• 제목/요약/키워드: 톨루엔-TPR

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Ce가 첨가된 Mn-Ce/${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매상에서 톨루엔의 촉매 산화 반응 (Catalytic Oxidation of Toluene over Mn-Ce/${\gamma}-Al_2O_3$ Catalyst Doped with Ce)

  • 천태진;김혜진;최성우
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.513-518
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    • 2005
  • 망간 산화물 촉매, 망간-세륨 산화물 촉매에서 톨루엔의 촉매 산화에 대하여 조사 하였다. XRD, TGA, 톨루엔-TPR 분석을 통해 촉매의 특성을 조사하였다. 톨루엔 산화반응에 있어서 망간 18.2 wt.% 세륨 10.0 wt.%이 적절한 비율인 것으로 나타났다. 그리고 세리아가 망간 산화물에서의 활성을 증진 시키는 것으로 보여진다. XRD결과 $MnO_2$가 황성 자리인 것으로 추측된다. TGA 톨루엔-TPR결과 세리아가 격자 산소의 이동성, 활성자리의 적절한 상화 상태, 저온에서의 환원능력 및 활성자리의 재산화 능력을 증진시키는 것으로 사료된다.

γ-Al2O3에 담지된 Cu-Mn 산화물 촉매의 활성 및 특성 (Activity and Characteristics of Cu-Mn Oxide Catalysts Supported on γ-Al2O3)

  • 김혜진;최성우;이창섭
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.193-199
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    • 2006
  • ${\gamma}-Al_2O_3$에 담지한 Cu-Mn 산화물 촉매에서 톨루엔 완전산화 반응을 $160{\sim}280^{\circ}C$의 온도 범위에서 고정층 반응기로 조사하였다. BET, SEM, TPR, TPO, XPS 및 XRD를 이용하여 촉매 특성분석을 하였다. 톨루엔의 완전산화 반응은 $280^{\circ}C$ 이하에서 이루어졌으며, 적절한 Cu-Mn 담지량은 15.0 wt%Cu-10.0 wt%Mn인 것으로 나타났다. TPR/TPO 및 XPS 분석 결과, 15 Cu-10 Mn 촉매의 산화환원 봉우리가 낮은 온도로 이동하였으며 결합에너지가 높은 값으로 이동하였다. XRD 결과, 고분산된 Mn 산화물과 CuO 보다 $Cu_{1.5}Mn_{1.5}O_4$의 촉매활성 인자로서의 역할이 더욱 우수한 것으로 추측되며, 촉매의 활성은 촉매의 산화환원 능력과 촉매의 높은 산화 상태에 기인하는 것으로 사료된다.

전이금속 산화물 촉매를 이용한 톨루엔 분해 (Decomposition of Toluene over Transition Metal Oxide Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.651-656
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    • 2005
  • 톨루엔은 섬유산업 공정에서 발생하는 주요한 유해성 대기 오염원으로 간주된다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 지지체로 한 전이 금속 산화물 촉매(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)를 제조하여 톨루엔 완전 산화 반응을 조사하였다. XRD, FE-SEM, BET와 TPR 기법을 사용하여 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 가운데 Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 활성을 보여주었다. BET결과 촉매 활성의 증가는 비표면적과는 관련이 적은 것으로 나타났으며, X선 회절 분석에서 대부분의 촉매들이 무정형으로 존재함이 관찰되었다. FE-SEM을 관찰한 결과, 전이금속 산화물 촉매 중 구리산화물 촉매가 지지체 표면에 고르게 분산되어 있음을 확인할 수 있었다. 톨루엔 산화반응에 따른 촉매활성 효과는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 지지체 위에 전이금속 산화물 촉매가 고르게 분산된 점과 촉매 표면의 우수한 환원 특성에 기인하는 것으로 설명할 수 있었다.

톨루엔 산화에 의한 CuOx/SnO2-ZrO2 촉매의 특성고찰 (The investigation of characteristics of CuOx/SnO2-ZrO2 catalysts for toluene oxidation)

  • 김혜진;최성우;이창섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권7호
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    • pp.669-674
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    • 2005
  • Catalytic combustion of toluene was investigated on $CuOx/SnO_2-ZrO_2\;CuOx/SnO_2\;CuOx/ZrO_2$ catalysts prepared by impregnation. Characteristics of catalysts loaded on binary support and single support were observed by TPR, TPO, XRD, XPS techniques. The results on catalytic combustion showed that binary supports improve the activity of copper in the combustion of toluene. The reason for high catalytic activity on toluene combustion of $CuOx/SnO_2-ZrO_2$ catalyst was ascribed to oxidation$\cdot$reduction activity at low temperatures and stability of oxidation state after reduction.

Mn-Ce 복합 산화물에 의한 톨루엔 촉매 산화 (Toluene Catalytic Oxidation by Manganese-Cerium Bimetallic Catalysts)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.427-433
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    • 2005
  • Activity of manganese oxide supported on ${\nu}-Al_2O_3$ was increased when cerium was added. Also, cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ was more effective in oxidation of toluene than that without cerium. XRD result, it was observed that $MnO_2+CeO_2$ crystalline phases were present in the samples. For the used catalyst, a prominent feature has increased by XPS. TPR/TPO profiles of cerium-added manganese oxide on ${\nu}-Al_2O_3$ changed significantly increased at a lower temperature. The activity of $18.2 wt{\%}\;Mn+ 10.0 wt{\%}\;Ce/{\nu}-Al_2O_3$ increased at a lower temperature. The cerium added on the manganese catalysts has effects on the oxidation of toluene.

망간 산화물에 의한 톨루엔 촉매 산화 반응 : (I) 촉매 반응 및 특성 평가 (Toluene Catalytic Oxidation by Manganese Oxide : (I) Activity and Characterization)

  • 천태진;김혜진;최성우
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.161-168
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    • 2005
  • The catalytic oxidation of toluene in low concentration was investigated over manganese oxide/$\gamma$-A1$_{2}$O$_{3}$ catalysts. As increased manganese loading, the conversion of toluene increased at a lower temperature. The 18.2wt$\%$ Mn/$\gamma$-Al$_{2}$O$_{3}$ appeared to be the most active catalyst. XRD results indicated that most of the catalysts exist as MnO$_{2}$ and Mn$_{2}$O$_{3}$ crystalline phase. After the reaction, the used and the fresh catalysts were characterized by XPS. For the used catalyst, a prominent feature has increased. TPR profiles of 18.2 wt$\%$ Mn/$\gamma$-Al$_{2}$O$_{3}$ changed significantly as the manganese loading increased at a lower temperature.

무회분탄에 분산된 니켈 촉매의 톨루엔 수증기 개질 (Nickel Catalysts Supported on Ash-Free Coal for Steam Reforming of Toluene)

  • ;김수현;유지호;최호경;임영준;임정환;김상도;전동혁;이시훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.559-569
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    • 2018
  • Catalytic supports made of carbon have many advantages, such as high coking resistance, tailorable pore and surface structures, and ease of recycling of waste catalysts. Moreover, they do not require pre-reduction. In this study, ash-free coal (AFC) was obtained by the thermal extraction of carbonaceous components from raw coal and its performance as a carbon catalytic support was compared with that of well-known activated carbon (AC). Nickel was dispersed on the carbon supports and the resulting catalysts were applied to the steam reforming of toluene (SRT), a model compound of biomass tar. Interestingly, nickel catalysts dispersed on AFC, which has a very small surface area (${\sim}0.13m^2/g$), showed higher activity than those dispersed on AC, which has a large surface area ($1,173A/cm^2$). X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the particle size of nickel deposited on AFC was smaller than that deposited on AC, with the average values on AFC ${\approx}11nm$ and on AC ${\approx}23nm$. This proved that heteroatomic functional groups in AFC, such as carboxyls, can provide ion-exchange or adsorption sites for the nano-scale dispersion of nickel. In addition, the pore structure, surface morphology, chemical composition, and chemical state of the prepared catalysts were analyzed using Brunauer-Emmett-Taylor (BET) analysis, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and temperature-programmed reduction (TPR).