• 멤브레인
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• 제26권5호
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• pp.372-380
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• 2016

본 연구에서는 입자크기가 다른 3가지 ${\alpha}$-알루미나 분체로부터 주입성형법과 소결법을 혼용하여 튜브형 ${\alpha}$-알루미나 지지체를 제조하여 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결 온도가 지지체의 기공구조와 기체투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 평균입경이 0.2, 0.5, $1.7{\mu}m$인 ${\alpha}$-알루미나 분체를 사용했을 시 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체는 각각 약 80, 130, 200 nm의 평균 기공경을 가졌으며 평균 기공경은 소결 온도 보다는 초기 알루미나 분체의 입자크기에 의존하였다. 모든 시편에서 소결 온도가 증가할수록 지지체의 부피 밀도는 증가하였고 겉보기 기공률은 감소하였다. He, $N_2$, $O_2$, $CO_2$에 대하여 $30^{\circ}C$에서 단일기체 투과 특성을 평가한 결과, 기체 투과도는 기공경 제곱에 비례하여 증가하였고 기공률이 증가함에 따라서 직선적으로 증가하였다. 이를 토대로 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과는 점성유동(viscous flow)에 의하여 이루어지며, ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과 특성은 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결온도를 제어함으로써 조절될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권5호
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• pp.669-677
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• 1998

A porous $\alpha$-alumina tube of 2.5 mm O.D. and 1.9 mm I.D. was used as the support of an inorganic membrane. Macropores of the tube, about 150 nm in size, were plugged with silica formed by thermal decomposition of tetraethylorthosilicate at $600^{\circ}C$. The forced cross-flow CVD method that reactant was evacuated through the porous wall of the support was very effective in plugging macropores. The H$_2$ permeance of the prepared membrane was of the order of $10^{-8}/ molㆍs^{-1}/ㆍm^{-2}/. Pa{-1}$/, while the $N_2$ permeance was below $10^{-11}/ molㆍs^{-1}/ㆍm^{-2}/ㆍPa^{-1}$/ at $600^{\circ}C$. This was comparable to that of silica-modified Vycor glass whose size was 4 nm.

• 멤브레인
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• 제28권2호
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• pp.129-135
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• 2018

ZIFs (Zeolitic imdazolate frameworks)은 높은 화학적 열적 안정성, 높은 비표면적과 조절 가능한 기공구조로 최근 분리막 소재로 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 두 가지 종류의 다공성 지지체(${\alpha}$-alumina 및 YSZ)를 사용하여 in situ 성장법으로 ZIF-8 분리막을 합성하고, $H_2/CO_2$ 기체 투과 특성을 조사하였다. 결함 없는 ZIF-8층을 합성하는데 있어, 기공이 작은 YSZ 지지체는 ${\alpha}$-alumina 지지체 보다 더 적은 시간이 요구되었다. 합성시간이 3 h인 경우, ${\alpha}$-alumina 및 YSZ 지지체위에 형성된 ZIF-8 분리막은 약 10 정도의 $H_2/CO_2$ 선택도를 보였다.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.15-26
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• 2015

본 연구에서는 기공의 크기가 큰 다공성 지지체를 $3{\sim}4{\mu}m$, 150 nm의 크기를 갖는 ${\alpha}$-알루미나 입자를 물과 실리카-지르코니아 용액에 각각 분산시키는 방법으로 표면 개질을 하였다. $3{\sim}4{\mu}m$ 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액을 이용하여 금속 지지체 및 알루미나 지지체에 코팅하였을 때, 코팅횟수가 증가할수록 지지체의 표면의 큰 기공이 감소하였고, 여기에 150 nm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액으로 추가 코팅을 하면 작은 크기의 알루미나 입자가 기공 사이사이에 들어가면서 지지체를 좀 더 매끄럽게 개질하는 역할을 하는 것을 확인하였다. 특히 실리카-지르코니아 용액을 분산매로 하여 표면 개질을 한 경우, 알루미나 입자가 실리카-지르코니아 층에 촘촘하게 박힌 모양으로 고정이 되어 지지체 개질에 효과적임을 확인하였다. 이러한 방법으로 제조된 실리카-지르코니아 분리막의 기체투과도는 상온에서 각각 $1.8-8.4{\times}10^{-4}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$, $3.3-5.0{\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$이며 수소/질소 선택도는 Knudsen 분포를 보였다. 표면 개질된 지지체에 다양한 분리층을 형성하는 방법으로 무기 분리막 응용에 이용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국재료학회지
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• 제12권3호
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• pp.205-210
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• 2002

The HPS(High Porosity Support, 39.3%) and the LPS( Low Porosity Support, 18.7%) were fabricated to investigate the phase transformation and the chance of microstructure with porosity of alumina support. Alumina sol was made using aluminum tri-sec $butoxide(ATSB,\; Al(O-Bu)_3)$, the membrane on porous support with different porosity and the membrane without support were fabricated. The $\theta$-to ${\alpha}-A1_2O_3$ phase transformation in the membranes was investigated using thin film X-ray diffraction (XRD), and the change of microstructure was observed using scanning electron microscopy(SEM). XRD patterns showed that the membrane on LPS and HPS had 10$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$ higher $\theta$-to ${\alpha}-A1_2O_3$ transformation temperature compared to the unsupported membrane. A similar effect was also observed in microstructure of the membranes, theoritical temperature difference were 97$^{\circ}C$ and 44$^{\circ}C$ by Crapeyron equation.

• 대한화학회지
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• 제36권1호
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• pp.147-156
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• 1992

${\alpha}-{\beta}-,{\gamma}$-알루미나 및 MgO를 담체로 사용하여 담지된 납산화물 촉매를 제조하였다. 담지된 납산화물 촉매상에서 메탄의 $C^{2+}$ 탄화수소로의 전환반응은 MgO 담지촉매에서 $C^{2+}$ 선택도가 최대로 얻어졌으며, ${\gamma}$-알루미나 담지 PbO 촉매에서는 $CO_2$ 선택도가 높았다. 그리고 ${\alpha}$-알루미나 담지촉매에서는 중간정도의 활성이 얻어졌으며, ${\beta}$-알루미나 담지촉매에서는 활성이 거의 나타나지 않았다. 이러한 반응특성은 촉매의 격자산소의 활성에 크게 의존하였으며, 또한 격자 산소의 활성은 담체와 산화물간의 상호작용과 담체의 성질에 영향받았다. 특히 MgO 담지 촉매에서는 X-선 회절분석에서 여타의 담체에서보다 PbO 산화물의 (002)면의 피크 세기가 (111)면의 세기에 비해 훨씬 크게 나타난 것으로 볼 때 메탄의 Oxidative Coupling 반응에서의 표면산화물-담체 상호작용(SOSI)의 한 예로 여겨졌다.

• 멤브레인
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• 제11권3호
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• pp.124-132
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• 2001

고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.

• 대한화학회지
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• 제55권1호
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• pp.81-85
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• 2011

이소부탄의 산화탈수소반응(ODH)에 대한 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계의 5가지 담지체의 촉진효과를 조사하였다. 사용된 5가지 담지체는 감마-알루미나, 알파-알루미나, 실리카-알루미나, 실리카겔, 마그네슘 산화물이다. 촉매는 사용된 담지체에 따라 그 효과가 다르게 나타났다: ${\gamma}-Al_2O_3$ > $\alpha$-$Al_2O_3$ > Si-Al-O> $SiO_2$ $\approx$MgO$\gg$unsupported. V-Sb-O 비율은 별로 촉매 활성과 선택성에 영향을 미치지 않았다. 촉매 성분들이 담지체에 골고루 잘 분포된 이유로 인해 감마-알루미나에 담지된 $V_{0.9}Sb_{0.1}O_x$ 촉매계가 성능이 제일 뛰어났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권7호
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• pp.589-597
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• 1993

The optimum sol solution for making alumina membrane was synthesized by using sol-gel method with aluminium isopropoxide. Two types of supports were made from the $\alpha$-Al2O3 powder. The porosities of supports could be controlled by the forming methods and the heat treatment conditions. After the support was coated with optimum sol solution and heat-treated at 50$0^{\circ}C$ for 1hour, the thickness of crack-free membrane could be controlled reproductively with dipping time.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1153-1157
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• 2002

입도가 다른 두 가지 고순도 ${\alpha}-Al_2O_3$ 분말을 이용하여 slip casting법과 담금코팅(dip coating)법으로 다공질 알루미나 지지체와 중간층을 각각 제조하였으며, 그 위에 분리막인 산화티탄($Tio_2$)층을 Ti-naphthenate용액으로 screen printing한 후 열분해시켜 형성시킴으로써, 3층 구조의 비대칭성 세라믹 분리막을 제조하였다. 알루미나 지지체의 곡강도, 기공율 및 평균 기공크기는 각각 231 Kg/$cm^2$, 30.26%, 0.19 ${mu}m$였으며, 중간층은 두께가 약 30 ${mu}m$, 평균 기공크기가 0.063 ${mu}m$였다. 또한 최상층 $Tio_2$ 분리막은 그 두께가 약 0.5 ${mu}m$였으며 평균 약 20 nm 정도의 미세 기공들이 매우 균일하게 형성되어 있었다.