• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.644-650
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• 2021

본 연구는 지구 온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 이용하여 메탄의 개질반응 특성을 수행하였다. 이산화탄소와의 메탄 분해 반응을 전이금속 촉매인 주석을 사용하여 수행되었으며, 주석의 분해 반응성은 니켈, 철과 같은 전이 금속보다 낮으며, 대부분의 분해 반응은 고체 상태 촉매하에 수행된다. 반면에 주석의 녹는점은 505.03K로 액상 촉매하에서 분해가 발생된다. 주석을 사용하는 경우 액상으로 반응하며 메탄이 분해되어 생성되는 고체상 탄소가 촉매에 침적되어 비활성화되는 것을 것을 방지하는 장점이 있다. 이산화탄소를 사용하여 메탄을 분해하는 경우 일산화탄소와 수소를 생성한다. 촉매의 활성과 수명을 높이기 위해 Ni를 사용한 경우 촉매 활성이 향상되었다. 본 연구에서는 과잉습식함침법을 이용하여 촉매를 합성하였으며, 반응 온도, 공간 속도에 따른 활성과 촉매 재생 가능성을 타진하였다. 탄소가 침적된 주석의 촉매 재생 온도는 1023 K로 나타났으며, 니켈을 조촉매로 사용하고 물을 공급하므로써 반응성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구에서는 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 $NH_3$를 제어하기 위한 선택적 촉매 산화법(SCO)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 확인하기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 열처리 조건에 따른 촉매의 반응활성은 수소로 환원시킨 촉매가 소성한 촉매보다 우수한 활성을 나타냈으며, XPS 분석을 통하여 환원촉매의 산화가 비율은 주로 $Pt^{2+}$와 $Pt^0$가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 환원온도에 따른 $Pt/TiO_2$ 촉매의 반응활성을 비교해본 결과 $700^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 $NH_3$ 전환율을 나타냈으나, $N_2$로의 전환율은 $600^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.679-683
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• 2010

본 연구에서는 과산화수소수에 의한 페놀의 수산화 반응에서 사용한 TS-1 촉매를 효과적으로 재사용할 때, 소성 온도가 촉매의 특성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. TS-1 촉매를 5회 재생시켜 반복 사용하였는데, 매회 마다 $550^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 각각 소성하였다. Fresh한 촉매의 페놀 전환율은 22.9%이었는데, $550^{\circ}C$에서 소성한 촉매에서는 5회 재 생하였을 때 15.1%로 감소하였고, $700^{\circ}C$에서 소성한 촉매는 5회 재생하였을 때 18.8%로 감소하였다. 그리고 카테콜/하이드로퀴논의 생성비가 $550^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.45, $700^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.2가 되었다. 소성 온도에 따른 재생 전 후 촉매에 대한 XRD, UV-vis spectra, $N_2$ 흡착/탈착 시험, TGA 등과 같은 특성 분석 및 촉매 성능(페놀 전환율 및 생성물의 선택도)을 비교함으로써 촉매의 비활성화 원인을 예측하였다.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.196-203
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• 2020

본 연구에서는 Cu/hexaaluminate를 공침법으로 제조한 후, 바인더를 첨가하여 펠렛 형태로 성형하였다. 니켈 및 루테늄 조촉매의 첨가가 Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 특성과 ADN계 액체 단일 추진제의 분해 반응에 미치는 영향을 고찰하는데 초점을 두었다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매는 미세 기공은 거의 없으며 메조 기공이 발달한 촉매이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매에 루테늄을 조촉매로 첨가하면 기공의 부피와 기공의 크기는 큰 폭으로 증가하였다. ADN 기반 액체 단일 추진제의 열분해 반응에서 분해 개시 온도는 170.2 ℃이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매를 사용한 경우, 분해 개시 온도는 93.5 ℃로 크게 감소한 것을 확인하였다. 루테늄 1% 및 3%를 조촉매로 첨가했을 때, ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 개시 온도가 각각 91.0 ℃와 83.3 ℃로 낮아졌다. 즉, 루테늄 조촉매가 ADN 기반 액체 단일 추진제의 분해 개시 온도를 낮추는데 효과가 있다는 것을 의미한다. 이는 루테늄 금속이 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 반응에 활성이 뛰어나면서, 동시에 기공 부피와 기공의 크기를 증가시키는데 기여하였기 때문이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 내열성에 루테늄이 미치는 영향을 확인하기 위하여 1200 ℃에서의 열처리와 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 실험을 반복적으로 수행한 결과, 루테늄의 첨가 비율이 증가함에 따라 내열성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권6호
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• pp.822-829
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• 1997

A catalytic burner was studied which can be used as a heater operated in medium temperature. Noble metal catalysts (Pd/NiO) were used, which were supported on alumina wash coated honeycomb. The maximum heat-resisting temperature of the catalyst is about 900.deg. C. Combustion efficiency of the catalytic burner reached more than 99.5 % at the excess air ratio above 1.25.NOx emissions were lower than 1.0 ppm at all operation conditions. The operation condition for a stable catalytic combustion was obtained. It was dependent on the catalyst thickness. The 30 mm thick catalyst showed the widest stable catalytic combustion region. Stable catalytic combustion region of 30 mm thick catalyst was the operation condition of excess air ratio 1.25 - 1.75 and heat flux 7 - 14 kcal/h center dot cm$^{2}$.

• 에너지공학
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• 제6권1호
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• pp.34-40
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• 1997

자동차 촉매인 Pd/cordierite 촉매상에서 메탄의 연소시험을 통하여 천연가스 이용기술 활용가능성에 대해서 고찰하였다. 중고온 연소에서 알맞은 비표면적 18.7$m^2$/g 을 갖으며 안정한 구조를 확인하였다. 메탄 연소 반응시 활성화에너지는 19.2 kcal/mol로써 비교적 우수한 활성을 보여주었으며, 메탄 연소 반응의 승온과 온도를 내리면서 촉매의 비활성 특성을 보여주는 활성 히스테리시스 현상을 관찰하였다. Pd/cordierite 촉매상에서 반응온도 $700^{\circ}C$이하에서 공간속도와 공연비를 변화시키면서 메탄 연소특성을 수행하였다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.425-429
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• 2014

호기성 벤질 알코올 산화반응용 상용촉매 개발을 위하여 팔라듐이 담지된 차콜 입자를 제조하였다. 특히 촉매의 팔라듐 분산도를 높이기 위해서 상온 이온성액체 중 하나인 [Hmim][$PF_6$]을 기능성 용매로 사용하여 입자를 합성하였다. 다양한 농도의 팔라듐을 함침하여 제조된 입자의 반응성을 측정한 결과 7.5 wt%의 촉매가 가장 우수한 반응 활성과 안정성을 나타내었다. 또한 조촉매로서 다양한 농도의 은입자를 합침하여 촉매를 제조하였다. 동일한 반응조건에서 팔라듐과 은의 질량 비율이 9 : 1인 촉매가 높은 금속 분산도로 인하여 가장 반응성이 우수하였다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.287-294
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• 2013

구리-제올라이트 촉매와 Fe-제올라이트 촉매로 과잉산소 분위기에서 일산화질소의 암모니아 선택적 촉매환원반응을 체계적으로 조사하였다. 촉매는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 구리와 철을 $NH_4$-BEA와 $NH_4$-ZSM-5 제올라이트에 이온교환법과 함침법으로 담지시켜 제조하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, FE-TEM과 SEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 고정된 반응조건에서 선택적 촉매환원반응의 활성을 조사한 결과에서 구리를 BEA 제올라이트에 이온교환시켜 제조한 촉매가 $200{\sim}250^{\circ}C$의 저온영역에서 탁월한 성능을 나타내었다. $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 구리-제올라이트 촉매가 Fe-제올라이트 촉매보다 높은 반응활성을 나타내었다. BEA 제올라이트에 담지된 촉매가 ZSM-5 제올라이트에 담지된 촉매보다 $250^{\circ}C$ 이하의 저온에서 우수한 반응활성을 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제15권1호
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• pp.12-18
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• 2012

다양한 응용분야에서 활용될 수 있는 고체고분자연료전지의 경우 현재 상용화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 것이 고가의 백금 촉매이다. 따라서 특히 최근 들어 산소환원반응에서 백금을 대체하는 물질을 개발하기 위한 연구가 전세계적으로 확산되고 있다. 그러나 촉매 개발 시 경제성 관점 외에 내구성도 고려해야 하는데, 이런 관점에서 백금과 유사한 물성과 활성이 기대되는 백금족 원소들이 한 대안이 될 것이다. 가장 백금과 유사한 물성, 활성을 나타내는 팔라듐과 칼코겐화물 형태의 루테늄이 지금까지 가장 많이 연구가 되었으며 상대적으로 이리듐, 로듐, 오스뮴은 산소환원 촉매로 많은 연구가 되지 않았다. RDE (rotating disk electrode)를 이용한 반쪽전지 실험이나 연료전지 MEA (membrane electrode assembly) 운전을 통하여 백금과 활성을 비교해보면 팔라듐 계열의 비백금 촉매가 가장 백금에 가까운 활성을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이 논문에서는 각 백금족 원소들 기반의, 현재까지 문헌상으로 보고된 촉매조성들을 분석하여 비백금 산소환원 촉매 개발에 도움이 되고자 한다.

• 폴리머
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• 제36권5호
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• pp.593-598
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• 2012

본 연구에서는 Al계 화합물 혼합촉매 시스템의 L-lactide 용액중합을 실시하여 단일 Al계 화합물과 Al계 혼합화합물의 용액중합 특성의 차이를 비교하였다. $Al(O-i-Pr)_3$와 triisobutylaluminium(TIBA)를 혼합한 촉매의 경우 생성된 polylactide(PLA)의 분자량은 $Al(O-i-Pr)_3$의 조성이 증가할수록 대체적으로 감소하였다. 분자량 분포곡선은 혼합촉매 시스템의 경우 고분자량 부분에서 shoulder가 형성되었으며 TIBA가 80%인 경우에는 거의 bimodal 형태의 곡선을 가졌다. Trimethylaluminium(TMA)와 TIBA를 혼합한 촉매를 이용한 결과 TMA의 조성비가 증가할수록 전환율은 감소하였다. Trioctylaluminium(TOA)와 TIBA를 혼합한 촉매를 이용하여 생성된 PLA의 전환율은 TOA의 양이 증가함에 따라 점점 감소하였다. 분자량 분포곡선은 TOA 조성비가 40%부터 크게 줄기 시작하여 unimodal 특성을 보였다. 이러한 다양한 조합의 Al계 혼합촉매 시스템을 통해 GPC 곡선에서 PLA의 고분자량 shoulder을 형성할 수 있다.