높은 산소 분리 특성과 CO₂에 대한 안정성을 보인 LSTF가 코팅된 BSCF 분리막을 bench 규모의 장치에 적용하여 산소 투과 실험을 수행 하였다. 그 결과 실험실 장치에서 측정한 산소 투과율과 다른 결과를 보였다. 이와 같은 산소 투과율의 변화를 XRD와 SEM/EDS를 통해 분석 하였다. 또한 실험실 규모 장치와 bench 규모 장치의 분리막 반응기 내 온도 구배에 따라서 분리막을 3영역으로 나누어 각각 비교 분석하였다.

이온전도성 분리막을 이용한 산소 제조 기술은 효율적으로 산소를 제조할 수 있으며, 산소부화 연소기술, 순산소 연소기술 등에 적용 범위가 넓다. 고온에서 운전하는 특성상 열적, 화학적으로 안정적이어야 하며, 특히 이산화탄소 재순환기술을 적용하기 위해서는 이산화탄소 내성이 필수적이다. 본 연구에서는 높은 투과성능을 가지는 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ를 상전이 및 소결법으로 중공사막을 제조하였으며 표면을 페롭스카이트-플로라이트 이중상 물질로 개질하여 이산화탄소 내성을 갖도록 하였다. 제조한 분리막을 산소 분리 모듈에 적용하여 부피당 면적에 따른 투과도 및 산소 유량 변화를 관찰하였다.

Methane combustion over perovskite catalysts was investigated. For the preparation of catalysts, Co, Mn, Fe, and Ni were used as B-site components of the perovskite catalysts (ABO3) and La was used as A-site component. The effect of calcination temperature on methane combustion and perovskite structure was also investigated. The structure of perovskites, surface area, and adsorbed oxygen species were tested with XRD, BET apparatus, and O2-TPD, respectively. The formation of perovskite structure was affected by the calcination temperature. The catalyst desorbing oxygen at a lower temperature showed better activity for the methane combustion, therefore, the oxygen species desorbing at lower temperatures is responsible for the methane combustion.

[ ](R=Pr, Nd, and Sm) was synthesized and their magnetic properties and charge ordering(CO) transition related with lattice dynamics and oxygen vacancy were systematically investigated. The charge disproportion ation(CD) in (R=Pr,Nd) was in which two kins of iron with valence state and were found with ratio of 2:1. In this charge ordering state a sequence of exists aligned along the [111] direction of the pseudocubic perovskite structure. The charge ordering exist in distorted structure involving hybridization. The disordering phases coexist in distorted structure as temprature in creases that is controlled amount of oxygen vacancy. The magnetic hyperfine fields indicate charge tranfering temperature as it dissapeared drastically.

고상 반응법을 이용하여 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분말을 합성하고 혼합전도체 분리막을 소결하여 제조하였다. 제조된 분리막들은 정확한 페롭스카이트 결정구조를 나타내었으며, 95% 이상의 높은 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ disk의 양 표면에 L a0.6S r0.4Co O3-delta/ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅하였으며 코팅 막은 비교적 치밀한 미세구조를 나타내었다. 코팅되지 않은 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막과 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 산소투과 성능을 비교 실험한 결과, 900℃에서 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 분리막이 정상상태에서 0.266 mL/min.textrmcm2로 가장 많은 투과량을 보였으며 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 정상상태 산소 투과 유속은 최고 0.19 mL/min.textrmcm2 정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다. 높게 나타났다.

본 논문에서는 ATiO3(A=Ca, Sr, Ba) 조성을 갖는 단순 페롭스카이트 구조에서 생성되는 격자결함 구조에 대하여 고찰하였다. 페롭스카이트 구조는 고충전밀도를 갖기 때문에 프렌클 결함은 고려되지 않았다. 쇼트키결함이나, 고유전자결함도 자연적으로 포함된 억셉타 불순물 농도에 비하면 무시할 정도로 적은 양이다. 실제적으로 전기적 특성에 영향을 주는 것은 전하적 결함을 발생하는 aliovalent 불순물이다. 삼성분계이기 때문에 양이온간의 비화학양론이 발생하며 BaTiO3나 SrTiO3에서 수백 ppm이내의 AO나 TiO2의 용해도가 관찰되나, CaTiO3에서는 상당량의 CaO와 TiO2의 용해가 가능하다.

We have studied the catalytic combustion of soot particulates over perovskite-type oxides prepared by malic acid method. The catalysts were modified to enhance the activity by substitution of metal into A or B site of perovskite oxide. In addition, the reaction conditions such as temperature and O2 concentration were investigated. The partial substitution of alkali metals into A site in the LaMnO3 catalyst, enhanced the catalytic activity in the combustion of carbon particulate and the activity was shown in the order: Cs＞K＞Na. For the La1-xCsxMnO3 catalysts, the catalytic activity showed the maximum value with x=0.3 but no more increase on the catalytic activity was shown with x＞0.3. For the La0.8Cs0.2MnO3 catalyst, the substitution of Fe or Ni increased the ignition temperature. The ignition temperature decreased with an increase of O2 concentration, however, no more increase in the catalytic activity was shown with O2 concentration＞0.2. The introduction of NO into reactants showed no effect on the catalytic activity.

캐나다 퀘벡 주 오카지역에서 산출되는 네오비움 페롭스카이트(일명 라트라파이트, Ca2NbFe3+O6)에 대하여 화학분석과 분말 X선 회절 데이터를 이용한 리트벨트 구조분석을 실시하였다. 라트라파이트는 CaTiO3-NaNbO3-Ca2NbFe3+O6의 연속계열 고용체의 성분을 가지며, 화학분석 결과 평균(Ca1.5Na0.4) (Nb0.1Ti0.6Fe0.4)O6 리트벨트 구조분석 결과 라트라파이트의 구조는 페롭스카이트(CaTiO3)의 결정구조와 유사하지만, Ti 이온이 Nb와 Fe3+에 의해 치환되면서 상당히 뒤틀리고, TiO6 팔면체가 페롭스카이트에 비해 서로 기울어져 있는 모습을 보여준다 새롭게 결정된 라트라파이트의 공간군은 Pbnm, 단위포는 a=5.4474(4), b=5.5264(4), c=7.7519(5) a, V=233.4(3)a3이다.

티타늄과 산소의 함량이 서로 다른 4가지의 합성 페롭스카이트형(perovskite-type) 광물((K2La2Tin/O2n+4, n=3, 4, 5, 6; 14/mcm, 14/mmm, I42 m)을 대상으로 리트벨트(Rietveld)구조분석법을 실시하여 결정구조를 밝히고 티타늄함량에 따른 층상형 구조를 연구하였다. 4가지 합성시료에 대하여 구조분석을 실시한결과 대표적인 페롭스카이트형 광물인 토소나이트(taustonite, La1-x //Kx /TiO3, x〈0.4)가 주성분으로 나타났으며 토스나이트내에 12개의 산소를 배위하는 A자리 양이온은 자리점유율에 의해 La3+ 와 K+ /의 치환관계를 보여준다 공간군은 14/mcm, 단위포는 a=5.505(1)~5.510(1)a, c=7.793(1)~7.796(1)a V=236.25~236.66 a3 범위의 값을 갖는다. 구조의 정밀도를 나타내는 R지수를 살펴보면 RB 값은 5.31~9.10 S(GofF)값은 0.86~1.24로 각각 계산되었다. 12배위를 하는 A자리 양이온인 란탄과 산소의 평균거리는 2.755a이고 6배위를 하는 B자리 양이온인 티타늄과 산소의 평균거리는 1.948 a의 결과를 얻었다. 합성된페롭스카이트형 광물의 층상구조가 알려져 있지 않아 시뮬레이션을 통해 구조모델을 결정하였으며 그결과 n=3인 R-38시료에서만 두 종류의 층상 페롭스카이트(La2K2Ti3O10 ) 구조 (A-type: 14/mmm, a=3.8178 a, c=29.9189 a, V=436.04 a3, B-type: 142 m, a =3.8376 a, c=28.023 a, V=412.6 a3)가 존재함을 확인하였으나 다른 시료에서는 토소나이트, 금홍석 외에 새로운 합성광물로 제파이트의 존재를 확인하였다.