• 제목/요약/키워드: 산소화학흡착

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$Ag/{\alpha}-Al_2O_3Ag/SnO_2$ 촉매상에서의 에틸렌 산화반응 (Oxidation of Ethylene over $Ag/{\alpha}-Al_2O_3Ag/SnO_2$)

  • 전기원;한종수;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.109-113
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    • 1984
  • 여러가지 함량으로 은을 입힌$ Ag/{\alpha}-Al_2O_3$$Ag/SnO_2$상에서의 반응실험과 촉매의 Auger spectra, $SnO_2$에 흡착된 산소의 EPR spectra를 비교하여 담체의 종류가 에틸렌 산화반응의 활성과 선택성에 미치는 영향을 조사하였다. $SnO_2$상에서는 흡착산소중 O-가 반응에 참여하여 ethylene를 완전 산화하는 방향으로 유도하므로써 ethylene oxide 생성의 선택성을 저하시키는 것 같다.

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석탄 산처리에 따른 연료의 표면 물성 변화와 직접탄소 이용 연료전지 성능 간의 상관관계 분석분석 (Correlation Between Surface Properties of Fuel and Performance of Direct Carbon Fuel Cell by Acid Treatment)

  • 김동헌;엄성용;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권11호
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    • pp.697-704
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    • 2016
  • 본 논문에서는 역청탄인 Glencore 탄을 염산과 질산수용액을 이용하여 산 처리하고 원탄과 산 처리 된 석탄의 물리, 화학적 비교분석과 직접탄소 이용 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)의 성능 비교 분석을 수행하였다. 석탄의 물성들을 분석하기 위해 열중량 분석과 가스 흡착법, X선 광전자 분광법을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 연료의 열적 반응성이 증가하였음을 알 수 있었고, 가스 흡착법 결과로 기공의 평균지름은 변화가 없었지만 표면적은 감소함을 알 수 있었다. X선 광전자 분광법에서는 $HNO_3$ 처리의 경우 가장 높은 산소/탄소 비율을 보였고, 이를 통해 다양한 표면 산소작용기가 증가한 것을 확인하였다. 연료의 표면 물성과 전기화학 성능을 비교한 결과, 표면의 산소 성분의 변화가 DCFC의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

12-텅스토인산 촉매와 고분자막으로 구성된 촉매막반응기 (Membrane Cayalytic Reactors Comprising Heteropoly Acid Catalysts and Polymer Membranes)

  • 송인규;김재진;이화영
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1992년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.35-36
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    • 1992
  • 화학반응이 주로 고온에서 일어나기 때문에 polymer membrane의 화학반응에의 적용은 거의 없었으며, 연구의 대부분은 열적 안정성이 좋은 inorganic membrane reactor에 대하여 이루어져 왔다. 산 및 산화환원 촉매로써의 12-텅스토인산은 반응물의 종류에 따라 특이한 흡착 특성을 보이며, 헤테로폴리산만이 지니는 특징적인 surface, bulk 특성 때문에 바능물의 종류에 따라 반응은 촉매의 surface and/or bulk에서 일어난다. 무기 축합산인 12-텅스토인산이 지니는 또 하나의 특징은 물, 알콜, ether 같이 산소를 포함하는 organic solvent에 매우 잘 녹는다는 사실이다.

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KOH 첨착 활성탄에서 황화수소의 흡착 특성 (H2S Adsorption Characteristics of KOH Impregnated Activated Carbons)

  • 최도영;장성철;공경택;안병성;최대기
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.280-285
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    • 2006
  • 본 연구에서는 KOH를 첨착한 활성탄에서 황화수소의 흡착특성을 동특성 실험을 통해 관찰하였다. 특히 수분과 산소 농도가 흡착특성에 미치는 영향을 확인하였다. KOH를 첨착시킨 활성탄의 표면적, 세공부피 및 크기 분포 등의 기공 특성들은 질소 흡탈착 등온선을 이용하여 측정하였으며, 흡착량은 Langmuir와 Freundlich 등온식으로 모사하였으며 KOH를 첨착시킨 활성탄에서 황화수소의 흡착량은 Langmuir 등온식으로 잘 묘사되었다. 산소 농도의 증가는 KOH 첨착 활성탄의 황화수소 흡착성능에 큰 영향을 나타내었다.

산 처리 및 LiOH 첨착 활성탄에서 이산화탄소의 흡착 특성에 대한 연구 (Study of CO2 Adsorption Characteristics on Acid Treated and LiOH Impregnated Activated Carbons)

  • 한재욱;김대중;강민;김진원;김지만;이재의
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.312-316
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    • 2005
  • 본 연구에서는 원시 활성탄에 질산을 이용한 산 처리 또는 LiOH를 첨착한 후, 이에 대한 이산화탄소의 흡착 특성을 수분의 공존 유, 무 상태에서 고정층 파과 실험을 통해 평가하였다. 질산 처리 및 LiOH 첨착에 따른 활성탄의 표면 성상 및 물리, 화학적 특성은 SEM, EDS, 질소 흡착, FTIR, XRD를 이용하여 고찰하였다. 질산 처리로 인해 원시 활성탄의 비표면적은 감소하였지만 활성탄 표면에서 산소 함량은 증가하였으며, 질산의 산화 반응으로 활성탄 표면에 탄소 및 산소 외에 질소를 포함한 새로운 관능기가 생성되었다. LiOH 첨착으로 인한 비표면적의 감소 폭은 질산 처리한 활성탄이 원시 활성탄에 비해 작게 나타났다. LiOH를 2 wt% 이상으로 첨착하면 상당 부분의 LiOH가 활성탄 세공 내부에 들어가지 못하고 외부 표면에 존재하였다. 고정층 파과 실험을 통해 질산 처리 및 LiOH 첨착량 증가에 따라 활성탄의 이산화탄소 흡착 성능은 향상되었다. 또한 공급가스 내에 수분이 공존함에 따라 이산화탄소 흡착량이 증가하였다. LiOH가 첨착된 활성탄에서 이산화탄소 흡착 후 LiOH는 화학반응에 의해 $Li_2CO_3$로 전환함을 확인하였다.

COD 및 N 제거를 위한 에탄올아민의 응축 및 흡착특성 연구 (Study on Condensation and Adsorption Characteristics of Ethanolamine for Removal COD and N)

  • 김종영;정은선;구희권;이인형;박병기
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.415-418
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    • 2008
  • 에탄올아민 (ETA; Ethanolamine)은 에틸렌옥시드를 진한 암모니아수와 함께 가열하여 얻어지는 물질로 흡수성이 있는 무색의 액체 또는 고체이며 탄소, 질소, 산소로 이루어진 매우 안정된 유기화합물이다. 이러한 ETA는 부식방지제, 산성가스 흡수제, 화장품 등 각종 산업에서 매우 유용하게 사용되는 물질이다. 하지만 ETA는 눈, 피부, 호흡기, 폐 등에 접촉하여 호흡기 질환 및 만성 천식을 유발하고 피부에 자극을 일으키므로 ETA를 제거하기 위한 물리화학적 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 냉각온도 및 진공펌프압력에 따른 ETA 응축 특성과, 흡착제에 따른 ETA 흡착특성을 조사하였다. 조사결과 ETA는 냉각수의 온도 및 진공펌프압력에 영향을 받았으며 냉각수 온도 및 진공펌프압력이 증가할수록 응축율은 감소하였다. ETA 흡착에서 활성탄의 경우 액상의 ETA와 상호간에 흡착력은 존재하지 않았으며, 기상의 ETA는 흡착되지만, $100^{\circ}C$이상에서 탈착 반응이 일어났다. 제올라이트의 경우 액상 및 기상의 ETA를 모두 흡착하였다.

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Thiol기의 화학흡착을 이용한 구리 나노입자의 제조 (Preparation of Copper Nanoparticles Protected by Chemisorption via Thiol Group)

  • 김정택;주창식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1069-1074
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    • 2008
  • 구리 나노입자의 표면에 화학흡착한 octanethiol, decanethiol 및 dodecanethiol의 3D SAMs를 연구하였고, dodecanethiol의 투입량 변화에 따른 구리 나노입자의 산화 안정성을 고찰하였다. 제조 공정은 산소로부터 보호하기 위해 질소 분위기에서 수행하였고, 합성된 입자는 원심분리를 통하여 획득하였다. 구리 전구체는 Copper(II) nitrate, 환원제는 sodium borohydride를 사용하였으며, 반응은 단일상에서 진행하였다. 나노 크기의 구리입자는 TEM 분석을 통하여 확인하였고, 그 크기는 약 3~6 nm였다. FT-IR, XPS와 열중량분석(TGA) 결과 alkanethiol의 thiol기가 구리 표면에 화학흡착 한다는 것과 alkyl기의 사슬이 길수록 alkanethiol의 흡착양이 증가한다는 것을 확인하였고, XRD 패턴으로부터 구리 나노입자의 거대격자회절(superlattice diffraction)을 관측할 수 있었다. 그리고 dodecanethiol의 투입양이 구리의 투입양보다 적을 경우 구리는 $Cu_2O$의 형태로 산화되었으며, 구리보다 1.25배 많이 투입할 경우 더욱 조밀한 SAMs를 형성하였다.

산화아연 단결정 면에서 일산화탄소의 산화반응에 대한 연구 (A Study of Carbon Monoxide Oxidation on ZnO Single Crystal Surface)

  • 전진;한종수
    • 대한화학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.183-190
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    • 1993
  • 산화아연 단결정(1010) 면에서 나타나는 일산화탄소의 산화반응에 대한 특성을 298∼573 K 의 온도범위에서 두 결정면 사이의 축전용량변화를 추적함으로써 얻어진 절연층의 깊이 변화와 전도도 변화를 동시에 관찰하여 조사하였다. 흡착산소종이 없는 시료에 CO를 주입시켰을 때 373K 이하에서는 절연층의 깊이가 증가되었고, 473K 이상에서는 감소되었으나 그 변화는 $100{\AA}$ 이내로 적게 나타났다. 그러나 산소가 미리 흡착된 시료에 CO를 주입시켰을 때 실온에서는 절연층의 깊이와 전도도의 변화가 거의 없었으며, 373K에서는 절연층의 깊이가 약간 증가되고 전도도는 감소하였다. 또한 473K 이상의 온도에서는 절연층의 깊이가 크게 감소하였으며 전도도는 증가되었다. 이들 결과와 각 온도에서 존재하는 흡착산소종의 형태를 연관시켜 CO의 산화반응에 대한 반응성과 반응경로를 제시하였다.

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기체속도가 변하는 벌크기체의 흡착공정에서 물질전달계수의 측정 (Measurement of mass Transfer Coefficients for Adsorptive Bulk Gas Separation with Velocity Variations)

  • 민준호;최민호;서성섭
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.310-318
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    • 1999
  • 공기분리 PSA 공정설계에 적용할 물질전달계수를 구하기 위하여 흡착탑을 통과하는 질소와 산소의 농도에 대한 동적파과곡선을 실험적으로 측정하였다. 그 결과를 전산모사에 의한 파과곡선과 비교하여 벌크흐름 중의 물질전달속도를 예측하였다. 전산모사에서 흡착은 coupled Langmuir isotherm을 따른다고 보았으며, 물질전달은 LDF 모델에 의해 표현된다고 가정하였다. 실험과 이론의 비교를 통해 얻은 물질전달계수는 유속에는 거의 영향을 받지 않았으나 압력 조건에 따라 민감한 변화를 보였다. 이를 통해 물질전달저항이 거대기공 확산영역에 있음을 예측할 수 있었으며, 물질전달계수를 압력변화에 대해 지수함수의 형태로 표현하였다. 질소나 산소 단일 성분에 대해서 얻은 물질전달계수는 질소와 산소 혼합 벌크기체의 파과곡선에 적용했을 경우에도 5% 이하의 오차로 잘 일치함을 보여주었다.

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팔라듐과 금 나노입자를 첨착한 PAN계 활성탄소섬유의 SO2 흡착특성 (SO2 Adsorption Characteristics of PAN-based Activated Carbon Fiber Impregnated with Palladium and Gold Nanoparticles)

  • 이진재;전문규;김영채
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.467-474
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    • 2007
  • 팔라듐과 금 나노입자 등이 첨착된 높은 비표면적을 갖는 Polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유(ACF: Activated Carbon Fiber)를 제조하였다. 여러 첨착 ACF에 대하여 BET, FE-SEM, TEM, XPS 등으로 비표면적과 기공부피, 미세구조, 시간에 따른 산소관능기의 표면변화를 관찰하였으며 $SO_2$에 대한 흡착성능을 연구하였다. 그 결과 첨착과정으로 인하여 총 기공부피 대비 미세기공 부피는 95.5%에서 30.5~43.7%로 대부분 감소하였으며, 산소관능기의 표면변화는 대기중에서 시간이 경과함에 따라 나노입자보다 금속염의 산소관능기 변화가 컸음을 알 수 있었다. 또한 Au 나노입자와 금속염을 첨착한 ACF의 $SO_2$ 파과시간은 무첨착 ACF에 비하여 크게 변하지 않았으나, 100 ppm의 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 $SO_2$ 파과시간이 880 s로 흡착성능이 우수하였다. 이러한 결과로 볼 때 $SO_2$ 흡착성능은 시간에 따른 산소관능기의 표면 변화와 연관성이 있다고 볼 수 있으며, PAN계 활성탄소섬유에 적정한 농도의 Pd 나노입자 첨착은 촉매작용으로 인하여 $SO_2$ 흡착 성능을 증가시키는 것으로 판단된다