• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.806-812
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• 2008

귀금속촉매 존재하에서 암모니아 전환반응은 배가스내의 암모니아를 처리하는데 중요한 기술이다. 과잉용액 함침법을 이용하여 $Pt-Rh/Al_2O_3$, $Pt-Rh/TiO_2$, $Pt-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd/Al_2O_3$, $Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd-Rh/TiO_2$, $Pd-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd/Ga-Al_2O_3$, $Rh/Ga-Al_2O_3$, 그리고 $Ru/Ga-Al_2O_3$의 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매는 1/4"의 반응기에 $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$의 공간속도 조건하에서 촉매활성능 실험을 수행하였다. 암모니아의 초기농도는 2,000 ppm (나머지는 공기)으로 유지하였다. $T_{50}$는 암모니아 전환율이 50%일 때를 나타내는 온도를, $T_{90}$은 90%의 전환율일 때의 온도를 나타낸다. 알루미나를 담지체로 사용했을때의 $T_{50}$와 $T_{90}$은 다른 담체를 사용했을때의 $T_{50}$와 $T_{90}$보다 훨씬 낮았다. Pd-Rh촉매의 경우 $Al_2O_3$를 담체로 사용하였을 때 $ZrO_2$나 $TiO_2$보다 저온 활성이 우수하게 나타났다. 황산화물의 피독실험 결과 본 연구에서는 최종적으로 $Pt-Rh/Al_2O_3$ 촉매가 다른 촉매에 비하여 우수함을 보였다. 실험결과 Pt-Rh가 암모니아 전환공정에서 유용한 촉매라는 사실을 알 수 있다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.878-883
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• 1998

Pd-ZSM-5 촉매 상에서 메탄의 연소반응을 수행하였다. 담체는 저온상압법으로 합성한 ZSM-5를 이용하였다. 담체인 ZSM-5의 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 전환율 변화를 조사해 보았다. 그리고 합성한 Pd-ZSM-5 촉매의 메탄 전환율을 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.) 및 $PdO/{\gamma}-Al_2O_3$와 비교하여 보았다. $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 연소반응실험 결과 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 높은 메탄의 전환율을 보였으며, Pd을 정량화시켜 메탄의 연소속도를 비교한 결과, 역시 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 빠르게 나타났다. 합성한 Pd-ZSM-5가 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.)보다 우수한 메탄 전환율을 나타냈다. 촉매 특성 분석 결과들로부터 메탄의 연소반응에서 촉매에 흡착하는 산소의 결합세기가 반응속도에 매우 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.372-376
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• 1998

Pd를 지지체에 담지시킨 촉매($Pd/AlF_3$, $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$)와 고체산촉매(${\gamma}-Al_2O_3$, ${\alpha}-Al_2O_3$, $AlF_3$)를 제조한 후 수소분위기에서 HCFC-142b(1-chloro-1,1-difluoroethane)의 탈염소반응을 수행하여 반응온도, 수소/HCFC-142b의 공급비(r) 및 Pd담지량 변화가 HFC-143a(1,1,1-trifluoroethane)와 HFC-152a(1,1-difluoroethane)로의 선택도에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과 $Pd/AlF_3$와 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$촉매에 의한 전환율은 각각 60%와 92%였고, 생성가스 중에서 HFC-143a로의 선택도는 각각 58%와 64%였다. 이때 최적반응조건은 반응온도, $200^{\circ}C$, 공간시간 1.05s, 수소/HCFC-142b의 공급비가 3이었다. 한편, 동일 조건하에서 ${\gamma}-Al_2O_3$와 ${\alpha}-Al_2O_3$, 그리고 $AlF_3$촉매에 의한 HCFC-142b의 생성가스로의 전환율은 각각 12%, 8%와 7%였고, 생성가스중 HFC-152a로의 선택도는 각각 94%, 92%와 90%였다.

• 센서학회지
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• 제23권3호
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• pp.207-210
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• 2014

$TiO_2$ oxide semiconductor is being widely studied in various applications such as photocatalyst and photosensor. Pd/$TiO_2$ gas sensor is mainly used to detect $H_2$, CO and ethanol. This study focus on increasing hydrogen detection ability of Pd/$TiO_2$ in room temperature through Al-doping. Pd/$TiO_2$ was fabricated by the hydrothermal method. Contacting to Aluminum (Al) foil led to Al doping effect in Pd/$TiO_2$ by thermal diffusion and enhanced hydrogen sensing response. $TiO_2$ nanoparticles were sized at ~30 nm of diameter from scanning electron microscope (SEM) and maintained anatase crystal structure after Al doping from X-ray diffraction analysis. Presence of Al in $TiO_2$ was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy at 73 eV. SEM-energy dispersive spectroscopy measurement also confirmed 2 wt% Al in Pd/$TiO_2$ bulk. The gas sensing test was performed with $O_2$, $N_2$ and $H_2$ gas ambient. Pd/Al-doped $TiO_2$ did not response $O_2$ and $N_2$ gas in vacuum except $H_2$. Finally, the normalized resistance ratio ($R_{H2on}/R_{H2off}$) of Pd/Al-doped $TiO_2$ increases about 80% compared to Pd/$TiO_2$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권2호
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• pp.403-408
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• 2012

In this study, the homogenous Pd nanoparticles (Pd NPs) were first prepared with bayberry tannin (BT) as the stabilizers. Subsequently, the obtained bayberry tannin-stabilized Pd nanoparticles (BT-Pd) were immobilized onto ${\gamma}-Al_2O_3$ to prepare heterogeneous ${\gamma}-Al_2O_3$-BT-Pd catalysts. Fourier Transformation Infrared Spectrum (FTIR) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyses confirmed that the Pd NPs were well stabilized by the phenolic hydroxyl groups of BT. Transmission Electron Microscopy (TEM) observation indicated that the diameter of the Pd NPs can be effectively controlled in the range of 4.2-16.0 nm by varying the amount of BT. It is found that the ${\gamma}-Al_2O_3$-BT-Pd catalysts exhibit highly activity for various olefin hydrogenations. For example, the initial TOF (turnover frequency) of the ${\gamma}-Al_2O_3$-BT-Pd in the allyl alcohol hydrogenation is as high as $12804 mol{\cdot}mol^{-1}{\cdot}h^{-1}$. Furthermore, the ${\gamma}-Al_2O_3$-BT-Pd can be reused 5 times without significant loss of activity, exhibiting a superior reusability as compared with conventionally prepared ${\gamma}-Al_2O_3$-Pd catalysts.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권8호
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• pp.2461-2465
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• 2013

Pd-$Ce/{\gamma}-Al_2O_3-TiO_2$ catalysts were prepared by combined sol-gel and impregnation methods. Transmission electron microscopy, X-ray diffraction, $H_2$-temperature-programmed reduction, $O_2$-temperature-programmed desorption, and ethanol oxidation experiments were conducted to determine the properties of the catalysts. Addition of an optimal amount of Ce improved the performance of the $Pd/{\gamma}-Al_2O_3-TiO_2$ catalyst in promoting the complete oxidation of ethanol. The catalyst with 1% Ce exhibited the highest activity, and catalyzed complete oxidation of ethanol at $175^{\circ}C$; its selectivity to $CO_2$ reached 87%. Characterization results show that addition of appropriate amount of Ce could enrich the PdO species, and weaken the Pd-O bonds, thus enhancing oxidation ability of the catalyst. Meanwhile, the introduction of $CeO_2$ could make PdO better dispersed on ${\gamma}-Al_2O_3-TiO_2$, which is beneficial for the improvement of the catalytic oxidation activity.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.557-562
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• 1999

압축천연가스 자동차에서 배출되는 메탄의 산화를 위한 Pd 촉매의 특성을 조사하였다. 알루미나에 담지된 Pd 촉매와 La과 Ce의 조촉매가 첨가된 촉매들을 함침법으로 제조하였다. 메탄산화 반응은 U-튜브 흐름 반응기에서 공간속도(GHSV)가 $72000h^{-1}$이고 반응온도가 $200{\sim}800^{\circ}C$ 범위에서 실험을 수행하였다. 촉매는 XRD, XPS, BET 표면적 및 수소화학흡착 실험에 의하여 특성화되었다. $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조시 전구체로 $Pd(NO_3)_2$를 사용하고 $600^{\circ}C$로 소성하였을 때 $CH_4$ 산화의 활성이 가장 높았다. 소성된 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매에서 palladium은 대부분 PdO로 존재하였으며, 이것의 메탄 산화 반응 활성이 환원된 촉매에 대부분 존재하는 Pd 금속 보다 높았다. 넓은 범위의 redox ratio에서 실험을 반복하면 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 활성이 감소하고 높은 활성을 보이는 window 영역이 좁아지는 특성을 보였다. 조촉매로 Ce가 첨가된 촉매는 오히려 메탄 산화 활성이 감소하였으며, 조촉매로 La 이 첨가된 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매는 담체와 Palladium의 열적 안정성이 향상되어 $1000^{\circ}C$에서 aging된 후에도 우수한 활성을 보였다. 또한 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 NO에 의한 $CH_4$ 제거 반응 특성에서 산소가 존재하지 않는 경우 redox ratio가 1.2 근처에서 메탄이 모두 제거되었으나 산소가 존재하면 메탄 제거율이 크게 감소하였다.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.116-125
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• 2022

본 실험에서는 α-Al₂O₃ 세라믹 중공사를 지지체로 사용하였고, 무전해 도금을 통해 Pd 및 Pd-Ag가 도금된 수소 분리막을 제조하였다. Pd-Ag 분리막은 Pd와 Ag 합금 형태로 만들기 위하여 500℃, 10 h 동안의 annealing 과정을 거쳤으며, EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석을 통해 Pd-Ag 합금이 되었다는 것을 확인하였다. 또한, SEM (Scanning Electron Microscope) 분석을 통해 제조된 Pd 및 Pd-Ag 도금층의 두께는 약 8.98, 9.29 ㎛으로 측정되었다. 제조된 수소 분리막은 350~450℃, 1-4 bar의 범위에서 수소 단일 가스, 혼합가스(H₂, N₂)를 이용하여 수소 투과 실험을 진행하였다. 수소 단일 가스에서 Pd와 Pd-Ag 분리막은 최대 각각 21.85, 13.76 mL/cm²·min의 flux를 가지며, 혼합가스에서는 450℃, 4 bar의 조건일 때, 1216, 361의 separation factor가 각각 나오는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제4권3호
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• pp.295-300
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• 1994

이 논문은 $SnO_2$에 소량의 Pd를 첨가하여 이것을 $Al_2O_3$기판위에 진공증착시켜 가스소자를 제작한 후, 소자의 감지특성에 영향을 미치는 열처리 온도, 소자의 온도, Pd의 첨가량의 변화 효과를 조사한 것이다. 소자의 열처리 온도가 $550^{\circ}C$일때와 소자의 동작온도가 $350^{\circ}C$일때 ethanol gas에 접촉시 소자 저항이 가장 낮았다. Pd 1 wt%를 첨가한 경우 에탄올 가스에 대한 소자의 감지특성이 가장 양호하였으며, 저농도 영역에서 특히 우수하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권2호
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• pp.387-392
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• 2012

A series of Pd-based catalysts were prepared and examined for the amination of 2,6-dimethylphenol in a fixedbed reactor. The best results were obtained for Pd/$Al_2O_3$-BaO with a conversion of 99.89% and a selectivity of 91.16%. These catalysts were characterized using BET, XRD, XPS, TEM and $NH_3$-TPD. Doped BaO not only improved the dispersion of the Pd particles but also decreased the acidity of the catalyst, which remarkably enhanced the selectivity and stability of the catalyst. The generality of Pd/$Al_2O_3$-BaO for this kind of reaction was demonstrated by catalytic aminations of o- and p-alkyl phenols.