Pt/C catalysts were prepared using black carbon (CB), and evaluated for their potential application as a catalyst of liquid-phase catalystic exchange for tritium treatment. CB was treated with 10% H2O2 solution for 0 and 2 hours at 105°C, Ethylene glycol and 40wt% Pt were added to the dried treated sample to prepare a Pt/C catalyst. The physical and chemical properties of the prepared catalysts were evaluated by BET, XRD, elemental analysis (EA), and TEM analyses. As a result of BET analysis, the surface area of CB without 10% H2O2 was 237.2 m2·g-1, and after treatment with 10% H2O2, it decreased to 181.2 m2·g-1 for 2 hours. However, the internal surface area increased, indicating the possibility that more Pt could be distributed inside the CB treated with 10% H2O2. In the XRD analysis results, the presence of Pt was confirmed by observing the Pt peak in the prepared Pt/C catalyst, and it was also observed through TEM analysis that Pt was evenly distributed within the CB. The elemental analysis (EA) results showed that the ratio of S and N decreased and the ratio of O increased with increasing 10% H2O2 treatment time. The H2O2 treated carbon supported Pt catalysts and polytetrafluoroethylene were then loaded together on a foamed nickel carrier to obtain hydrophobic catalysts. Our hydrophobic Pt catalyst using H2O2 treated black carbon are expected to be usefully used in the tritium treatment system.

본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

A 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 sample was prepared by mechanical milling under H2 (reactive mechanical grinding). Its hydriding and dehydriding properties were then examined. Activation of the 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 sample was not required. At n=1, the sample absorbed 3.11 wt% H for 2.5 min, 3.55 wt% H for 5 min, 3.86 wt% H for 10 min, and 4.23 wt% H for 30 min at 593K under 12 bar H2. At n=1, the sample desorbed 0.17 wt% H for 5 min, 0.74 wt% H for 10 min, 2.03 wt% H for 30 min, and 2.81 wt% H for 60 min at 593K under 1.0 bar H2. The XRD pattern of the 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 after reactive mechanical grinding showed Mg, β-MgH2 and small amounts of γ-MgH2, NbH2, MgF2 and NbF3. The XRD pattern of the 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 dehydrided at n=3 revealed Mg, β-MgH2, a small amount of MgO and very small amounts of MgH2 and NbH2. The 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 had a higher initial hydriding rate and a larger quantity of hydrogen absorbed for 60 min than the 90 wt% Mg-10 wt% MnO and the 90 wt% Mg-10 wt% Fe2O3, which were reported to have quite high hydriding rates and/or dehydriding rates. The 90 wt% Mg-10 wt% NbF5 had a higher initial dehydriding rate (after an incubation period) and a larger quantity of hydrogen desorbed for 60 min than the 90 wt% Mg-10 wt% MnO and the 90 wt% Mg-10 wt% Fe2O3.

Ar/Ar-H2 플라즈마법으로 고순도 Nb금속을 환원 정련하였다. 또한, Ar-(20%)H2플라즈마에서의 용융Nb금속과 수소간의 반응을 해석하였다. Ar플라즈마 환원에서는 C/Nb2O5=5.00의 비에서 99.5wt%의 금속 Nb을 얻었으며, 니오븀 산화물의 열분해에 의한 O/Sub 2/의 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)H2 플라즈마에서는 C/Nb2O5=4.80의 비에서 99.8wt%의 금속 Nb을 제조하였다. 주된 탈산반응은 H, H2와의 반응이었으며,NbOx의 증발에 의한 탈산은 발생하지 않았으나, "splash"효과에 의해 Nb의 질량손실이 발생함을 관찰하였다. 탈산반응은 1차 반응속도론에 따랐으며, 탈산의 반응속도 상수(k')는 7.8 × 10-7(m/sec)였다. Ar-(20%)H2 플라즈마법에서 Nb금속 내의 수소 용해도는 60ppm으로 분자상태 수소의 용해도인 40ppm 보다 높았으며, 포화되는 시간은 60초 이내였다. 이를 다시 Ar 플라즈마로 처리함으로써 수소 함량을 10ppm 이하로 감소시킬 수 있었다.소시킬 수 있었다.