KR102300421B1 - 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치 - Google Patents

입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102300421B1
KR102300421B1 KR1020190097539A KR20190097539A KR102300421B1 KR 102300421 B1 KR102300421 B1 KR 102300421B1 KR 1020190097539 A KR1020190097539 A KR 1020190097539A KR 20190097539 A KR20190097539 A KR 20190097539A KR 102300421 B1 KR102300421 B1 KR 102300421B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
particulate matter
electrode
working electrode
low
Prior art date
Application number
KR1020190097539A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210018718A (ko
Inventor
박구곤
최지예
박석희
김창수
이원용
양태현
임성대
김민진
손영준
배병찬
김승곤
신동원
오환영
우승희
이소정
이혜진
최윤영
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020190097539A priority Critical patent/KR102300421B1/ko
Publication of KR20210018718A publication Critical patent/KR20210018718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102300421B1 publication Critical patent/KR102300421B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/16Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk
    • C25D17/22Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk having open containers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/06Filtering particles other than ions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12Process control or regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/04Electroplating with moving electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 저전위도금 장치에 수용되는 용액에 포함된 입자상 물질을 제거하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치은, 반응챔버의 내부에 길이방향으로 연장형성되는 작업전극의 측부와 결합되는 프레임, 작업전극을 따라 회전되는 동안 반응챔버에 투입된 용액에 포함된 용매는 통과시키되, 용액에 포함된 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제1 필터; 제1 필터와 이격되게 제1 필터의 하측에 설치되며, 반응챔버의 내벽과 결합되는 프레임, 제1 필터가 회전하는 동안 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제2 필터; 작업전극에 회전력을 전달하는 모터; 및 모터에 구동력을 생성하여 작업전극의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고, 제1 필터는, 프레임의 일면이 메쉬의 설치가 생략된 개방면이다.

Description

입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치{Underpotential deposition apparatus installed with rotating electrode which has Particulate matter immobilizing filter module}
본 발명은 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하는 작업전극이 용액 중 입자상 물질을 고정하여 전기전도성을 향상시키고, 이를 통해 저전위도금 효율을 증대시킨 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치에 관한 것이다.
촉매는 현대 산업사회에서 가장 널리 이용되는 고부가가치 소모재로 정제, 생산 등 다양한 산업용도를 가지고 있다. 수소제조, 수소화탈황 등 플랜트급의 충진탑 반응기 등의 대형제조시설부터 수소연료전지와 같은 소형장치까지 폭 넓은 범위로 사용되고 있다. 특히 수소연료전지의 경우, 오염물질을 배출하지 않는 친환경적인 에너지원으로서 기존 석유기반의 화석연료를 대체할 수 있는 높은 시장 잠재력을 가진 신산업으로 각광받고 있다.
수소연료전지는 수소를 직접 화학적으로 반응시켜 전기를 생성하는 시스템으로, 음극에서는 수소가 산화되고, 양극에서는 산소가 환원되어 물이 얻어지게 된다. 이러한 과정에서 수소연료전지의 작동온도는 약 50도 내지 100도 정도로 비교적 저온이며, 높은 에너지 밀도를 가지고 있는 장점이 있으나, 낮은 반응온도로 저출력이고, 다량의 백금 촉매 사용과 표면에 생기는 수증기의 제거 등 여러가지 문제점을 가지고 있다. 특히 전기 생성과정에서 일어나는 수 만번 이상의 산화환원반응은 촉매의 활성 저하 등을 야기시켜 결과적으로 연료전지의 성능을 저하시키고 있다.
그리고 기존 산업에서 플랜트급의 대형시설에서는 촉매의 균일성 및 순도가 큰 영향을 미치지 않았으나, 수소연료전지와 같이 백금 등의 귀금속 사용량이 크면서, 한정된 공간내에서 산화환원반응이 일어나는 경우에는 촉매 활성층의 균일성 및 순도가 제품 성능의 핵심 변수로 부각된다. 특히, 산화환원반응이 일어나는 동안에 용액에 용매와 함께 포함되는 입자상 물질을 제거하는 것이 제품 성능의 핵심 변수로 부각된다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0010715호에서는 백금계열 금속이 함유된 백금함유용액을 챔버 내에 투입하여 환원을 유도하여 백금계열의 나노입자를 생성하는 제조장치를 제안하였다. 그러나 입자상 물질이 포함된 상태로 백금함유용액을 챔버 내에 투입하여 산화환원반응을 일으킴으로써, 촉매 활성층의 균일성 및 순도가 떨어지게 되며, 제품의 성능 또한 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0010715호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은산화환원반응을 위해 반응챔버의 내부에 수용되는 용액에 포함된 입자상 물질을 제거하여 촉매 활성층의 균일성 및 순도를 향상시키고, 제품 성능을 개선할 수 있는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치는, 반응챔버의 내부에 길이방향으로 연장형성되는 작업전극의 측부와 결합되는 프레임, 작업전극을 따라 회전되는 동안 반응챔버에 투입된 용액에 포함된 용매는 통과시키되, 용액에 포함된 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제1 필터; 제1 필터와 이격되게 제1 필터의 하측에 설치되며, 반응챔버의 내벽과 결합되는 프레임, 제1 필터가 회전하는 동안 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제2 필터; 작업전극에 회전력을 전달하는 모터; 및 모터에 구동력을 생성하여 작업전극의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고, 제1 필터는, 프레임의 일면이 메쉬의 설치가 생략된 개방면이다.
일 실시예에서 제1 필터는, 작업전극을 통해 일방향으로 회전하는 동안에 용액에 포함된 입자상 물질은 흡착하되, 일방향과 대향되는 타방향으로 회전하는 동안에는 흡착한 입자상 물질이 개방면을 통해 탈착된다.
일 실시예에서 제1 필터는, 프레임 간의 분리 또는 결합을 통해 형태 변형이 가능하다.
일 실시예에서 제2 필터는, 래퍼런스전극과 카운터전극이 하측에 배치되어, 래퍼런스전극과 카운터전극에 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질이 부착되지 않도록 한다.
일 실시예에서 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치은, 제2 필터와 작업전극 간의 간극에 끼움결합되어, 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질이 제2 필터의 하측으로 유동되는 것을 차단하는 패킹부재;를 더 포함한다.
일 실시예에서 메쉬는, 티타늄, 니오비움, 금, 백금 중 1개 이상을 포함한다.
일 실시예에서 프레임은, 티타늄, 니오비움, 흑연 중 1개 이상을 포함한다.
일 실시예에서 제어부는, 반응챔버 내에 설치되어 적외선 광원이 방출한 적외선을 감지하여 입자상 물질의 농도를 측정하는 적외선 감지기의 측정정보를 기반으로 작업전극의 회전을 제어한다.
일 실시예에서 제어부는, 반응챔버 내에 설치되어 온도, 압력, 전압을 측정하는 센서의 측정정보를 기반으로 작업전극의 회전을 제어한다.
일 실시예에서 제어부는, 작업전극의 회전속도, 회전시간 및 필터의 회전위치를 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터가 회전봉의 회전에 따라 회전되면서 용액에 포함된 입자상 물질을 제거하여 촉매 활성층의 균일성 및 순도를 향상시켜 제품 성능을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터가 촉매 활성층의 균일 및 순도를 향상시킴으로써, 촉매입자의 크기를 균일하게 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 필터의 형태 변형 예시를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 카운터전극을 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 제어방식을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치(100)(이하에서는 '저전위도금 장치'라 한다.)는 UPD(underpotential deposition) 반응을 수행하기 위한 장치로서, UPD 반응으로 인한 내산화성이 우수한 소재로 제조되는 것이 바람직할 것이며, 티타늄, 니오비움 및 흑연 중 1개 이상의 소재로 제조된다. 특히, 티타늄 또는 니오비움으로 제조되는 것이 바람직할 것이다.
이러한 저전위도금 장치(100)는 상기 UPD 반응을 수행하기 위한 작업전극(120), 레퍼런스전극(130), 카운터전극(140)이 구성된다.
작업전극(120)은 반응챔버(110)의 내부에 길이방향으로 연장되게 설치된다. 이러한 작업전극(120)의 길이방향 측부에는 필터(10)가 설치되며, 반응챔버(110)의 개폐를 위해 상측이 개방된 반응챔버(110)의 높이와 동일하거나 상대적으로 낮은 높이를 가지게 연장형성되는 것이 바람직할 것이다. 이러한 작업전극(120)은 모터(20)에 의해 회전된다.
레퍼런스전극(130)은 반응챔버(110)의 측부를 관통하여 반응챔버(110) 내의 용액에 침지된다. 이러한 레퍼런스전극(130)은 UPD 반응을 수행하는 동안 입자상 물질이 부착되지 않도록 제2 필터(30)의 하측에 위치되게 설치되는 것이 바람직할 것이다. 그리고 레퍼런스전극(130)은 작업전극(120) 및 카운터전극(140)과 접촉되지 않게 설치된다.
카운터전극(140)은 반응챔버(110)의 측부를 관통하여 반응챔버(110) 내의 용액에 침지되며, 작업전극(120) 및 레퍼런스전극(130)과 접촉되지 않게 설치된다. 이와 같은, 카운터전극(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전극부(141) 및 백금시트(142)를 포함하여 이루어진다.
전극부(141)는 반응챔버(110)의 측부를 관통하여 반응챔버(110) 내에 인입되며, UPD 반응을 일으키는 전극을 발생시켜 백금시트(142)에 전달한다.
백금시트(142)는 전극부(141)와 연결되며, 전극부(141)로부터 전달되는 전극과 반응챔버(110)의 용액과 접촉을 통해 UPD 반응을 일으키는 부재이다.
그리고 저전위도금 장치(100)는 반응챔버(110) 내에 입자상 물질의 농도를 측정하기 위한 적외선 광원(미도시)와 적외선 광원(미도시)이 방출하는 적외선을 감지하는 적외선 감지기(150)가 구성된다. 이러한 적외선 감지기(150)는 상업적으로 시판되는 제품을 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 저전위도금 장치(100)는 반응챔버(110) 내에 반응챔버(110)의 온도, 압력, 전압을 측정하는 센서(160)가 구성된다. 여기서, 센서(160)는 상술한 온도, 압력, 전압만 측정하는 것으로 한정하는 것이 아니라 용액의 종류, 용매(전구체)의 종류, 용매(전구체)의 함량 등의 다른 정보도 측정할 수 있다.
더 나아가, 저전위도금 장치(100)는 도면에는 미도시되었으나, UPD 반응을 수행하기 위해 전극과 연결되어 전극에 전압을 인가하는 전원부(미도시), 반응챔버(110)를 관통하게 설치되어 반응챔버(110)의 내부에 용액을 주입하는 용액주입부(미도시), 반응챔버(110)에 외측에 설치되어 용액의 종류, 용매(전구체)의 종류, 용매(전구체)의 함량, 온도, 압력, 전압, 입자상 물질의 농도 등을 출력하는 디스플레이부(미도시)가 구성된다. 여기서, 디스플레이부(미도시)는 LCD로 구성되는 것이 바람직할 것이며, 출력되는 정보를 사전에 입력하도록 연동된 키패드가 함께 구성되는 것이 바람직할 것이다.
뿐만 아니라, 저전위도금 장치(100)는 도면에는 미도시되었으나, 반응챔버(110)의 내부에 수용된 용액을 고루게 분산시킬 수 있는 임펠러(미도시), 초음파 분산장치(미도시)가 추가구성될 수 있다. 이때, 초음파 분산장치(미도시)는 직진형의 오목형보다 확산형의 블록형 또는 평면형을 구성하는 것이 용액 분산에 있어 바람직할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저전위도금 장치(100)에 설치되어 입자상 물질을 고정하는 필터모듈에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터모듈은 제1 필터(10), 모터(20), 제2 필터(30), 패킹부재(40) 및 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.
제1 필터(10)는 작업전극(120)의 길이방향 측부에 설치되어 작업전극(120)의 회전에 따라 회전되면서 반응챔버(110) 내의 용액에 포함된 입자상 물질을 여과한다.
이러한 제1 필터(10)는 프레임(11)과 메쉬(12)로 구성된다. 다만, 제1 필터(10)의 구성은 일 실시예일 뿐이며, 입자상 물질을 여과하기 위한 구성이 추가적으로 구비될 수 있다.
프레임(11)은 작업전극(120)의 길이방향 측부에 설치되는 제1 필터(10)의 틀을 이루는 부재로서 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 흑연 중 1개 이상을 포함하는 물질로 이루어진다. 이를 통해, 제1 필터(10)는 프레임(11)에 의해 작업전극(120)의 회전을 따라 회전하게 된다.
메쉬(12)는 프레임(11)에 설치되어 반응챔버(110) 내의 용액으로부터 입자상 물질을 여과한다. 바람직하게는, 메쉬(12)는 제1 필터(10)가 일방향으로 회전하는 동안에는 입자상 물질을 흡착하되, 일방향과 대향되는 타방향으로 회전하는 동안에는 흡착한 입자상 물질이 탈착된다. 그리고 메쉬(12)는 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 금, 백금 등의 귀금속류 또는 카본을 포함하는 물질로 이루어진다.
한편, 프레임(11)의 일면에는 메쉬(12)가 설치되지 않고 개방된다. 이는, 제1 필터(10)의 회전에 따라 입자상 물질의 흡착과 탈착이 용이해지도록 하기 위함이다. 즉, 입자상 물질은 제1 필터(10)가 일방향으로 회전하는 동안에 용액과 함께 개방면을 따라 제1 필터(10) 내로 인입되어 메쉬(12)에 흡착되고, 메쉬(12)에 흡착된 입자상 물질은 제1 필터(10)가 타방향으로 회전하는 동안에 메쉬(12)로부터 탈착되어 개방면을 따라 제2 필터(30)를 향해 유동된다.
이와 같은, 제1 필터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(11) 간의 분리 또는 결합을 통해 형태 변형될 수 있다. 도 2는 프레임(11)이 분리된 상태를 도시한 것으로, 제1 필터(10)는 프레임(11) 간의 분리를 통해 너비방향으로 연장형성되게 형태 변형되어 입자상 물질을 효과적으로 여과할 수 있게 된다. 도 2의 제1 필터(10)는 변형을 하여도 반응챔버(110)의 내벽과 충돌되지 않는 크기로 제작되어야 하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 제1 필터(10)의 형태 변형은 UPD 반응 전 제어부(50) 또는 수동에 의해 이루어지거나, UPD 반응 중에 제어부(50)에 의해 이루어질 수 있다.
더 나아가, 제1 필터(10)는 도면에 도시되지 않았지만, 다른 실시예로 작업전극(120)의 길이방향 측부에 복수층으로 설치되어 용액에 포함된 입자상 물질을 여과할 수 있다. 이와 같이, 복수층의 필터는 단층으로 작업전극(120)에 설치되는 일 실시예의 제1 필터(10)에 비해 효율적으로 입자상 물질의 제거할 수 있게 된다.
모터(20)는 작업전극(120)과 연결되며, 구동력을 생성하여 작업전극(120)에 회전력을 전달한다. 이러한 모터(20)는 도면에서 반응챔버(110)와 이격된 위치에 구비되는 것으로 도시되었으나, 반응챔버(110)의 외측에 설치되어 작업전극(120)에 회전력을 전달하는 것이 바람직할 것이다. 그리고 모터(20)의 구동력은 제어부(50)에 의해 생성되는 구동력이다.
더 나아가, 모터(20)는 작업전극(120)에 회전력을 전달할 뿐 아니라, 구동력을 기반으로 제1 필터(10)를 상하 이동시킬 수 있다. 일례로, 제1 필터(10)에는 모터(20)의 구동력으로 작업전극(120)의 측부를 따라 상하 이동되도록 모터(20)로부터 구동력을 전달받는 이동부재(미도시)가 구비될 수 있고, 모터(20)는 이동부재(미도시)에 구동력을 전달하여 제1 필터(10)를 상하 이동시킬 수 있다.
제2 필터(30)는 제1 필터(10)와 이격되게 제1 필터(10)의 하측에 설치되며, 제1 필터(10)로부터 탈착되어 유동되는 입자상 물질을 흡착한다.
이러한 제2 필터(30)는 프레임(31)과 메쉬(32)로 구성된다. 다만, 제2 필터(30)의 구성은 일 실시예일 뿐이며, 입자상 물질을 여과하기 위한 구성이 추가적으로 구비될 수 있다.
프레임(31)은 반응챔버(110)의 내벽에 설치되는 제2 필터(30)의 틀을 이루는 부재로서 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 흑연 중 1개 이상을 포함하는 물질로 이루어진다.
메쉬(32)는 프레임(31)에 설치되어 제1 필터(10)로부터 탈착되어 유동되는 입자상 물질을 여과한다. 이러한 메쉬(32)는 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 금, 백금 등의 귀금속류 또는 카본을 포함하는 물질로 이루어진다.
한편, 상술한 제1 필터(10)와 제2 필터(30)는 서로 밀착되게 배치된다. 이는, 제2 필터(30)에 흡착된 입자상 물질이 제2 필터(30)로부터 이탈되어 반응챔버(110) 내에서 부유되는 것을 방지하기 위함이다.
패킹부재(40)는 제2 필터(30)와 작업전극(120)이 접촉되지 않도록 하며, 제1 필터(10)로부터 탈착되어 유동되는 입자상 물질이 레퍼런스전극(130)과 카운터전극(140)에 접촉되는 것을 방지하기 위해 프레임(31)과 작업전극(120) 사이의 간극에 설치된다. 이를 통해, 제2 필터(30)는 작업전극(120)의 회전에 의한 파손이 방지될 수 있다. 다만, 패킹부재(40)는 필수 구성은 아니며, 제2 필터(30)가 입자상 물질을 완전히 차단할 수 있게 간극 없이 반응챔버(110)의 내벽에 설치된다면, 설치되지 않을 수 있다.
제어부(50)는 도 4를 참조하여 살펴보면, 적외선 감지기(150)의 측정정보와 센서(160)의 측정정보를 기반으로 모터(20)에 구동력을 생성하여 제1 필터(10)와 작업전극(120)의 회전을 제어한다. 더 나아가, 제어부(50)는 작업전극(120)의 회전속도, 회전시간 및 제1 필터(10)의 회전위치를 제어한다. 여기서, 작업전극(120)의 회전속도와 회전시간은 반응챔버(110)의 온도, 압력, 전압 및 입자상 물질의 농도에 의해 증가 또는 감소될 수 있다.
이러한 제어부(50)는 일례로, 적외선 감지기(150)의 측정정보를 기반으로 입자상 물질의 농도가 기설정된 농도 이상인 것으로 판단하는 경우, 작업전극(120)의 회전속도가 증가되도록 하거나 회전시간이 추가되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 일례로, 센서(160)의 측정정보를 기반으로 전극에 전압이 기설정된 전압 이상으로 가해지는 경우, 작업전극(120)의 회전속도를 감소시켜 작업전극(120)의 회전이 중지되도록 제어할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제1 필터,
11: 제1 필터의 프레임,
12: 제1 필터의 메쉬,
20: 모터,
30: 제2 필터,
31: 제2 필터의 프레임,
32: 제2 필터의 메쉬,
40: 패킹부재,
50: 제어부,
100: 저전위도금 장치,
110: 반응챔버,
111: 상부면,
120: 작업전극,
130: 레퍼런스전극,
140: 카운터전극,
141: 백금시트,
142: 카운터전극의 메쉬,
150: 적외선 감지기,
160: 센서.

Claims (10)

  1. 반응챔버의 내부에 길이방향으로 연장형성되는 작업전극의 측부와 결합되는 프레임, 상기 작업전극을 따라 회전되는 동안 상기 반응챔버에 투입된 용액에 포함된 용매는 통과시키되, 상기 용액에 포함된 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제1 필터;
    상기 제1 필터와 이격되게 상기 제1 필터의 하측에 설치되며, 상기 반응챔버의 내벽과 결합되는 프레임, 상기 제1 필터가 회전하는 동안 상기 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질을 흡착하는 메쉬가 구비되는 제2 필터;
    상기 작업전극에 회전력을 전달하는 모터; 및
    상기 모터에 구동력을 생성하여 상기 작업전극의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 필터는,
    상기 프레임의 일면이 상기 메쉬의 설치가 생략된 개방면이며,
    상기 작업전극을 통해 일방향으로 회전하는 동안에 상기 용액에 포함된 입자상 물질은 흡착하되, 상기 일방향과 대향되는 타방향으로 회전하는 동안에는 상기 흡착한 입자상 물질이 상기 개방면을 통해 탈착되고,
    상기 작업전극의 길이방향 측부에 복수층으로 설치되며, 상기 제2 필터에 흡착된 입자상 물질이 상기 제2 필터로부터 이탈되어 상기 반응챔버 내에서 부유되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2 필터와 밀착되게 배치되는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 필터는,
    상기 프레임 간의 분리 또는 결합을 통해 형태 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 필터는,
    래퍼런스전극과 카운터전극이 하측에 배치되어, 상기 래퍼런스전극과 상기 카운터전극에 상기 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질이 부착되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 필터와 상기 작업전극 간의 간극에 끼움결합되어, 상기 제1 필터로부터 탈착되는 입자상 물질이 상기 제2 필터의 하측으로 유동되는 것을 차단하는 패킹부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메쉬는,
    티타늄, 니오비움, 금, 백금 중 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    티타늄, 니오비움, 흑연 중 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 반응챔버 내에 설치되어 적외선 광원이 방출한 적외선을 감지하여 입자상 물질의 농도를 측정하는 적외선 감지기의 측정정보를 기반으로 상기 작업전극의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 반응챔버 내에 설치되어 온도, 압력, 전압을 측정하는 센서의 측정정보를 기반으로 상기 작업전극의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 작업전극의 회전속도, 회전시간 및 상기 필터의 회전위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치.
KR1020190097539A 2019-08-09 2019-08-09 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치 KR102300421B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190097539A KR102300421B1 (ko) 2019-08-09 2019-08-09 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190097539A KR102300421B1 (ko) 2019-08-09 2019-08-09 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210018718A KR20210018718A (ko) 2021-02-18
KR102300421B1 true KR102300421B1 (ko) 2021-09-13

Family

ID=74688631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190097539A KR102300421B1 (ko) 2019-08-09 2019-08-09 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102300421B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113957464A (zh) * 2021-09-29 2022-01-21 四川华能氢能科技有限公司 零间距小室结构和不同槽体总流道的大型电解槽
CN114318478B (zh) * 2022-01-26 2023-11-28 日照盛华坤板业有限公司 一种自动化电镀生产线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101812903B1 (ko) * 2016-12-07 2017-12-27 한국에너지기술연구원 촉매 생산량 증대형 저전위도금 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1680530A4 (en) * 2003-09-16 2007-06-13 Global Ionix Inc ELECTROLYTIC CELL INTENDED TO REMOVE A MATERIAL FROM A SOLUTION
KR100681169B1 (ko) 2005-07-19 2007-02-09 아주대학교산학협력단 플라즈마를 이용한 연료전지의 전극촉매용 백금계열나노입자의 제조방법 및 그 제조장치
KR101198412B1 (ko) * 2009-12-30 2012-11-07 삼성전기주식회사 기판도금장치 및 기판도금방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101812903B1 (ko) * 2016-12-07 2017-12-27 한국에너지기술연구원 촉매 생산량 증대형 저전위도금 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210018718A (ko) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Serra-Maia et al. Mechanism and kinetics of hydrogen peroxide decomposition on platinum nanocatalysts
Sheng et al. Urchin-inspired TiO2@ MIL-101 double-shell hollow particles: adsorption and highly efficient photocatalytic degradation of hydrogen sulfide
Wu et al. Single-atom Co–N4 electrocatalyst enabling four-electron oxygen reduction with enhanced hydrogen peroxide tolerance for selective sensing
Adams et al. Unifying concepts in electro-and thermocatalysis toward hydrogen peroxide production
Kim et al. Robust co-catalytic performance of nanodiamonds loaded on WO3 for the decomposition of volatile organic compounds under visible light
Kalz et al. Future challenges in heterogeneous catalysis: understanding catalysts under dynamic reaction conditions
Moon et al. Platinum-like behavior of reduced graphene oxide as a cocatalyst on TiO2 for the efficient photocatalytic oxidation of arsenite
Qureshi et al. Exclusive hydrogen generation by electrocatalysts coated with an amorphous chromium-based layer achieving efficient overall water splitting
Fellinger et al. Mesoporous nitrogen-doped carbon for the electrocatalytic synthesis of hydrogen peroxide
Maeda et al. Role and function of ruthenium species as promoters with TaON-based photocatalysts for oxygen evolution in two-step water splitting under visible light
Ramesha et al. Origin of catalytic effect in the reduction of CO2 at nanostructured TiO2 films
Uddin et al. Nanostructured SnO2–ZnO heterojunction photocatalysts showing enhanced photocatalytic activity for the degradation of organic dyes
Bae et al. Electrochemistry at nanoporous interfaces: new opportunity for electrocatalysis
Shao et al. Spectroscopic identification of the reaction intermediates in oxygen reduction on gold in alkaline solutions
KR102300421B1 (ko) 입자상 물질 고정형 회전전극을 적용한 저전위도금 장치
Colic et al. Influence of the electrolyte composition on the activity and selectivity of electrocatalytic centers
Zhao et al. Fabricating a Au@ TiO2 plasmonic system to elucidate alkali-induced enhancement of photocatalytic H2 evolution: surface potential shift or methanol oxidation acceleration?
Lian et al. Simultaneously providing iron source toward electro-Fenton process and enhancing hydrogen peroxide production via a Fe3O4 nanoparticles embedded graphite felt electrode
Liu et al. Photochemical reduction and oxidation of water including sacrificial reagents and Pt/TiO2 catalyst
Busser et al. Cocatalyst designing: A regenerable molybdenum-containing ternary cocatalyst system for efficient photocatalytic water splitting
Luo et al. Self-driven photoelectrochemical splitting of H2S for S and H2 recovery and simultaneous electricity generation
Ding et al. Innovative dual-compartment flow reactor coupled with a gas diffusion electrode for in situ generation of H2O2
Gao et al. Pd–Ag@ CeO2 catalyst of core–shell structure for low temperature oxidation of toluene under visible light irradiation
Daniel et al. Microfluidic cell with a TiO2-modified gold electrode irradiated by an UV-LED for in situ photocatalytic decomposition of organic matter and its potentiality for voltammetric analysis of metal ions
KR102036263B1 (ko) 휘발성 유기화합물의 제거 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right