• Title/Summary/Keyword: 공침반응

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Synthesis of Functional Complex Material from Spent Alkaline Manganese Battery (폐(廢)알칼리망간전지(電池)로부터 기능성(機能性) 복합소재(複合素材) 제조(製造))

  • Kim, Tae-Hyun;Lee, Seoung-Won;Sohn, Jeong-Soo;Kang, Jin-Gu;Shin, Shun-Myung
    • Resources Recycling
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    • v.17 no.1
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • Fundamental studies for the synthesis of Mn-Zn ferrite powder were investigated using a series of leaching and coprecipitation processes from spent alkaline manganese batteries. Zinc and Manganese dissolution rates obtained at the reaction conditions of 100g/L pulp density, 3.0M $H_2SO_4$, $60^{\circ}C$ and 200 rpm with 30 ml $H_2O_2$ as a reducing agent were more than 97.9% and 93.9% and coprecipitation of Mn-Zn ferrite powder was performed according to various reaction conditions such as temperature, time and amount of $O_2$ gas injection using the leaching solution. As a result of coprecipitation, Mn-Zn ferrite could be synthesized directly at low temperature in the reaction condition pH 12, $80^{\circ}C$, $O_2$ 1.3 L/min. and 400 rpm. The synthesized Mn-Zn ferrite powder was spherical powder of $0.143{\mu}m$ particle size and had a saturation magnetization about 80 emu/g.

서보광산의 폐광석 내 2차 산화광물의 중금속 고정화에 대한 광물학적 연구

  • 강민주;이평구;박성원
    • Proceedings of the KSEEG Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.43-47
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    • 2003
  • 산화환경에 노출된 폐광석에 포함되어 있는 황화광물은 산소와 물과의 화학반응을 통한 산화작용을 받게 되고 주변 환경에 유해한 금속원소의 용출이 발생될 것으로 예상된다. 그러나 용해된 금속이온은 침전(precipitation), 공침(coprecipitation), 흡착(adsorption)반응에 의해 수용액으로부터 제거되어 자연적으로 고정화될 수 있다. 이번 연구는 서보광산의 폐광석 내 용해된 중금속원소들의 이동을 제한하는 요인으로서 2차 산화광물의 침전 및 용해된 중금속 원소들의 흡착 가능성을 광물학적으로 연구하였다. (중략)

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삼산제일광산 폐광석의 풍화와 2차광물의 침전에 관한 광물학적 연구

  • 연규훈;이평구;최상훈;박성원;염승준
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.396-399
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    • 2004
  • 산화환경에 노출된 폐광석에 포함되어 있는 황화광물은 산소와 물과의 화학반응을 통해 산화작용을 받게 되고, 이로 인하여 Fe, Mn, Pb, Zn, Cu 및 As등의 원소의 용해반응이 발생할 것으로 예상된다. 그러나 이와 같이 용해된 금속이온은 pH등 환경의 변화에 따라 2차광물(산화광물 및 황산염광물)로 침전되거나 흡착되어 수용액으로부터 제거되어 자연적으로 고정화 될 수 있다. 이처럼 황화광물의 산화작용에 의해 형성된 2차광물에 대한 광물학적 연구는 광산복원을 결정하는데 직접적인 지구화학적 자료로 활용될 수 있다. 삼산제일광산에 방치된 폐광석을 대상으로 XRD, SEM/EDS을 이용하여 광물학적 연구를 수행한 결과 침전과 공침, 흡착 등의 화학반응을 통하여 현재 고정화되고 있는 것이 확인되었다.

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Effects of pH Control Agent and Co-Precipitate Washing Agent on Nickel Ferrite Preparation by Co-Precipitation Method (공침법에 의한 Nickel Ferrite의 분말제조에서 pH-조절제 및 공침물-세척제의 영향)

  • Jeong, Hong-Ho;Seong, Gi-Ung
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.6
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    • pp.445-449
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    • 2000
  • Nickel ferrite $(Ni_{0.75}Fe_{2.25}O_4$ was synthesized by co-precipitation method in order to investigate its behavior under conditions of the reactor coolant system in pressurized light water nuclear power plants. Ammonia or potassium carbonate was used as a solution pH control agent, and aqueous ammonia or potassium carbonate solution or secondary distilled water was used as a co-precipitate washing agent. The effects of the pH control agent and the co-precipitate washing agent on the production yield on the basis of the Ni/Fe molar ratio and the particle characteristics of final products were investigated by XRD, SEM, EDX and XPS. The production yield was almost congruent with that of the initial aqueous mixture in case of using potassium carbonate as a pH control agent, while in case of using ammonia, it was quite changed. The difference seemed to be due to the effects of $Ni^{2+}{\leftarrow}NH_3$complexation in the aqueous solution and of the pH of co-precipitate washing agent.

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Hydrodesulfuriztion of Thiophene over Neodymium Added Nickel Catalysts (네오디뮴이 첨가된 니켈 촉매의 티오펜 탈황 반응)

  • Moon, Young-Hwan;Ihm, Son-Ki
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.7 no.5
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    • pp.913-924
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    • 1996
  • In this study HDS(hydrodesulfurization) of thiophene was researched over nickel catalysts added with small amounts of neodymium which were prepared by different methods such as unsupported coprepricipitated NdNi catalysts, unsupported intermetallic $NdNi_5$ catalysts, and carbon supported NdNi catalyst. The HDS activity was remarkably increased when a small amounts of neodymium was added to unsupported coprecipitated Ni catalysts. Thus it was known that the role of Nd is important in HDS of thiophene of Ni catalysts. For the case of unsupported intermetallic $NdNi_5$, the intermetallic crystallinity was destroyed to oxide and sulfide after calcination and presulfidation respectively. The HDS activity of thiophene can be explained by surface area of unsupported catalysts. And Nd acts like as structural promoter keeping the high surface area of unsupported catalysts. The HDS activity was increased by each ten times based on 1 gr. of nickel in the order of unsupported intermetallic $NdNi_5$, unsupported coprecipitated NdNi, and carbon supported NdNi catalysts according to different preparation method of catalysts.

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Hydrogenation of Methyl Dodecanoate Using Copper Chromite (분산액에서의 Copper Chromite 합성 및 Methyl Dodecanoate의 수소화반응)

  • Kang, Ho-Cheol;Lee, Sang-Hoon;Park, Jong-Mok;Kim, Dong-Pyo;Lee, Byung Min
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.20 no.2
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    • pp.201-207
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    • 2009
  • The hydrogenation reaction of methyl dodecanoate for the synthesis of 1-dodecanol has been carried out in the presence of a copper chromite catalyst. The catalysts were synthesized by ceramic method, co-precipitation, and improved co-precipitation method and the particles were characterized by SEM and XRD. Also, the products of the reaction were assigned by GC, GC/MSD and NMR. The particles synthesized by each method showed (1) a spherical shape with the size of 3.2 to $7.0{\mu}m$, (2) an agglomerated spherical shape with the size of 50 to 500 nm and (3) a spherical shape with smaller particle size, respectively. Especially, in order to control the size of particles, the particles were synthesized in various dispersant solutions as Span 80, polyacrylate, and polyethyleneglycols (PEGs). The particles synthesized in PEG (Mw = 4000) solution showed the smallest particle size of 30 to 50 nm and the regularity of the particle size distribution. Our experimental results elucidated that the activity of catalyst for hydrogenation increases with decreasing the size of catalyst particle. The highest yield of dodecanol in the hydrogenation reaction was 95.5% when copper chromite synthesized in the PEG solution was used as a catalyst in the optimized reaction condition.

청양광산 폐광석의 산화작용 연구를 이용한 자연 고정화 가능성 평가

  • 이평구;강민주;박성원;최상훈
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.132-136
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    • 2003
  • 폐광된 광산에 방치된 폐광석에 함유되어 있는 황화광물이 분해되어 다른 광물에 흡착되거나, 산화환경에 안정한 형태의 2차 광물로 침전 혹은 공침 되는가에 대한 연구는 광산복 원을 결정하는데 직접적인 지구화학적 자료로 활용될 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 청양광산에 방치된 폐광석을 대상으로 XRD, SEM/EDS연구를 이용하여 산화작용으로 인한 황화광물 주변에 침전된 2차 광물에 대한 광물학적 연구를 수행하였다. 광물학적 연구 결과, 산화환경에서 황화광물의 산화작용으로 인하여 용출된 중금속 이온과 철과 망간 이온들은 침전(Fe, Mn, Pb), 공침 (Fe, Mn, As, Pb) 및 흡착(As, Cu, Pb, Zn) 등의 화학반응을 통하여 다시 고정화됨으로서, 현장에서 자연적으로 정화되고 있는 것이 확인되었다.

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Steam Reforming of Ethylene Glycol over Ni/Al2O3 Catalysts: Effect of the Preparation Method and Reduction Temperature (Ni/Al2O3 촉매를 사용한 에틸렌글리콜의 수증기 개질 반응: 촉매 제조 방법과 환원온도의 영향)

  • Choi, Dong Hyuck;Park, Jung Eun;Park, Eun Duck
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.53 no.3
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    • pp.372-381
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    • 2015
  • The effect of preparation method on the catalytic activities of the $Ni/Al_2O_3$ catalysts on steam reforming of ethylene glycol was investigated. The catalysts were prepared with various preparation methods such as an incipient wetness impregnation, wet impregnation, and coprecipitation method. In the case of coprecipitation method, various precipitants such as KOH, $K_2CO_3$, and $NH_4OH$ were compared. The prepared catalysts were characterized by using $N_2$ physisorption, inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, X-ray diffraction, temperatureprogrammed reduction, pulsed $H_2$ chemisorption, temperature-programmed oxidation, scanning electron microscopy, and thermogravimetric analysis. Among the catalysts reduced at 773 K, the $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH or $K_2CO_3$ as precipitants showed the best catalytic performance. The preparation method affected the particle size of Ni, reducibility of nickel oxides, catalytic performance (activity and stability), and types of coke formed during the reaction. The $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH showed the increasing catalytic activity with an increase in the reduction temperature from 773 to 1173 K because of an increase in the reduction degree of Ni oxide species even though the particle size of Ni increased with increasing reduction temperature.

Synthesis of Ni supported on Ce-$ZrO_2$ for HDO Reaction to Produce New Generation Bio-diesel (차세대 바이오디젤 생산을 위한 HDO 반응용 Ce-$ZrO_2$에 담지된 Ni 촉매 합성)

  • Jeong, Dae-Woon;Eum, Ic-Hwan;Kim, Ki-Sun;Ko, Chang-Hyun;Roh, Hyun-Seog
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.527-527
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    • 2009
  • 1세대 바이오디젤인 fatty acid methyl ester(FAME)의 문제점을 극복하기 위하여 많은 연구가 진행 중 이다. 소위 차세대 바이오디젤은 triglyceride의 산소 화합물을 제거하여 정유 공정을 통해 생산된 디젤과 동일한 특성을 지닌 탄화수소로 전환시킨 오일이다. 이를 위하여 수소를 첨가하여 산소를 제거 시키는 Hydrodeoxygenation(HDO) 반응이 필요하다. 고온($300-400^{\circ}C$), 고압(50-100 bar)의 혹독한 조건에서 높은 수율과 안정성을 보이는 촉매 개발이 필요하다. 이를 위하여 반응물중의 산소를 효과적으로 제거하기 위하여 산소 전달능이 뛰어난 $CeO_2$ 담체에 열안정성을 높이는 $ZrO_2$를 조합한 $Ce-ZrO_2$ 담체를 선정하였으며 수소첨가 탈산소 반응에 활성을 나타낼 것으로 예상되는 니켈을 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 15%Ni-$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ ($0{\leq}x{\leq}1$)촉매를 공침법(co-precipitation)으로 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 소성하였다. 촉매 특성분석은 XRD, BET, H2-TPR을 이용하였다.

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Pt/$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalyst optimization for water gas shift reaction (WGS 반응용 Pt/$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ 촉매 최적화)

  • Jeong, Dae-Woon;Kim, Ki-Sun;Eum, Ic-Hwan;Lee, Sung-Hun;Koo, Kee-Young;Yoon, Wang-Lai;Roh, Hyun-Seog
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.213-216
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    • 2009
  • WGS(Water Gas Shift)반응은 일산화탄소(CO)를 이산화탄소($CO_2$)로 전환하는 반응으로 일체형 수소생산시스템의 실현을 위한 고순도 수소생산에 있어서 중요한 단계이다. WGS 반응은 열역학적 평형을 고려하여 고온전이반응(HTS: High Temperature Shift)과 저온전이반응(LTS: Low Temperature Shift) 두 단계 반응으로 진행된다. 두 단계 공정의 통합을 위해 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 개발이 필요하다. 최근 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 귀금속 촉매에 다양한 담체를 적용시킨 연구가 활발히 진행되고 있다. 선행 연구 결과, Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 특성 변화를 관찰하였다. 따라서 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 제조를 위해 환원성 담체인 $CeZrO_2$에 Pt 을 담지시켜 성능을 평가하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)으로 제조 하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 제조된 담체에 백금(Pt)을 함침법(Incipient Wetness Impregnate)으로 담지시켰다. 특성분석은 BET를 이용하여 표면적을 측정하였다. 촉매 반응 실험조건은 $200^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 45,000 ml/$h{\cdot}g-cat$ 으로 혼합가스($H_2$:60%, $N_2$:20%,$CH_4$:1%,CO:9%,$CO_2$:10%)를 흘려 반응 후 배출되는 가스를 Micro-Gas Chromatography 를 이용하여 측정하였다.

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