산층 내구성 향상을 위한 초발수 코팅 최적화 연구
김숭연 ( Soong Yeon Kim ),서민혜 ( Minhye Seo ),엄성현 ( Sunghyun Uhm ) 한국공업화학회 2017 공업화학 Vol.28 No.6
본 연구에서는 알카라인 연료전지 환원극 가스확산층에 내열화학성이 우수한 초발수 성능을 부여하기 위하여 PDMS코팅 공정을 최적화하였다. 성격이 상이한 두 개의 상용 가스확산층을 선택하였으며, 소재의 열적 안정성을 검토하여 코팅 온도를 최적화하고, PDMS 점도를 제어하여 코팅 균일성을 확보하고자 하였다. PDMS 전구체의 점도와 관계없이 200 ℃ 부근에서 코팅하게 되면 모든 확산층 표면에서 높은 초발수 성능을 나타내었다. 가혹실험 조건에서 초발수 성능변화를 측정한 결과 1000 CS PDMS를 이용하여 28BC 가스확산층에 코팅한 경우가 가장 높은 내구성을 나타내었다. Optimization study was carried out to improve the durability of the gas diffusion layer (GDL) in alkaline fuel cell cathode by the use of highly stable PDMS superhydrophobic coating. Two different commercial GDLs were selected as substrates. Coating temperature and viscosity of PDMS were controlled for the stability of structure in microporous layer of GDL as well as uniform coating according to thermal characteristics of GDL. Regardless of PDMS viscosity, highly stable super-hydrophobicities were obtained with both GDLs at 200 ℃. After the accelerated test, however, 28BC GDL coated with 1000 CS PDMS showed the best durability with the lowest loss of superhydrophobicity.
온도조절 화학기상증착법을 활용한 대용량 허니컴 구조촉매 제조 연구
서민혜 ( Minhye Seo ),김숭연 ( Soong Yeon Kim ),김영독 ( Young Dok Kim ),엄성현 ( Sunghyun Uhm ) 한국공업화학회 2018 공업화학 Vol.29 No.1
본 연구에서는 대용량 구조 촉매의 제조 및 활용 가능성을 확인하고자 셀 밀도가 높은 세라믹 허니컴 구조체와 온도조절 화학기상증착법을 활용하여 촉매를 제조하고 건식 개질 반응에 대한 촉매 활성을 평가하였다. 셀 밀도 600 cpsi코디어라이트 허니컴(CDR)을 대상으로 니켈을 코팅한 NiO/CDR 촉매는 코팅 조건과 시간을 조절함으로써 허니컴 구조체 셀 내부까지 충분한 균일 증착이 가능하였다, 800 ℃, 공간속도 10,000 h<sup>-1</sup>과 CH<sub>4</sub>와 CO<sub>2</sub>를 1 : 1로 주입한 조건에서 CH<sub>4</sub>는 약 83%, CO<sub>2</sub>는 약 90% 이상의 우수한 전환율을 보여 건식 개질 반응에 효과적으로 적용이 가능하다는 것을 확인하였다. 이 결과를 토대로 대면적, 대용량 촉매 제조 시 온도조절 화학기상증착법이 매우 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다. We report on the simple preparation method of large-scale structured catalysts by temperature-regulated chemical vapor depo-sition with a high cell-density ceramic honeycomb monolith. And the feasibility for dry reforming of methane catalysts was evaluated. The NiO/Cordierite (CDR) catalyst was prepared by controlling coating conditions at each temperature step, leading to a conformal deposition of NiO inside the cordierite honeycomb monolith with the cell density of 600 cpsi. The catalytic conversion of CH<sub>4</sub> and CO<sub>2</sub> for dry reforming of methane were about 83% and 90% with gas hourly space velocity of 10,000 h<sup>-1</sup> at 800 ℃, respectively. As a result, it exhibited that the temperature-regulated chemical vapor deposition method can be expedient for the preparation of large-scale structured catalysts.