화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2004년 봄 (04/23 ~ 04/24, 공주대학교)
권호 10권 1호, p.368
발표분야 분체공학
제목 기상반응에 의한 니켈 나노입자 제조 연구
초록 반응온도 800~950℃ 범위에서 관상형 에어로졸 반응기를 사용하여 기상에서 H2에 의한 NiCl2 증기의 환원반응속도를 측정하고 니켈 나노입자 제조 실험을 수행하였다.
반응속도상수를 결정하기위해서 반응온도, NiCl2 증기의 농도, 그리고 NiCl2-to-H2 비를 주요 실험변수로 사용하였다. 화학적 적정법을 통해 농도측정을 한 결과, 실험조건 하에서 반응 속도는 Arrhenius 형식을 따르며 NiCl2에 관해 1차임을 확인하였다. 반응에 대한 활성화 에너지(Ea)는 103.79 kJ/mol 이고, 지수인자(A)는 7.34 × 106 min-1 이었다.
에어로졸 공정을 사용하여 니켈 나노입자 제조 시 입자크기 및 분포를 결정하는 주요 실험변수로서 반응온도, NiCl2 증기의 농도, 그리고 체류시간을 선정하였고, 이들 값의 변화가 니켈 나노입자의 제조에 있어 입자형상, 크기 및 분포에 끼치는 영향을 살펴보았다. 제조된 니켈 나노입자는 평균입자크기가 40~80nm의 범위이고, 구형의 형상이었으며, 좁은 입자크기분포를 가졌다. NiCl2 증기의 농도가 증가할수록 평균입자크기가 증가하였지만, 반응온도가 증가함에 따라서는 평균입자크기는 감소하였다. 또한, 전체가스유량 증가에 따른 반응물의 체류시간이 감소함에 따라 평균입자크기도 감소하였고, 입자크기분포는 균일하게 유지되었다.
저자 장희동1, 황대원1, 김헌창2
소속 1한국지질자원(연), 2호서대
키워드 기상반응; 니켈; 나노입자
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