화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 가을 (11/11 ~ 11/12, 무주리조트)
권호 16권 2호
발표분야 C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료)
제목 Aerosol deposition을 이용한 튜브형태 Ba(Zr0.85Y0.15)O3-δ –Ni 세라믹 수소분리막 제조
초록 IGCC(석탄가스화 복합발전)공정과 WGS(수성가스화)반응을 통하면 대량의 수소를 생산 할 수 있지만 수소 생산 시 같이 발생 되는 이산화탄소를 분리해야 된다. 수소분리막을 이용 할 경우 반응과 분리가 동시에 이루어지기 때문에 에너지 소모가 적어 효율적이라고 할 수 있다. 수소분리막에 사용 될 Perovskiite물질 중 Ba(Zr0.85Y0.15)O3-δ는 프로톤 전도도와 화학적 안정성을 동시에 만족시킬 수 있는 물질로 떠오르고 있다. BZY와 같은 복합전도성 물질의 단점으로 지적되고 있는 낮은 전자전도성을 보완하기 위해  Ni 금속을 혼합을 하여 수소분리막에 적용시켰다. 세라믹 분리막을 튜브 형태로 만들 경우 고압 설계가 가능하고  단위 면적이 넓으며 ceramic membrane, oxygen pumps, SOFC, 수 처리 등과 같이 여러 분야에 적용이 가능해지는 장점이 있다. Aerosol deposition은 일반적인 PVD나 CVD법과 다르게 상온에서 치밀한 코팅이 가능한 증착법으로서 고온에 따른 화학적 변이나 결정변화, 급격한 온도 변화에 의한 크랙발생 등의 문제점이 없이 증착이 가능하다.  
본 연구에서는 Aerosol deposition법으로 BZY-Ni 복합전도성 혼합물질을 ZrO2 지지체에 코팅을 하였다. XRD를 통해 증착 후 화학적 변이나 결정변화 없이 코팅이 됐다는 것을 확인 하였고 SEM을 통해 크랙없이 치밀하게 증착공정이 이루어 졌다는 것을 관찰하였다. 또한 X-ray mapping 를 통해 각각의 입자들이 균일하게 분포가 되어있는 것을 확인 하였다.
저자 박영수1, 최진섭2, 황광택3, 김진호3
소속 1한국세라믹기술원/인하대, 2인하대, 3한국세라믹기술원
키워드 Aerosol deposition. 수소 분리막; CO2 분리; BZY
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