• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.483-489
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• 2016

본 연구에서 쉽고 빠른 마이크로 조사법을 사용하여 합성한 $Cu_2Se$-그래핀 나노복합체를 광촉매 분해 효과를 연구하였다. 제조된 나노복합체는 XRD, SEM, TEM, 라만분광분석, XPS 및 UV-Vis 흡수분광법을 사용하여 특성화하였다. 그리고 광촉매 분해특성을 가시광선 조사하에 표준염료인 로다민 B의 분해를 통하여 연구하였다. $Cu_2Se$-그래핀 복합체는 상당히 우수한 광촉매 분해 효과를 나타내었고, 이는 180 min 동안 가시광선 조사하에서 약 95%의 분해 효과를 나타내고 있음을 이들 결과로부터 알 수 있었다. 결론적으로 $Cu_2Se$-그래핀 복합체는 염료 오염물질에 대한 적합한 촉매로 사용할 수 있음을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3227-3232
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• 2013

A novel Cu-Co-O composite nanocatalyst was designed and prepared for the ozonation of phenol. A synergistic effect of copper and cobalt was observed over the Cu-Co-O composite nanocatalyst, which showed higher activity than either copper or cobalt oxide alone. In addition, the Cu-Co-O composite revealed good activity in a wide initial pH range (4.11-8.05) of water. The fine dispersion of cobalt on the surface of copper oxide boosted the interaction between catalyst and ozone, and the surface Lewis acid sites on the Cu-Co-O composite were determined as the active sites. The Raman spectroscopy also proved that the Cu-Co-O composite was quite sensitive to the ozone. The trivalent cobalt in the Cu-Co-O composite was proposed as the valid state.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.206-214
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• 2005

$TiO_2$에 담지된 불균일 촉매상에서 ppm 수준으로 존재하는 수중 유기오염물질들을 제거하기 위한 모델반응으로 액상 trichloroethylene(TCE) 분해반응을 선정하였으며, 여러 반응변수의 동시제어가 가능하도록 디자인된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 incipient wetness 기법으로 제조된 여러 전이금속 산화물 촉매들의 TCE 분해활성을 조사하였다. 선택된 반응조건에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $36^{\circ}C$의 반응온도에서 촉매표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거된 정도는 무시할 만하였고 촉매반응에 의해서만 제거될 수 있었다. TCE 제거반응에 대한 촉매들의 활성 및 반응시간에 따른 분해효율의 의존성은 사용된 금속 산화물 및 담지체의 종류에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 5 wt.% $CoO_x$/$TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과 정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정되는 전이구간의 존재를 확인할 수 있었다. 이와 같은 촉매활성의 반응시간 의존성은 반응 초기와 일정시간 경과 후의 $TiO_2$ 표면에 존재하는 $CoO_x$의 표면구조가 상이할 뿐만 아니라 반응시간 경과와 함께 활성이 더욱 높은 Co species의 표면노출을 암시하고 있다. $NiO_x$, $CrO_x$와 같은 금속 산화물 촉매들의 반응활성은 매우 낮은 수준이었다. $TiO_2$와 MFI를 담지체로 하여 각각 incipient wetness법과 이온교환법으로 제조된 $CuO_x/TiO_2$, Cu-MFI, $FeO_x/TiO_2$ 및 Fe-MFI의 TCE 제거효율을 반응시간의 함수로 살펴본 결과, Cu 촉매들에서 관찰되는 반응시간-분해효율 거동과는 다른 현상이 $FeO_x/TiO_2$와 Fe-MFI 촉매상에서 관찰되었다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 전반응시간 동안에 5 wt.% $FeO_x/TiO_2$ 촉매상에서 TCE 제거반응은 일어나지 않았으나, 1.2 wt.% Fe-MFI의 경우 반응 초기에 높은 제거율을 일정시간 동안 유지하다가 서서히 감소하는 비활성화 현상이 발생하였다. 이는 동일한 활성성분이 사용된다 할지라도 그 제조방법에 따라 촉매활성이 달라질 수 있음을 보여주고 있으며, 액상반응 중에 일어나는 활성성분의 redox cycle이 중요한 역할을 할 수 있음을 암시하고 있다. 가장 우수한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매의 TCE 분해활성에 미치는 $CoO_x$ 담지량, 반응온도 등의 영향을 조사한 결과, 최적의 $CoO_x$ 담지량이 존재하였고 반응온도가 높을수록 TCE 제거효율은 높게 나타났다. 반응 중에 $CoO_x$ leaching에 의한 $CoO_x$의 손실이 확인되었으나 TCE 전환율에 영향을 미칠 정도는 아닌 것으로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.140-145
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• 1997

$Cu/ZnO/ZrO_2$와 MFI계열의 제올라이트(HZSM-5, H-Ga-Sllicate, H-Fe-Silicate)로 이루어진 혼성촉매상에서 이산화탄소 접촉수소화반응을 수행하였다. MFI계열의 제올라이트중 브뢴스테드 산점양이 가장 많은 HZSM-5를 포함한 혼성촉매가 가장 높은 $C_2{^+}$ 탄화수소 수율을 나타내었다. HZSM-5를 포함한 혼성촉매 중에서는 $SiO_2/Al_2O_3$비가 낮을수록, 이온교환 시간이 많을수록 즉 브뢴스테드 산점의 양이 많을수록 $C_2{^+}$ 탄화수소에 대한 수율이 높았다. HZSM-5에 금속이온을 이온 교환 하였을 경우, $HZSM-5{\simeq}Ga/HZSM-5>Zn/HZSN-5$의 순서로 활성이 높았는데 이 또한 브뢴스테드 산점수가 많을수록 활성이 증가하였다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.252-258
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• 1999

알콕시실란 중의 하나인 tetramethyl orthosilicate (TMOS)를 금속 규소와 메탄올을 출발물질로 구리계 촉매상에서 기상 반응시키는 직접합성법으로 제조할 때, 규소와 구리촉매 및 금속 염화물 조촉매로 이루어진 접촉물질의 제조 방법 및 온도가 생성물의 수율 및 선택도에 미치는 영향을 검토하였다. 이때 구리 촉매와 함께 Zn, Sn, Cd계 화합물을 조촉매로 사용하여 그 효과를 비교하였다. 구리 공급원으로 제일염화구리를 사용하고 염화아연을 조촉매로 사용한 2원 촉매계가 가장 적합하였으며, 구리/규소 = 7 wt %, 아연/구리 = 7 wt % 조성에서 함침법을 사용하여 규소와 혼합한 후 $380^{\circ}C$에서 활성화시킨 접촉물질을 제조하여 TMOS 합성에 사용하였을 때, 반응온도 $220^{\circ}C$에서 평균선택도 87.2% 규소소모율 69.2%를 나타냈다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.416-422
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• 2013

본 연구에서는 환경친화적인 측면을 고려하여 제철소 및 석유화학공장에서 많이 발생되는 부생가스인 일산화탄소와 산소를 이용하여 글리세롤로부터 글리세롤 카보네이트를 합성하는 공정에 대하여 연구하였다. 글리세롤의 산화성 카르보닐화 반응활성은 회분식 고압반응기에서 다양한 금속촉매(Cu, Pd, Fe, Sn, Zn, Cr계)에 대한 영향과 산화제, 일산화탄소와 산소의 몰 비율, 촉매량, 용매의 종류, 반응 온도 및 시간, 탈수제 첨가에 대한 반응조건들을 확인하였다. 특히, 염화구리 촉매가 우수한 반응 활성을 나타내었고, 니트로벤젠 용매상에서 글리세롤:일산화탄소:촉매의 몰 비율이 1:3:0.15, 일산화탄소:산소의 몰 비율이 2:1, 전체 반응압력이 30 bar, 반응온도 413 K, 반응시간 4시간 동안 염화구리(I)와 염화구리(II) 촉매에 대한 수율은 각각 최대 44%와 64%를 보였다. 이러한 결과로부터 구리촉매의 산화수에 따라 반응활성이 큰 차이가 보이는 것을 확인하였으며, 산화제로서의 산소의 역할은 글리세롤의 카르보닐화 반응 후 산화반응이 수반되어 부생성물인 물을 생성하는데 중요한 역할을 하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권9호
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• pp.2726-2732
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• 2014

The promoting effect of rhodium on the structure and activity of the supported Cu-Co based catalysts for CO hydrogenation was investigated in detail. The samples were characterized by DRIFTS, $N_2$-adsorption, XRD, $H_2$-TPR, $H_2$-TPD and XPS. The results indicated that the introduction of rhodium to Cu-Co catalysts resulted in modification of metal dispersion, reducibility and crystal structure. DRIFTS results of CO hydrogenation at reaction condition (P=2 MPa, $T=260^{\circ}C$) indicated the addition of 1 wt % rhodium improved hydrogenation ability of Cu-Co catalysts. The ethanol selectivity and CO conversion were both improved by 1 wt % Rh promoted Cu-Co based catalysts. The alcohol distribution over un-promoted and rhodium promoted Cu-Co based catalysts obeys A-S-F rule and higher chain growth probability was got on rhodium promoted catalyst.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.30-32
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• 2012

본 연구에서는 Cu, Mn을 함침 시킨 상용 제올라이트13X 촉매에 CO 산화 전환 반응에 영향을 연구하였다. 촉매 제조는 담지량별로 Cu, Mn을 서로 다른 비율로 물리 혼합하여 상용 제올라이트에 담지하였다. 함침방법은 과잉용액 함침법을 사용하였고, 건조 후 공기분위기에서 소성하여 산화물 형태로 담지하였다. 기본적인 촉매 특성은 X-선 회절분석, 질소흡탈착 등온곡선을 이용하여 기공크기, 기공부피, 비표면적을 구하였으며, FT-IR, 주사현미경, $NH_3$-TPD/TPR, EDX로 특성을 분석하였다. 촉매 산화반응 실험은 고정층 반응기에서 수행하였으며, 외경1/4 inch(내경 4 mm)석영관에 촉매를 중진하고 Gas Chromatograph로 배출가스를 측정하여 Cu-Mn 제올라이트 촉매의 일산화탄소 산화반응을 연구하였다. 일산화탄소 농도, 온도 및 공간속도, Cu-Mn 함량 비율에 따른 산화반응 실험을 수행하여 최적 산화조건과 촉매를 도출하였다.

• 에너지공학
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• 제6권1호
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• pp.26-33
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• 1997

유기주형물질을 첨가하지 않고 순수하고 결정성이 좋은 구리이온이 교환된 Cu-ZSM5 제올라이트 촉매를 제조하여 NO 분해반응 실험에 사용하였다. 구리이온교환 정도의 증가에 따라 NO 분해 활성은 점차로 증가하였고 100% 이상으로 구리이온교환 시에도 지속적으로 증가하였다. 산소의 존재하에서 NO의 분해 활성은 $O_2$양이 증가할수록 저하되었고, NO, $O_2$TPD실험 결과 NO의 분해 활성점과 $O_2$의 흡착점은 같은 것으로 판명되었다. 또한 50$0^{\circ}C$에서 전처리 후에도 촉매 표면의 $O_2$는 완전히 탈착되지 않았으며, 50$0^{\circ}C$에서 수소 처리를 하였을 경우 반응 활성이 초기에 상당량 향상되는 현상으로 보아 촉매 표면에 흡착된 산소가 NO의 분해반응 활성을 저하시키는 요인이 된다는 것을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제15권3호
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• pp.263-269
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• 2002

평균입경이 200 ${\mu}m$인 코디어라이트 분말로 다공성 필터를 제조한 후, 진공함침법으로 Pt, Pd, Cu, Co, La, $V_2O_5$ 촉매를 담지시켰다. VOC의 일종인 톨루엔을 촉매담지 세라믹필터에 통과시키며 촉매산화시킴으로서 톨루엔에 대한 촉매들의 활성에 대하여 고찰하였다. 제조된 다공성 필터의 겉보기 기공률은 62%였고, 압축강도는 약 10 MPa이었으며, 5 cm/sec 유속에서의 차압은 15 mmHg였다. 촉매를 필터에 담지시키면 기공률은 감소하고, 차압과 압축강도는 증가하였다. 필터에 담지된 촉매들 중에서 Pt 촉매의 활성이 가장 높았고, 250 $^{\circ}C$의 온도에서 90% 이상의 톨루엔을 제거시킬 수 있었다. 250 $^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 Pt 촉매 담지량이 톨루엔의 전환율에 영향을 미쳤지만, 그 이상의 온도에서는 Pt 촉매 담지량의 차이에 의한 영향은 나타나지 않았다.