• 제목/요약/키워드: 환원소성

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산화크롬-질코니아 촉매의 산화-환원거동 (Redox Behavior of Chromium Oxide-Zirconia Catalyst)

  • 손종락;류삼곤
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.663-669
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    • 1992
  • 분말의 $Zr(OH)_4$$(NH_4)_2CrO_4$수용액에 함침시킨 후 공기중에 소성하여 질코니아에 담지된 산화크롬 촉매를 제조하였다. 제조된 $CrO_x/ZrO_2$ 촉매상에 cumene을 반응시켜 산화-환원 거동을 연구한 결과 크롬의 산화상태가 +6인 chromate형태로 질코니아 표면에 존재할 때는 강한 산점이 생성되어 cumene의 탈알킬화 반응에 촉매활성을 나타내었다. 그러나 많은 양의 $Cr^{6+}$종은 반응중에 탈수소로 생성된 $H_2$에 의하여 환원되어 $Cr^{3+}$종으로 변환되었으며 $Cr^{3+}$종은 cumene을 탈수소화시켜 ${\alpha}$-methyl styrene을 생성하는 반응에 활성점으로 작용하였다. 환원된 $Cr^{3+}$종은 $O_2$로 처리하면 다시 $Cr^{6+}$종으로 되고 따라서 산화된 촉매는 cumene의 탈알킬화 반응에 활성을 나타내었다.

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소성/환원 조건이 Ru/TiO2의 NH3-SCO 반응활성에 미치는 영향 (The Effect of Calcination/reduction Condition Over Ru/TiO2 on the NH3-SCO Reaction Activity)

  • 신중훈;홍성창
    • 공업화학
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    • 제31권1호
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    • pp.108-114
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    • 2020
  • 본 연구에서는, Ru[1]/TiO2 촉매 제조 시 소성/환원 조건에 따른 NH3-SCO (selective catalytic oxidation) 효율을 비교하였다. Ru[1]/TiO2 red는 Ru[1]/TiO2 cal에 비하여 NH3 전환율 및 NH3의 N2 전환율이 우수하였다. Ru[1]/TiO2 촉매의 물리·화학적 특성은 BET, XRD, TEM, XPS, H2-TPR 분석에 의해 확인되었으며, 활성금속의 분산도와 표면 흡착 산소종(Oβ)의 비율에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

천연망간광석 SCR 반응에서 수분의 영향 (The effect of moisture on SCR reaction of NMO (Natural Manganese Ore))

  • 김성수;홍성창
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.350-355
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    • 2007
  • 천연망간광석을 이용한 질소산화물의 선택적촉매환원 반응에서 배가스 내에 포함된 수분의 영향을 연구하였다. 실험은 천연망간광석 촉매상에서 NO와 $NH_3$의 반응을 독립 또는 동시에 반응시켰다. 천연망간광석 촉매의 격자산소를 통하여 저온에서 $NH_3$가 산화될 수 있으며, $NH_3$의 산화로 인하여 생긴 NO 및 $NO_2$의 농도는 수분이 없을 때보다 수분이 존재할 때에 $300^{\circ}C$ 이상 고온에서 더 높게 나타났다. 수분은 천연망간광석 촉매상에서 NO 및 $NH_3$와 경쟁흡착하며, 이것은 고온 및 저온에서의 선택적촉매환원 반응을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. 촉매제조시 dipping한 수분도 $NH_3$와 경쟁흡착을 하여 $250^{\circ}C$ 이하에서 NOx 전환율이 감소하였다. NMO는 소성온도별로 활성특성이 달라지고 수분의 유무에 관계없이 $400^{\circ}C$의 최적소성온도를 갖는다.

메탄올 생산용 고활성 Cu/ZnO 촉매 합성방법 (Preparation of Active Cu/ZnO-based Catalysts for Methanol Synthesis)

  • 정천우;서영웅
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.555-564
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    • 2016
  • 대기 중 이산화탄소의 재활용 기술과 재생에너지에 의한 물 분해 기술의 접목이 최근 가능해지면서 메탄올은 많은 관심을 받고 있다. 경제성이 유리하도록 메탄올 경제를 실현하기 위해서는 고활성 메탄올 합성 촉매를 제조하여야 하며, 이를 위해서는 논리적인 접근법이 필요하다. 공침법을 통해 제조하는 Cu/ZnO 기반의 촉매는 침전, 숙성, 여과, 세척, 건조, 소성, 환원 등의 복잡한 단계로 제조되며, 100년의 역사를 가지고 있음에도 불구하고 최근에야 침전 화학과 촉매 나노구조에 대한 기초적인 이해가 이루어지고 있다. 이에 본 고에서는 단계별로 합성 변수가 침전, 소성, 환원상태 물질의 물성에 미치는 영향에 대한 최근 결과들을 리뷰하고, 화학적 기억 효과라고 부르는 이들 물성들과 최종 촉매의 활성 사이의 관련성을 논의하였다. 제조 변수별 설명은 메탄올 합성을 위한 Cu/ZnO 기반 고활성 촉매를 제조하는 방법에 초점이 맞추어져 있다. 논의된 합성 전략은 공침법을 기반으로 하는 타 금속 또는 금속 산화물 담지 촉매의 제조에 활용 가능할 것으로 판단된다.

슬러지를 이용하여 생산한 인공토양의 특성 (Characteristics of Artificial Soils Produced from Sludge)

  • 윤춘경;김선주;권태영;이남출
    • 한국환경농학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.200-204
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    • 1998
  • 상하수처리과정에서 다량 발생하는 슬러지를 소성처리에 의해 생산한 인공토양의 자연에 안전한 환원가능성을 검토하기 위하여 인공토양의 이화학적 특성을 분석하여 밭토양과 비교하였다. 사용한 하수슬러지는 경기도지역의 하수종말처리장에서 그리고 상수슬러지는 경남지역에서 각각 수거하여 인공토양을 생산하였으며, 생산한 인공토양의 분석결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 인공토양의 입도분석에 의하면 모두 모래로 분류되었으며, pH는 첨가제인 석회의 영향으로 높아서 알카리성을 띠었고, 투수성은 매우 우수하였다. 이러한 특성들은 인공토양을 적절히 혼합사용할 경우에 산성토양의 중화나 배수불량지역의 투수성개선등의 토양개량효과를 기대할 수 있을 것이다. (2) 저온소성시킨 인공토양은 유기물성분, 질소성분, CEC등이 밭토양에 비하여 높았으며 인성분은 약간 높은 정도이었다. 입장의 크기는 굵은 모래정도이었으며 비중은 밭토양에 비하여 낮은 편이었다. 저온소성한 인공토양은 조경분야의 토양개량재나 매립장의 복토재등으로 사용을 검토중이다. (3) 고온소성시킨 인공토양은 소성과정에서 유기물과 질소성분등이 연소되어 유기물성분, CEC, 비중, 질소성분이 밭토양에 비하여 모두 낮았다. 입자의 크기는 조절이 가능한데 본 연구에서 생산한 크기는 난석(蘭石)정도의 굵기이었다. 고온소성한 인공토양은 난석(蘭石)이나 오염물질의 흡착재등으로 사용을 검토중이다. (4) 중금속성분의 분석결과에 의하면 저온소성한 인공토양에서 구리성분이 토양환경기준을 약간 상회하나 나머지는 모두 엄격한 농경지에 대한 기준치보다 낮았다. 따라서 인공토양만을 사용하여 농경지를 조성하여도 중금속에 의한 오염가능성이 작은데, 기존의 토양에 토양개량재로서 일부 혼합하였을 경우에는 기존토양의 낮은 중금속농도에 의하여 희석되어 중금속에 의한 환경오염 우려는 거의 없을 것으로 판단된다. (5) 본 연구방법에 의한 슬러지의 인공토양생산방법을 본격적으로 적용하기 위해서는 경제성 개선, 다양한 성분의 슬러지에서도 신뢰할 만한 안정성 확보, 그리고 작물실험을 통한 안정성 검증등의 추가연구가 계속되어야 할것으로 생각된다.

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저온 소성 굴 패각의 피복에 의한 연안 오염 퇴적물의 성상 변화에 관한 연구 (Changes in Sediment Properties Caused by a Covering of Oyster Shells Pyrolyzed at a Low Temperature)

  • 김형철;우희은;정일원;오석진;이성호;김경회
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.74-80
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    • 2019
  • 본 연구에서는 저온 소성 굴 패각의 재활용을 위한 기초적 연구로서 메조코즘 실험을 통해 저온 소성 굴 패각의 피복에 따른 연안 오염 퇴적물의 성상 변화를 조사하였다. 이를 위해 $350^{\circ}C$에서 소성시킨 굴 패각을 연안 오염 퇴적물에 피복하여 직상수와 간극수의 성상변화를 분석하는 메조코즘 실험을 수행하였다. 실험 결과, 굴 패각의 피복에 의해 수층과 퇴적층이 분리되었기 때문에 직상수의 산화환원전위(ORP) 증가 및 DIN 중의 $NH_3-N$의 비율의 감소가 실험구에서 관측되었다. 실험구의 DIP의 농도는 대조구와 비교하여 유의한 차이를 확인하기 어려웠다. 굴 패각의 피복에 의한 퇴적물의 총유기탄소(TOC)는 감소하였으며, 산휘발성황화물(AVS)은 저온 소성 굴 패각의 황화물 흡착 능력으로 인해 최대 50 %까지 감소한 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과로부터 저온 소성 굴 패각은 연안 오염 퇴적물의 정화를 위해 이용될 수 있는 재료인 것으로 결론 지을 수 있다.

유산균배양액의 유체역학적 성질에 관한 연구 (Study on the Rheological Properties of the Lactic acid Fermented Milk)

  • 정후길;강국희
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.35-40
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    • 1990
  • 유산균이 생성하는 다당류에 관한 연구의 일환으로서 Str. themophilus 와 Lb. bulgaricus를 10% 환원탈지유와 12% 환원전지유에 배양하면서 다당류 생성에 따른 우유 배양액 점도의 경시적 변화 및 그의 유체역학적인 특성에 대하여 조사하였다. 1. Str. themophilus 510의 10% 탈지유 배양액의 의가소성 유체의 유동양식을 가장 강하게 나타냈다. 한편 14% 농도에서 가장 높은 점도의 경시적 변화 및 그의 유체역학적인 특성에 대하여 조사하였다. 1. 12% 전지유배양액의 경우 의가소성유체의 유동양식을 나타내지만 탈지유 배양액에 비해서 현저한 점도의 저하를 나타냈다. 1. Str. themophilus 510 배양액의 최대 점조도 계수와 최소 유동지수는 각각 43, 0.09 이며 Lb. bulgaricus는 35, 0.09이다.

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$Bi_2O_3-ZnO-SiO_2$ 유리계의 PDP 투명유전체에 적용 가능성 (Bithmooth Based Glass System for Transparent Dielectric in Plasma Display Panel)

  • 전재삼;차명룡;정병해;김형순
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.196-196
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    • 2003
  • 현재 PDP(Plasma Display Panel) 상판의 유전체층은 저온에서 소성이 가능한 저융점 유리가 요구되기 때문에 융점을 낮추기에 용이한 PbO계가 주 성분으로 사용되어 오고 있으나. 최근 환경오염 등의 문제점으로 인해 Pb-free을 추구하는 새로운 유리조성의 연구가 많이 수행되고 있다. 이에 본 연구는 이미 PDP의 격벽과 봉착용 조성으로 많이 연구되어진 비스무스계 유리를 고려하여 PDP의 투명유전체용 조성을 찾고자 한다. Bi$_2$O$_3$-ZnO-SiO$_2$3원계를 기본으로 하는 유리조성에 유리망목형성제등을 첨가하여 열적특성과 광학적 특성을 조사하였다. 열적특성은 DTA를 이용하여 유리 전이 점(Tg) 및 융점(Tl)등을 측정하였고 TMA를 이용하여 선팽창계수(CTE)를 측정하였으며 유리섬유를 제조한 후 Littleton softening point (Ts)를 측정하였다. 광학적 특성은 페이스트를 제조하여 스크린프린팅 후 54$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$에서 1-2 h동안 소성하여 투광성을 조사하였다. 그 결과로, 열적특성으로는 400~5$50^{\circ}C$의 Tg, 450~$600^{\circ}C$의 Ts 및 5~11$\times$$10^{-6}$K의 CTE 값을 나타 내었고 광학적 특성으로 투광성은 양호한 특성(60% 이상)을 나타내었다. Bi$_2$O$_3$ 계를 현재 PDP의 투명유 전체에 적용시키기에는 유리용융시에 높은 점도와 환원 등의 문제점을 갖고 있지만 열적특성과 광학특성면에서는 가능성을 제시하여 향후 연구를 할 가치가 있다고 본다.

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열환원반응관용 내열강의 미세조직과 고온변형거동 (Microstructure and High Temperature Deformation Behavior of Heat Resistant Stainless Steel for a Retort)

  • 최국선;하태권
    • 소성∙가공
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    • 제22권3호
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    • pp.165-170
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    • 2013
  • High temperature deformation behavior of a heat-resistant duplex stainless steel, used as a retort in the Pidgeon process for Mg production, was investigated in this study. 25Cr-8Ni based duplex stainless steels were cast into rectangular ingots, with dimensions of $350mm{\times}350mm{\times}100mm$. Nitrogen and yttrium were added at 0.3wt.% each to enhance the heat-resistance of the steel. Phase equilibrium was calculated using the thermodynamic software FactSage$^{(R)}$ and the database of FSStel. For comparison, cast 310S steel, a widely used heat-resistant austenitic stainless steel, was also examined in this study. Dilatometry was conducted on the as-cast ingots for the temperature range from RT to $1200^{\circ}C$ and the thermal expansion coefficients were evaluated. The nitrogen addition was found to have an effect on the thermal expansion behavior for temperatures between 800 and $1000^{\circ}C$. High temperature tensile and compression tests were conducted on the ingots for temperatures ranging from 900 to $1230^{\circ}C$, which is the operation temperature employed in Mg production by the Silico-thermic reduction process. The steel containing both N and Y showed much higher strength as compared to 310S.

자기 환원성 TiO2 단광의 반응특성에 관한 연구 (Study on the Reaction Behavior of Self-reducing TiO2 Briquette)

  • 백상종;신동엽;민주원;최석우;윤덕재;유병돈
    • 소성∙가공
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    • 제15권8호
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    • pp.615-620
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    • 2006
  • The reduction behavior of $TiO_{2}$ in Al and Al/CaSi containing self-reducing $TiO_{2}$ briquettes(SRTB) was investigated. The maximum yield of Ti was expected with the slag composition of 45-55%CaO in the $CaO-Al_{2}O_{3}$ system. When $CaCO_{3}$ was used as a flux, the oxidation loss of reducing agent by $CO_{2}$ should be compensated, and therefore it leads to excessive requirement of the reducing agent. By using Al and CaSi mixture as a reducing agent of $TiO_{2}$, the reaction products both oxide and metal could be liquefied, and separated effectively with each other. As a result, the yield of Ti increases remarkably. The optimum mixing ratio of CaSi to Al is 78%CaSi-22%Al.