• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4666-4672
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• 2011

SCR의 NOx 제거 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등), 배가스의 온도, 유속 분포 등의 다양한 인자에 의해 좌우되며, 이 중 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 단계의 SCR 반응기 내의 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하였다. 또한 SCR 반응기 내의 유동 균일도를 최적화시키기 위해 가이드 베인과 배플 및 다공판 등을 설치하였을 경우 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 유동 개선을 위해 인입 덕트곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 확인 할 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.535-548
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• 2023

The intermittent nature of renewable energy is a challenge to overcome for safety and stable performance in water electrolysis systems linked to renewable energy. Oxygen removal using the catalyst is suitable for maintaining the oxygen concentration in hydrogen below the explosive level (4%) even in intermittent power supply. Metals such as Pd, Pt, and Ni are expected to be effective materials due to their hydrogen affinity. The oxygen removal performance was compared under high hydrogen concentration conditions by loading on γ-Al₂O₃ with high reactivity and large surface area. The characteristics of the catalyst before and after the reaction were analyzed through X-ray diffraction, transmission electron microscope, H₂-temperature programmed reduction, X-ray photoelectron spectroscope, etc. The Pd catalyst that showed the best performance was able to lower 2% oxygen to less than 5 ppm. Changes in catalyst characteristics after the reaction indicate that oxygen vacancies are related to oxygen removal performance and catalyst deactivation.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권11호
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• pp.1623-1626
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• 2003

The dependency of the rate of $CO_2$ reforming of methane on the catalyst loading and the reactor size was examined at a fixed temperature of $750\;^{\circ}C$ and a fixed GHSV of 18000 mL(STP)/$g_{cat}.h$. The conversion of methane in $CO_2$reforming decreased with increase in the reactor size. The catalyst was severely deactivated with increase in the catalyst amount. The amount of carbonaceous species combustible below $550\;^{\circ}C$, determined by TPO experiments with the used catalyst samples increased with increase in the catalyst amount, which was again confirmed by XRD and TEM experiments. The increase of the carbonaceous species combustible below $550\;^{\circ}C$ may be due to the suppression of the reverse Boudouard reaction, since the $CO_2$ reforming of methane, a highly endothermic reaction, resulted in lowering the reaction temperature.

• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.429-436
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• 2010

Guanine (1)으로부터 생물활성이 있는 halogenopurines계 화합물을 합성하였다. Guanine을 acetic anhydride와 반응시켜서 2,9-diacetylguanine (2-1)을 합성하여 얻어진 화합물을 $POCl_3$와 반응시켜서 화합물 3a를 합성하고, 다음 단계에서 2-amino-6-halogenopurines (3b-d)를 합성하였다. 2-Halogenopurines (2-2a-d, 4-2a-d, 5a-d)을 2-amino-6-substituted purines (1, 3a, 4-1)로부터 효율적으로 합성한 후에, 새로운 화합물인 2-2a, 2-2c, 2-2d, 4-2c, 4-2d, 5b, 5c 및 5d를 합성하였다. 합성한 화합물의 구조를 원소분석, $^1H$ NMR, mass spectral data로 확인하였으며, 합성한 화합물에 대한 항균 활성을 시험하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.425-431
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• 2019

As rechargeable metal-air batteries will be ideal energy storage devices in the future, an active cathode electrocatalyst is required with bi-functionality on both oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) during discharge and charge, respectively. Here, a class of perovskite cathode catalyst with a micro-tubular structure has been developed by controlling bi-functionality from different Ru and Ni dopant ratios. A micro-tubular structure is achieved by the activated carbon fiber (ACF) templating method, which provides uniform size and shape. At the perovskite formula of $LaCrO_3$, the dual dopant system is successfully synthesized with a perfect incorporation into the single perovskite structure. The chemical oxidation states for each Ni and Ru also confirm the partial substitution to B-site of Cr without any changes in the major perovskite structure. From the electrochemical measurements, the micro-tubular feature reveals much more efficient catalytic activity on ORR and OER, comparing to the grain catalyst with same perovskite composition. By changing the Ru and Ni ratio, the $LaCr_{0.8}Ru_{0.1}Ni_{0.1}O_3$ micro-tubular catalyst exhibits great bi-functionality, especially on ORR, with low metal loading, which is comparable to the commercial catalyst of Pt and Ir. This advanced catalytic property on the micro-tubular structure and Ru/Ni synergy effect at the perovskite material may provide a new direction for the next-generation cathode catalyst in metal-air battery system.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권2호
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• pp.255-265
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• 2006

The oxidation of hydrazobenzene by molecular oxygen in the polar solvent methanol is catalysed by a Schiff's base complex Co(3MeOsalen) which is a synthetic oxygen carrier. The products are trans-azobenzene and water. The rate of the reaction has been studied spectrophotometrically and the rate law established. A mechanism involving a ternary complex of catalyst, hydrazobenzene and molecular oxygen has been proposed. The kinetic studies show that a ternary complex $CoL{\cdot}H_2AB{\cdot}O_2$ is involved in the rate determining step. The reactions are summarised in a catalytic cycle. The kinetic data suggest that a ternary complex involving Co(3MeOsalen), triphenyl-phosphine and molecular oxygen is catalytically acive species but at higher triphenylphosphine concentrations the catalyst becomes inactive. The destruction of the catalytic activity could be due to the catalyst becoming coordinated with triphenyl phosphine at both z axis sites of the complex e.g. Co (3MeOsalen)$(PPh_3)_2$.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.123-130
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• 2005

In this study, we evaluated the CH4 and CO conversion efficiencies over the oxidation catalysts for natural gas vehicle with lean-burn system. On the fresh catalyst, the conversion efficiency was increased when the loading of precious metal was increased. On the aged catalyst, the conversion efficiency was decreased as increasing the excess air ratio. We could confirm the measuring conversion efficiency of the unsteady state with the FTIR and that of steady state with the GC The temperature increasing ratio of unsteady state is acceptable from 3$^{\circ}C$/min. to 15$^{\circ}C$/min. for the evaluation of catalyst conversion performance , which has within the 4$\%$ of the difference of conversion efficiency. We observed a physical behavior of the thermal aged catalyst's surface using TEM and BET device. It was found that the precious metal was grown to the micro-scopic size by thermal aging process.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.592-599
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• 2018

An increase in the global production of biodiesel has resulted in the newfound significance of its byproduct, glycerol. The synthesis of acetins is an economical avenue to enhance the value of glycerol derived from biodiesel. WE developed an eco-friendly process for the synthesis of fuel additives from glycerol using a mixed oxide $SO{_4}^{2-}/CeO_2-Al_2O_3$ as catalyst. The $CeO_2-Al_2O_3$ mixed oxide was synthesized by the combustion method and then sulfated. The characterization of the catalyst was by means of XRD, BET, FTIR, and SEM. The influence of temperature, mole ratio and catalyst loading on yield and selectivity of the acetins was studied for the esterification of glycerol. The reaction rate constants ($k_1$, $k_2$ and $k_3$) were estimated using optimization method in MAT lab, and the activation energies ($E_1$, $E_2$ and $E_3$) were determined by the Arrhenius equation. Furthermore, a kinetic model was developed.

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.442-450
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• 2022

생리학적 활성을 보일 것으로 기대되는 다양한 pyrrolopyrimidine 유도체를 O-arylation과 Suzuki 짝지움 반응을 통해 합성하였다. 금속 촉매 Cu를 사용하고 마이크로파 조사 조건에서O-arylation을 성공적으로 진행하여 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine의 4번 위치에 phenol기를 도입할 수 있었다. 또한, 금속촉매 Pd를 사용하는 Suzuki짝지움 반응도 마이크로파를 사용하여 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine의 4번 위치에 aryl 기를 도입할 수 있었다. 유도체의 다양화를 위한 반응 조건으로 마이크로파를 사용함으로써 긴 반응 시간과 열전달 효율성 문제를 가지고 있는 전통적인 열 반응의 단점을 획기적으로 극복할 수 있었다. 본 연구 결과는 신약개발 연구에 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 pyrrolo[3,2-d]pyrimidine 유도체를 다양화하는데 사용할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.650-658
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• 2006

통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.