• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.313-318
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• 2013

$V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 질소산화물 환원반응에 있어서 $V_2O_5$ 함량이 NO 환원 및 $N_2O$ 생성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 분말촉매를 사용한 미분반응기에서 실험 연구를 수행하였다. 고정된 비율의 $WO_3$와 $TiO_2$에 $V_2O_5$ 함량을 1에서 8 wt%까지 변화시킨 촉매에서 NO 환원반응과 암모니아 산화반응 특성이 조사되었다. $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매에서 NO 환원 반응은 $200^{\circ}C$ 이하에서도 상당량 진행되지만, $V_2O_5$ 함량을 1 wt% 촉매의 경우 700 ppm의 NO를 99.9%이상 전환시키는 최저 반응온도가 $340^{\circ}C$에서 아주 좁은 활성 온도창으로 일어났다. 그리고 이 활성온도는 촉매의 $V_2O_5$ 함량이 증가됨에 따라 점점 저온 쪽으로 이동하여, 6 wt% 촉매의 경우 $220{\sim}340^{\circ}C$에서 높은 활성을 보였다. $V_2O_5$ 함량이 8 wt% 촉매의 경우 전 온도 구간에서 6 wt% 촉매보다 낮은 NO 환원율을 보였다. 그러나 반응온도 $340^{\circ}C$ 이상에서는 촉매의 $V_2O_5$ 함량이 증가함에 따라 NO 전환율이 감소하였다. 이는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 NO 환원을 위한 촉매 활성점 상당 크기 이상의 $V_2O_5$ 입자와 관계되는 것으로 판단되며 촉매 입자가 클수록 $320^{\circ}C$ 이상에서 암모니아 산화에 의해 발생되는 $N_2O$ 생성을 고려하여야 한다. $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매는 배기가스 중의 질소산화물 제거를 위하여 현재 통상적으로 $350{\sim}450^{\circ}C$의 영역에서 운전되고 있으나, 고온 영역에선 2차 오염물인 $N_2O$의 발생을 피할 수 없고 에너지 소비량이 많으므로, $250{\sim}320^{\circ}C$의 저온 영역에서 적합한 촉매로써 $V_2O_5$ 함량이 높은 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매의 사용이 권장되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.713-719
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• 2016

암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법에서 Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매와 $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매를 사용하여 반응 조건에 따른 질소 산화물 전환 특성을 연구하였다. 반응 온도와 공간 속도를 변경시키면서 촉매의 질소 산화물 전환 효율 변화를 측정하였다. Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 질소 산화물 제거 활성은 반응 온도와 공간 속도가 증가할수록 감소하였으나, $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매의 경우 반응 온도 증가에 따라 촉매의 질소 산화물 제거 활성 또한 증가하였다. Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 경우 $200^{\circ}C$ 이하의 온도에서 저온 활성이 우수하였으며, 이를 $H_2$-TPR 및 XPS 분석 실험을 통해 확인할 수 있었다. 초기 반응 온도의 변경 실험을 통해 Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 경우 고온에서 열적 쇼크를 일부 받으나, $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매의 경우는 거의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 공간 속도에 따른 질소 산화물 전환 효율 변화는 C 촉매의 경우 전 구간에 걸쳐 공간 속도가 증가할수록 질소 산화물 전환 효율도 감소하는 경향을 보였다. 그러나 D 촉매의 경우 공간 속도가 증가할수록 질소 산화물 전환 효율은 감소하였으나, 감소 정도가 C 촉매 보다는 훨씬 적었다.

• 대한화학회지
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• 제54권1호
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• pp.120-124
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• 2010

용액침전법에 의해 $TiO_2$ 및 $TiO_{2-x}N_x$를 제조하였다. $TiO_{2-x}N_x$ 시료는 순수한 $TiO_2$의 띠 간격인 3.20 eV (390 nm 흡광)로부터 1.77 eV (700 nm 흡광)까지 띠 간격이 줄어들게 되어 자외선 영역 뿐 아니라 가시광선 전체 영역에서도 흡광이 발생하였다. 가시광선에서의 광촉매 활성에서도 $TiO_{2-x}N_x$ 시료는 순수한 $TiO_2$ 및 P-25보다도 더 높은 활성도를 나타냈다.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권6호
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• pp.791-797
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• 1999

The activity of domestic pigment titania$(TiO_2)$ impregnated with vanadia$(V_2O_5)$ was investigated in the laboratory microreactor. The meta-titanic acid$(TiO(OH)_2)$ which was produced at Hankook Titanium was selected as the precursor for support. The domestic pigment $TiO_2$ showed higher activity in the reduction of NO with $NH_3$ than the foreign commercial $TiO_2$. $WO_3$ were added to domestic $V_2O_5/TiO_2$ catalytic system to improve the catalytic activity at higher reaction temperature between 400~50$0^{\circ}C$ Also, the deactivation of domestic $V_2O_5/TiO_2$ and $WO_3-V_2O_5/TiO_2$ catalyst by $SO_2$ and $H_2O$ was investigated.

• 한국대기환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.773-781
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• 2004

Ceramic foams prepared from silica -clay were coated with TiO$_2$ and V$_2$O$_{5}$ catalysts for selective catalytic reduction of NOx with NH$_3$. The effects of V$_2$O$_{5}$ loading, reaction temperature, space velocity, and oxygen content on NOx reduction with NH$_3$ were mainly investigated. Also, the NOx reduction characteristics of V$_2$O$_{5}$ and V$_2$O$_{5}$ -TiO$_2$ filters were compared when sulfur dioxide exists. From the results, the optimal NOx reduction with the maximum reduction efficiency of 91 % could be performed under the condition with V$_2$O$_{5}$ loading 6.0 wt. %, reaction temperature 35$0^{\circ}C$, space velocity 6,000h$^{-1}$ , and oxygen content 5%. And, the V$_2$O$_{5}$ -TiO$_2$ filters have shown higher NOx reduction efficiency and acid resistance against sulfur dioxide than the V$_2$O$_{5}$ filters.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권12호
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• pp.2459-2465
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• 2007

V2O5/TiO2-ZrO2 catalyst modified with V2O5 was prepared by adding Ti(OH)4-Zr(OH)4 powder into an aqueous solution of ammonium metavanadate followed by drying and calcining at high temperatures. The characterization of prepared catalysts was performed using XRD, DSC, solid-state 51V NMR, and FTIR. In the case of calcination temperature of 500 oC, for the catalysts containing low loading V2O5 below 25 wt % vanadium oxide was in a highly dispersed state, while for catalysts containing high loading V2O5 equal to or above 25 wt % vanadium oxide was well crystallized due to the V2O5 loading exceeding the formation of monolayer on the surface of TiO2-ZrO2. The strong acid sites were formed through the bonding between dispersed V2O5 and TiO2-ZrO2. The larger the dispersed V2O5 amount, the higher both the acidity and catalytic activities for acid catalysis.

• 센서학회지
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• 제4권3호
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• pp.15-21
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• 1995

본 논문은 졸겔법에 의해 $TiO_{2}-V_{2}O_{5}$ 습도센서를 제조하고, 미세구조 및 결정구조를 분석하여 습도감지특성이 뛰어난 최적 제조조건을 찾았다. 그레인 크기는 $Ti^{4+}$ 사이트에 치환되는 $V^{5+}$비에 비례하여 증가하였다. X-선 회절분석 결과, $V_{2}O_{5}$비에 관계없이 $V^{5+}$피크는 확인할 수 없었다. 실험결과로부터 $V_{2}O_{5}$비가 1mol%, 열처리온도가 $700^{\circ}C$일때 가장 우수한 습도감지특성을 나타내었다. 시편의 정전용량은 주파수가 증가할수록 감소하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권6호
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• pp.537-542
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• 2004

$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalysts promoted with Mn were prepared and tested for selective catalytic reduction of NOx in $NH_3.$ The effects of promoter content, degree of catalyst loading were investigated for NOx activity while changing temperatures, mole ratio, space velocity and $O_2$ concentration. Among the various $V-{2}O_{5}$ catalysts having different metal loadings, $V-{2}O_{5}$(1 wt.%) catalyst showed the highest activity(98%) under wide temperature range of $200-250^{\circ}C.$ When the $V-{2}O_{5}$ catalyst was further modified with 5 wt.% Mn as a promoter, the highest activity(90-47%) was obtained over the low temperature windows of $100-200^{\circ}C.$ From Mn-$V_{2}O_{5}/TiO_{2}$, it was found that by addition of 5 wt.% Mn on $V_{2}O_{5}/TiO_{2}$ catalyst, reduction activity of catalyst was improved, which resulted in the increase of catalytic activity and NOx reduction. According to the results, NOx removal decreased for 10%, but the reaction temperature down to $100^{\circ}C.$

• 청정기술
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• 제14권3호
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• pp.204-210
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• 2008

비가수분해 솔-젤법에 의하여 여러 가지 조성의 $V_{2}O_{5}-TiO_2$ 촉매를 합성하여 특성분석을 실시하고 황화수소의 선택 산화반응에 대한 촉매성능을 고찰하였다. 이 $V_{2}O_{5}-TiO_2$ 촉매는 높은 표면적을 가지고 VOx가 작은 입자로 잘 분산되어 있었고, 환원성도 우수한 것으로 나타났다. 그러나 12 wt% 이상의 바나디아 담지량부터는 결정성 $V_{2}O_5$가 관찰되어 $H_{2}S$의 전환율을 감소시키는 결과를 초래하였다. 이 방법으로 제조된 $V_{2}O_{5}-TiO_2$ 촉매는 통상의 제로젤(xerogel) 촉매나 함침 촉매에 비해 높은 반응활성을 보여 주었고, 암모니아와 물이 포함된 조건에서도 황화수소를 선택 산화시켜 이산화황을 거의 발생시키지 않고 환경 친화적이고 안전한 물질인 원소 황(sulfur)과 티오황산암모늄(ATS)으로 회수할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.138-140
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• 2007

$TiO_2-V_2O_5$ sol was fabricated using sol-gel method and $TiO_2-V_2O_5$ thin films were fabricated using dip-coating method. $V_2O_5$ sol was added 0.01mo1e, 0.03mo1e, 0.05mo1e into $TiO_2$ sol. Viscosity of sol increased fast from about 1,000 minutes and sol began gelation from about 10,000 minutes. As a results of crystalline properties, $V_2O_5$ peaks were not found despite of $V_2O_5$ addition. Endothermic reaction occurred due to evaporation of solvent and dissociation of OH at $80^{\circ}C$. Exothermic reaction occurred due to combustion and oxidation of solvent at $230^{\circ}C$, occurred to combustion and oxidation of alkyl group at $350^{\circ}C$. Thickness of thin films increased $0.1{\sim}0.25{\mu}m$ every a dipping.