| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2000년 봄 (04/21 ~ 04/22, 한양대학교) |
| 권호 |
6권 1호, p.1545 |
| 발표분야 |
에너지/환경 |
| 제목 |
Boennemann법을 기초로 한 메탄올 산화반응용 합금 촉매제조 |
| 초록 |
직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell)는 anode에 메탄올을 직접 흘려 산화시킴으로 전기를 발생시키는 간단하면서 이상적인 연료전지 시스템으로 초소형 이동형 전원뿐만 아니라 자동차용 동력원으로 개발하려는 노력이 진행되고 있다. DMFC는 상온에서작동되어지므로 상대적으로 전극 전기촉매인 백금의 영향이 전체성능에 큰 비중을 차지하고있다. Anode의 연료인 메탄올이 산화되면서 촉매로 쓰이는 백금의 표면에 CO가 흡착하는피독 현상이 일어나 낮은 전류 밀도를 만든다. 따라서 위 과정에 의해 발생한 일산화탄소에의한 백금 전극의 피독 현상을 어떻게 제거 혹은 방지할 것인가의 문제가 가장 큰 과제 중하나로 남아 있다 [1]. CO 피독의 제거/방지를 위한 메커니즘은 bifunctional 메커니즘과electronic 메커니즘에 의해 제2 혹은 3의 금속을 첨가함으로 일산화탄소의 추가 산화반응을유도하여 성능향상을 위한 노력을 하고 있다[2-4]. 본 연구에서는 이 메커니즘에 따라 백금(Pt)과 함께 사용하였을 때 CO의 추가 산화 반응을 가장 잘 유도하는 것으로 알려진 Ru을합금 촉매로 사용하여 메탄올 산화 반응에 성능이 좋은 새로운 촉매 제조법을 개발하려 한다. 카본에 담지된 넓은 표면적의 촉매는 보통 침전법에 의해 제조되며 입자 크기는 직경 2∼ 5 ㎚의 분포를 갖는다. 따라서 좁은 범위의 입자 크기를 갖으며 2㎚ 이내의 평균 직경을갖는 백금 합금을 형성하여 담지량을 줄이고 효율을 높이는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 Boennemann et al. 에 의해 연구된 용매로서는 THF를 사용하고 tetraoctyl ammonium계열의 화합물을 합성하여 강한 환원제로 사용하는 합성법에 의해 촉매가 제조되어진다[5,6]. 이 환원제는 금속 염을 환원시켜 표면 활성제(surfactant)로 인해 안정화된 PtRu alloycluster인 PtRu[NOct4Cl]5를 합성시킨다. 전자 투과 현미경(Transmission electronmicroscopy, TEM)과 에너지 분산 X선 분광기(Energy dispersive X-ray, EDX) 를 통해 입자 크기와 화학적 조성을 분석한 후 전기 화학적 분석을 하였다. 또한 열처리를 통한 표면활성제의 제거로 인한 구조적 분석과 성능 향상이 E-TEK의 PtRu/C와 비교분석 되어진다.
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| 저자 |
이설아, 박경원, 권부길, 오인환, 남석우, 하흥용, 임태훈, 홍성안, 성영은
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| 소속 |
광주과학기술원 신소재공학과 |
| 키워드 |
메탄올 산화반응 |
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| 원문파일 |
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