Nitrogen (N)-doped ordered mesoporous carbons (OMCs) with a dual transition metal system were synthesized as non-Pt catalysts for the ORR. The highly nitrogen doped OMCs were prepared by the precursor of ionic liquid (3-methyl-1-butylpyridine dicyanamide) for N/C species and a mesoporous silica template for the physical structure. Mostly, N-doped carbons are promoted by a single transition metal to improve catalytic activity for ORR in PEMFCs. In this study, our N-doped mesoporous carbons were promoted by the dual transition metals of iron and cobalt (Fe, Co), which were incorporated into the N-doped carbons lattice by subsequently heat treatments. All the prepared carbons were characterized by via transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). To evaluate the activities of synthesized doped carbons, linear sweep was recorded in an acidic solution to compare the ORR catalytic activities values for the use in the PEMFC system. The dual transition metal promotion improved the ORR activity compared with the single transition metal promotion, due to the increase in the quaternary nitrogen species from the structural change by the dual metals. The effect of different ratio of the dual metals into the N doped carbon were examined to evaluate the activities of the oxygen reduction reaction.

본 연구에서는 혼합 자일렌에서 에틸벤젠을 분리하기 위하여 제올라이트 분리막을 이용하였다. 마이크로웨이브 합성 온도에 변화를 주어 제조한 TS-1 제올라이트 결정을 알루미나 튜브에 성장시키기 위해 3-chloropropyltrimethoxysilane를 코팅 후 TS-1 nano seed를 안착시키고 마이크로웨이브 합성법을 이용한 2차 성장을 통해 3~4 mum의 두께를 가지는 얇은 TS-1 제올라이트 분리막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 에틸벤젠/메타자일렌/파라자일렌이 혼합된 혼합 자일렌으로부터 에틸벤젠을 분리하였다. 마이크로웨이브 합성 온도가 증가할수록 제올라이트 결정의 크기가 비례하여 증가하였다. 또한 반응기의 온도가 200℃에서 가장 높은 투과 플럭스와 선택도를 가졌다. 가장 좋은 에틸벤젠 분리 성능을 보인 분리막은 마이크로웨이브 합성 온도가 170℃인 분리막이고 선택도 값은 2.64였다(에틸벤젠 투과 플럭스 : 1703.0 mol/m2·s·Pa).