탄산염 침전 전구체의 결정 이방성 제어를 통한 고 비표면적 flower-like CeO2 분말의 제조 및 고온 안정성 평가
Fabrication and thermal stability of flower-like CeO2 with high surface area via anisotropic crystallization of carbonate precipitation
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초록
산화세륨(CeO2)는 고체산화물연료전지, 자동차 삼원 촉매, 산소 캐패시터 소재 등의 고온환경에서 구동되는 촉 매 응용분야에 널리 활용되고 있으며 중요한 희토류 산화물 중에 하나이다. 고온 환경에서 CeO2 의 우수한 촉매 활성을 유 지하기 위하여 초기 합성단계에서 높은 비표면적을 갖는 미세구조제어 연구와 나노 미세구조가 고온 열 사이클과 산화-환 원 사이클 변화에서 안정하도록 하는 연구가 필요하여 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄산염 침전법의 전구체 결정화 단계에서의 이방성을 정밀 제어하여 고 비표면적의 flower-like CeO2 를 성공적으로 합성할 수 있었다. 또한, 서로 다른 탄산염이온 침전제의 침전 반응 경로 제어를 통한 침전 수화물 전구체의 이방적 결정 특성으로부터 최종 고 비 표면적 CeO2 산화물의 미세구조 제어와 고온 안정 제어를 확인하고 특성을 평가하였다.
Abstract
Cerium oxide (CeO2 , often called as Ceria) is one of the valuable rare earth oxide materials, which has been widely used for high temperature applications such as solid oxide fuel cells, automotive three-way catalysts and oxygen storage capacity. Considering those application, it is important to improve high redox and thermal stability with high surface morphology because the high surface area of CeO2 could improve the catalytic reactivity at high temperature conditions. Herein we successfully fabricated hierarchical flower-like CeO2 deposited via controlling pathway of precipitation reaction to supply carbonate ion lead to the flower-like morphology. The hexagonal lattice system of precipitated precursor shows better thermal stability then orthorhombic one during thermal cycling condition.
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