• 제목/요약/키워드: 혼합촉매

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Al계 유기금속화합물 혼합촉매 시스템을 이용한 L-lactide 벌크중합 특성 연구 (Bulk Polymerization of L-lactide with Mixed Aluminum Organometallic Catalysts)

  • 노이현;고영수
    • 폴리머
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    • 제36권1호
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    • pp.53-58
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    • 2012
  • 본 연구에서는 Al 계 화합물 혼합촉매 시스템의 L-lactide 벌크중합을 통해 단일 Al계 화합물과 혼합된 Al계 화합물의 중합 특성의 차이를 확인하였다. Al 화합물 촉매를 조성비를 변화시킨 혼합촉매를 사용하여 벌크중합한 polylactic acid (PLA)는 FTIR, DSC, GPC 등으로 분석하였다. 선정된 Al계 화합물로는 aluminum isopropoxide($Al(O-i-Pr)_3$), trimethylaluminum(TMA), trioctylaluminum(TOA), triisobutylaluminum(TIBA)이었으며 TIBA를 기준 촉매로 선정하여 나머지 세 Al화합물을 각각 혼합하여 사용하였다. $Al(O-i-Pr)_3$와 TIBA를 혼합한 촉매의 경우 혼합촉매 내 $Al(O-i-Pr)_3$의 양이 증가함에 따라 전환율도 증가하였고 생성된 PLA의 분자량은 13000까지 증가하였으며 분자량분포도도 약간의 증가를 보였다. 분자량 분포곡선은 혼합촉매 시스템의 경우 고분자량 부분에서 약간의 tail 또는 shoulder 형태가 형성되었다. TOA와 TIBA를 혼합한 촉매를 이용하여 L-lactide를 벌크중합한 결과 전환율은 혼합촉매 내 TOA의 양이 증가함에 따라 낮아졌다. TOA와 TIBA를 혼합한 촉매를 이용하여 벌크중합한 PLA의 분자량은 혼합촉매 내 TOA 조성이 60 mol%까지 분자량이 14000 g/mol까지 증가하다가 감소하였다. 이러한 Al계 혼합촉매 시스템을 통해 PLA의 고분자량 tail이나 shoulder을 생성할 수 있었으며 이를 통해 PLA의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 역할을 기대할 수 있다.

알루미늄 화합물 혼합촉매계의 L-lactide 용액중합 특성 연구 (Study on Solution Polymerization Behaviors by Mixed Aluminium Compound Catalysts)

  • 유지연;김다희;고영수
    • 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.

Methylchlorosilanes 합성촉매에 관한 연구 (A New Catalytic System for Methylchlorosilanes(MCS) Synthesis)

  • 조철군;한기도
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.804-810
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    • 1997
  • 실리콘의 모노머로 사용되고 있는 MCS 합성촉매계에 관한 연구를 수행하였다. 기존 3원촉매계(Cu/Zn/Sn)에 조촉매 Cd를 추가시킨 4원촉매계(CuCl/$ZnCl_2$/Sn/Cd)는 원료 규소와 염화메틸로부터 MCS를 합성하는 촉매로서 성능이 3원촉매계 보다 우수하였다. 4원촉매계는 조성이 혼합촉매/규소=5/95, Zn/Cu=0.1, Sn/Cu=0.001, Cd/Cu=0.001가 되도록 구성하고, 슬러리상태에서 혼합한 후 활성화된 접촉물질을 제조하여 MCS 합성에 사용하였을 때, 규소소모율 92%에서 평균선택도 92%, 규소소모율 40%에서 반응속도는 175(g-MCS/hr.kg-Si)이었다.

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아크로레인 산화용 Mo-V 계 혼합산화물 촉매의 상승효과(I) (Synergistic Effects of Mo-V Based Mixed Oxide Catalysts for Acrolein Oxidation(I))

  • 나석은;김경훈;정종식;박대원
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.717-721
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    • 1992
  • 공침법으로 제조한 vanadium molybdate와 copper molybdat촉매의 기계적 혼합물과 $V_2O_5$$MoO_3$의 기계적 혼합물을 아크로레인의 선택 산화반응용 촉매로 사용하여 각각의 금속산화물 사이의 상승효과에 대하여 고찰하였다. 반응실험 결과 혼합촉매를 사용한 경우 아크로레인의 전화율과 아크릴산의 수율이 증가하였으며 이는 remote control mechanism으로 설명할 수 있었다. 열중량 분석결과 혼합촉매에서 격자산소가 방출됨을 확인할 수 있었다.

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프로판 탈수소 반응에 미치는 금속산화물과 혼합된 Pt-Sn/Al2O3 촉매의 영향 (Effect of Pt-Sn/Al2O3 catalysts mixed with metal oxides for propane dehydrogenation)

  • 정재원;고형림
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.401-410
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    • 2016
  • 금속 산화물과 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매의 프로판 탈수소 반응 성능의 향상 가능성에 대해서 연구하였다. 금속 산화물로서 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Ni-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$를 제조하여 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매와 혼합하고, 프로판 탈수소 반응 성능을 측정하였다. 이 결과들을 불활성 물질인 glass bead를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매를 기준샘플로 삼아 비교하였다. 촉매와 금속산화물을 환원처리하지 않고 반응 실험한 경우, $576.5^{\circ}C$에서 기준샘플의 전환율 8% 대비, $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매가 14.9%의 높은 전환율과 96.8%의 선택도를 보였다. 촉매와 금속산화물을 환원 처리하여 반응활성을 측정한 경우, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$$Pt-Sn/Al_2O_3$의 혼합촉매가 기준샘플대비 초기에 높은 수율을 보였다. 그러나, 촉매를 환원 처리한 경우 전반적으로 전환율 상승이 크지 않았고, 이것으로 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$의 격자산소가 탈수소반응의 전환율 증가 영향을 주었음을 알 수 있었다.

Single Lap 전단시험을 적용한 자가치료제의 접착성능 평가 (Evaluation of Bond Performance of Self-Healing Agents Using Single lap Shear Test)

  • 윤성호;박희원;허광수
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.40-46
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    • 2004
  • 본 연구에서는 single lap 전단시험을 통해 자가치료제와 촉매의 혼합비율 및 경화온도가 자가치료용 폴리머 복합재에 적용되는 자가치료제의 접착성능에 미치는 영향을 조사하였다. 자가치료세로는 DCPD (dicyclopentadiene), ENB(5-ethylidene-2-norbornene), DCPD와 ENB가 혼합된 경우를 고려하였으며 촉매로는 bis(riclohexylphosphine) benzyllidine rethenium (IV) dichloride Grubbs' catalyst를 사용하였다. 이때 DCPD에 대한 촉매의 혼합비율은 1.0wt%와 0.5wt%, ENB에 대한 촉매의 혼합비율은 0.lwt%, DCPD와 ENB의 혼합액에 대한 촉매의 혼합비율은 0.5wt%를 적용하였으며 경화온도는 $25^{\circ}C$, $60{\circ}C$, $80^{\circ}C$를 고려하였다. 연구결과에 따르면 DCPD의 경우 안정화된 접착강도를 얻기 위해서는 많은 양의 촉매와 긴 경화시간이 요구되었다 ENB의 경우는 DCPD의 경우에 비해 촉매의 혼합비율이 낮아도 빠른 경화반응을 얻을 수 있었지만 경화시간이 증가함에 따라 접착전단강도는 DCPD와는 달리 최대 값에 도달하였다가 점차 감소하면서 안정화되는 양상을 나타내었다. DCPD와 ENB의 혼합액 경우도 ENB와 유사한 경화거동을 나타내며 DCPD에 대한 ENB의 혼합비율이 높을 수록 경화반응이 빨라지는 양상을 얻을 수 있었다. 아울러 경화온도가 높을수록 집착전단강도는 증가되며 안정화된 평탄부에 도달하는 경화시간은 짧아짐을 알 수 있었다

노르말부텐으로부터 $C_9$-알데히드 합성에 관한 연구 (A Study of $C_9$-aldehyde Synthesis from n-Butene)

  • 전종기;박성기;박영권
    • 청정기술
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    • 제14권3호
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    • pp.176-183
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 노르말부텐을 이용하여 혼합옥텐을 합성하는 촉매와, 혼합옥텐을 합성가스와 함께 수소 포르밀 반응을 통해서 $C_9$-알데히드를 제조하기 위한 촉매를 개선하고자 하는 것이다. 노르말부텐의 이량화 반응을 위한 $Ni/A1_{2}O_3$ 촉매를 in-line 상태로 활성화 용액을 순환시키는 방법이 효과적이었다. 촉매의 비활성화의 원인을 분석한 결과, 이량화 반응실험에서 oligomer에 의한 촉매의 비활성화는 단순한 물리흡착 상태 또는 촉매의 세공 입구를 올리고머가 막는 현상 등에 의하여 반응활성점들이 반응에 참여하지 못하는 현상에 기인한 것으로 추정된다. 이량화 반응생성물 중에서 혼합옥텐을 분리하기 위하여 연속식 증류 장치를 사용하였는데, 환류비가 3 : 1 이상일 때 혼합옥텐의 순도가 99.57% 이상인 유분을 얻을 수 있었다. 혼합옥텐의 수소포르밀 반응에 의한 $C_9$-알데히드 제조 실험에서 Co 촉매계의 활성을 저하시키지 않으면서 촉매의 안정성을 높일 수 있는 배위자들의 성능을 조사한 결과, TPPO, NMP, NDMA, succinonitrile등이 초기 활성을 증가시키며, 촉매의 회수과정에서 Co의 손실을 줄일 수 있는 리간드로 적합한 것으로 나타났다.

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석탄 촤-수증기 가스화반응에서 알카리 금속염과 전이금속염 혼합물의 촉매활성

  • 이운재;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.9-14
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    • 1994
  • 알카리금속염 (K$_2$CO$_3$, $K_2$SO$_4$). 알카리 토금속염 (Ba(NO$_3$)$_2$), 철족금속염(Ni(NO$_3$)$_2$, FeSO$_4$) 으로 이루어진 여러가지 혼합물들이 반응온도 700~85$0^{\circ}C$ 하의 촤-수증기 가스화반응에서 나타내는 촉매활성을 열천칭 반응기를 사용하여 측정하였다. 비촉매 가스화반응에서 초기반응성은 수증기 분압에 비례하였다. 촉매 가스화반응에서 단일염 촉매의 경우 $K_2$CO$_3$ 가 가장 큰 활성을 나타내었으며, 다른 염들은 낮은 활성을 보였다. 혼합염의 경우 $K_2$SO$_4$에 철족염을 부가함에 따라 반응속도가 향상되었으며, $K_2$SO$_4$+Ni(NO$_3$)$_2$가 가장 큰 촉매활성을 나타내었다. $K_2$SO$_4$와 Ni(NO$_3$)$_2$ 의 촉매 활성은 담지량에 따라 증가하며, 석탄의 등급에 따라 감소하였다. $K_2$SO$_4$와 Ni(NO$_3$)$_2$의 혼합비는 같은 몰비로 혼합하였을때 가장 큰 활성을 나타내었다.

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자체 예열식 촉매 열 교환식 연소특성 (The Combustion Characteristice of the Self Preheating Type Catalyic Heat Exchanger)

  • 유상필;송광섭;서용석;조성준;류인수
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2001년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.45-52
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    • 2001
  • 촉매연소의 응용기기 개발을 위한 연구의 일환으로, 촉매연소가 도입된 열교환기에 대한 연소특성을 분석하였다. 정상상태에서 촉매연소를 이용한 혼합가스의 예열과 가열매체에 대한 열 공급이 동시에 이루어지도록 장치를 구성하고, 특성실험을 수행하였다. 혼합가스의 예열온도, 유속, 당량비 등에 대한 연소특성을 분석하고, 촉매 층의 온도분포에 따른 연소특성도 살펴보았다. 제한된 온도범위 내에서 연소반응이 정상상태에 도달되는 것은 촉매연소 기기 개발에 매우 중용한 요소이며, 이를 위해서 혼합가스의 예열온도, 유속 당량비 등이 일정한 범위에서 제어되어야 하고, 촉매 층의 열평형이 이루어져야 됨을 알았다.

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물리혼합 및 침전법에 의한 DME 직접 합성용 Cu-Zn-Al계 혼성촉매의 제조 및 반응특성 (Preparation and Reactivity of Cu-Zn-Al Based Hybrid Catalysts for Direct Synthesis of Dimethyl Ether by Physical Mixing and Precipitation Methods)

  • 방병만;박노국;한기보;윤석훈;이태진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.566-572
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    • 2007
  • 본 연구에서는 DME 직접 합성을 위한 혼성촉매가 두 가지 방법으로 제조되었으며, 이들의 촉매적 활성이 조사되었다. DME 합성을 위한 혼성촉매는 메탄올 합성과 메탄올 탈수반응에 촉매적 활성을 가진 성분들로 제조되었다. 메탄올 합성촉매는 Cu와 Zn이 함유된 전구물질로부터 합성되었으며, 메탄올 탈수촉매는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 이용하였다. 두 촉매는 물리혼합법과 침전법에 의해서 혼성촉매로 제조되었다. 물리혼합법은 두 촉매를 분말상태에서 혼합하는 것이며, 침전법은 ${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매상에 Cu-Zn 또는 Cu-Zn-Al 성분을 퇴적시키는 방법이다. 제조된 촉매의 물리적 특성을 조사하기 위하여 X선 회절법에 의한 결정구조, 질소흡착에 의한 BET 표면적, $N_2O$ 화학흡착에 의한 Cu의 표면적 그리고 주사전자현미경에 의한 표면형상 등이 조사되었다. 또한 이들 혼성촉매의 촉매적 활성은 여러 가지 반응조건을 변화시키면서 조사되었다. 이때 반응온도는 $250{\sim}290^{\circ}C$, 반응압력은 30~70 atm, $[H_2]/[CO]$ 몰비는 0.5~2.0, 그리고 공간속도는 $1,500{\sim}6,000 h^{-1}$ 촉매활성이 조사되었다. 반응성 실험 결과로부터 침전법으로 제조된 혼성촉매(CP-CZA/D)가 물리혼합법으로 제조된 혼성촉매(PM-CZ+D)보다 우수한 반응성을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 특히 반응 온도, 압력, $[H_2]/[CO]$ 비, 공간속도가 각각 $260^{\circ}$, 50 atm, 1.0, $3,000h^{-1}$인 조건에서 침전법에 의해 제조된 촉매의 CO 전화율이 72%로 물리혼합법으로 제조된 촉매보다 약 20% 이상 높았다. $N_2O$ 화학흡착실험으로부터 Cu 표면적을 측정한 결과, PM-CZ+D 혼성촉매보다 CP-CZA/D 혼성촉매의 Cu 표면적이 더 높았다. 그러므로 침전법으로 제조된 혼성촉매상의 Cu입자가 더 잘 분산되었기 때문에 촉매의 활성이 개선된 것으로 판단된다.