• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권4호
• /
• pp.658-664
• /
• 2020

Zeolite HY is wet impregnated with Ni (0.1, 0.3, 0.4, 0.5 wt%), Pt (0.1 wt%) and reduced in presence of hydrogen to form nanosized particles of Ni and Pt. All the catalysts were characterized by XRD, TEM, ESCA, NH₃-TPD, Pyridine adsorbed FT-IR and BET. Characterization results confirm that the Ni and Pt fractions effectively rehabilitated the physio-chemical properties of the zeolite HY catalysts. Further, all the reduced catalyst were screened with hydroisomerization of m-xylene at LHSV = 2.0 h^-1 in the temperature range 250-400 ℃ in steps of 50 ℃ in hydrogen atmosphere (20 ml/g). The addition of Ni to Pt catalyst increases hydroisomerization conversion, as well as maximizes p-xylene selectivity by restricting the pore size. The increasing trend in activity continues up to 0.3 wt% of Ni and 0.1 wt% Pt addition over zeolite HY. The increasing addition of Ni increases the total number of active metallic sites to exposed, which increases the metallic sites/acid sites ratio towards the optimum value for these reactions by better balance of synergic effect for stable activity. The rate of deactivation is pronounced on monometallic catalysts. The results confirm the threshold Ni addition is highly suitable for hydroisomerization reaction for product selectivity over Ni-Pt bimetallic/support catalysts.

• Korean Membrane Journal
• /
• 제5권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 2003

The selectivity of a gas in the carbon molecular sieve membrane (CMSM) can be expressed as the ratio of the product of the diffusivity and the solubility of two different gases. The diffusivity is also expressed as the product of the entropy and the total energy (kinetic and potential energy) in the nano-sized pore of the membrane. The present study calculates the entropic-energy and selectivity of penetrant gases such as H$_2$, O$_2$, N$_2$, and CO$_2$ from the gas-in-a box theory to physically analyze the diffusivity of penetrant gas in slit-shaped pore of CMSM focusing on the restriction of gas motion based on the size difference between penetrant gas pairs. The contribution of each energy term is converted to entropic term separately. By the conjugated calculation for each entropic-energy, the entropic effects on diffusivity-selectivity for gas pairs such as H$_2$/N$_2$, CO$_2$/N$_2$, and O$_2$/N$_2$ were analyzed within active pore of CMSM. In the activated diffusion domain, the calculated value of entropic-selectivity lies between 9.25 and 111.6 for H$_2$/N$_2$, between 3.36 and 6.0 for CO$_2$/N$_2$, and between 1.25 and 16.94 for O$_2$/N$_2$, respectively. The size decrement of active pore in CMSM had the direct effect on the reduction of translational entropic-energy and the contribution of vibrational entropic-energy for N$_2$, O$_2$, and H$_2$ was almost negligible. However, the vibrational entropic term of CO$_2$ might extravagantly affect on the entropic-selectivity.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.21-26
• /
• 2015

낮은 열전도도 및 높은 비표면적 특성으로 흡착제 및 가스센서 등 여러 응용 분야로 연구되고 있는 규칙적 메조기공 세라믹 소재는 폐기공 메조기공 구조와 개기공 메조기공 구조로 나뉜다. 이중 폐기공 메조기공 세라믹 소재는 개기공 메조기공 세라믹 소재보다 높은 기계적 특성을 가짐에도 내부에 존재하는 기공을 이용한 비표면적 증가에 한계가 있어 응용에 제약을 가지고 있다. 본 연구팀은 규칙적 폐기공 메조기공 타이타니아($TiO_2$)의 열처리 시간 변화에 따른 입자성장으로부터 폐기공 연결의 도입을 통하여 비표면적을 변화시키는 연구를 수행하고자 하였다. 열처리 시간 증가시 타이타니아 결정상의 변화는 없었으며 입자성장이 일어나게 되면서 기공구조의 무너짐 및 기공의 연결성 증가를 확인할 수 있었다. 24시간 열처리 시료의 경우, 기공률은 36.3%에 34.1%로 감소하였으나 기공의 연결도 증가로 인해 비표면적은 $48m^2/g$에서 $156m^2/g$으로 증가하였다. 이러한 비표면적의 증가는 CO 가스의 감응도 측정을 통하여 감응도가 약 7.4배 증가하는 것으로부터 확인될 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.243-254
• /
• 2009

지하수 작용과 관련하여 현장에서 발생하는 문제는 1차 라이닝의 투수계수의 저하에 따른 영향뿐만 아니라 배수재의 투수성능에 따른 복합적인 요인의 상호 작용의 결과로 볼 수 있다. 본 연구에서는 이중구조라이닝 연계 FEM 해석을 통해 지반-라이닝-배수재의 투수영향에 중점을 두고 배수시스템의 성능저하에 따른 터널구조물에 미치는 영향을 조사하였다. 해석 결과 배수장애가 발생할 경우의 수압증가는 2차라이닝에 심각한 구조적 부담을 줄 수 일음이 확인되었다. 배수공이 모두 폐색되는 경우 비배수 터널이 되어 수직으로 뜨는 형태의 거동을 보였다. 그리고 배수공의 폐색이 비대칭적으로 발생하는 경우 터널 축방향 비틂 거동을 야기하여 2차라이닝 구조에 심각한 영향을 미칠 수 있음이 확인되었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권2호
• /
• pp.171-180
• /
• 2022

Time-dependent stress-strain behaviour significantly influences the compressibility characteristics of the clayey soil. In this paper, a series of oedometer tests were conducted in two loading patterns and investigated the time-dependent compressibility characteristics of Indian Montmorillonite Clay, also known as black cotton soil (BC) soil, during loading-unloading stages. The experimental data are analyzed using a new non-linear function of the Elasto-Visco-Plastic Model considering Swelling behaviour (EVPS model). From the experimental result, it is found that BC soil exhibits significant time-dependent behaviour during creep compared to the swelling stage. Pore water entrance restriction due to consolidated overburden pressure and decrease in cation hydrations are responsible factors. Apart from it, particle sliding is also evident during creep. The time-dependent parameters like strain limit, creep coefficient and C_αe/C_c are observed to be significant during the loading stage than the swelling stage. The relationship between creep coefficients and applied stresses is found to be nonlinear. The creep coefficient increases significantly up to 630 kPa-760 kPa (during reloading), and beyond it, the creep coefficient decreases continuously. Several parameters like loading duration, the magnitude of applied stress, loading history, and loading path have also influenced secondary compressibility characteristics. The time-dependent compressibility characteristics of BC soil are presented and discussed in detail.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.133-142
• /
• 2008

본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트(OPC: ordinary Portland cement), 플라이애쉬(PFA: pulverised fly ash), 고로슬래그미분말(GGBFS: ground granulated blast furnace slag), 실리카퓸(SF: Silica fume)등의 각종 결합재를 적용한 시멘트 페이스트의 염소이온 고정화능력에 관하여 연구하였다. 각각의 사용 시멘트 페이스트는 40%의 물/결합재로 PFA, GGBFS 및 SF 혼화제의 각기 다른 치환률을 갖도록 하였으며 미리 혼합수내에 결합재 중량당 0.1~0.3%의 염소이온을 배합수내에 혼입 포함시켜 배합되어 제조되었다. 염소이온의 측정은 7일간 양생 후 수분 추출 방법을 이용하여 측정하였다. 실험을 통해 염소이온 고정화 능력이 결합재 종류 및 치환률에 의존하고 있음을 확인하였고, 총 염소이온량의 증가는 염소이온 고정화능력을 제한하여 결론적으로 염소이온 고정화를 감소시키고 있음을 보였다. 본 연구에서 최대 30%의 치환율을 가진 PFA와 60%의 치환률을 가진 GGBFS의 경우는 OPC보다 염소이온고정화 능력이 작았으며, SF의 치환률의 증가는 고정화를 감소시키고 있음을 확인하였으며, 이는 포졸란계 재료의 잠재 수화반응 혹은 공극수의 pH 저하등의 이유로 판단된다. 재령 7일에서의 염소이온의 고정화능력은 염해부식에 대한 저항성으로 나타내어지며, 염분을 혼입한 경우의 고정화능력의 순서는 30%PFA > 10%SF > 60%GGBFS > OPC로 나타났다. 더욱이 염소이온의 고정화 거동은 Langmuir isotherm 및 Freundlich isotherm으로 잘 표현될 수 있음을 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.72-79
• /
• 2011

본 연구는 실리카퓸 사용 여부로 서로 다른 광물질 혼화재를 사용하는 초고강도 모르타르 및 콘크리트에 CASB 화합 고성능감수제를 적용함으로서 CASB의 효과를 분석하고자 실시한 것으로, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 모르타르의 미니 슬럼프 플로 및 콘크리트의 슬럼프 플로는 2성분계 배합의 경우에는 B2-CASB가 B2-PC 보다 CASB 혼입에 의한 점성증가에 기인하여 작게 나타났지만, 3성분계인 배합의 경우에는 B3-CASB가 B3-PC 보다 CASB의 입도분포 개선 효과로 구속수가 감소한 것에 기인하여 크게 나타났다. 공기량은 콘크리트 보다 특히, 모르타르의 경우 2성분계 보다 3성분계 결합재에서 PC보다 CASB에서 결합재간 공극 충전 효과에 기인하여 감소하는 경향이었다. 단, 단위용적질량은 공기량과 반비례의 경향으로 나타났다. 경화 모르타르 및 콘크리트의 특성으로 압축강도는 2성분계 보다 3성분계 결합재에서, PC보다 CASB에서 높게 나타났는데, 이는 광물질 혼화재인 SF의 포졸란 반응에 의해 생성된 규산칼슘수화물로 조직이 치밀해진 것과 CASB의 모세관 공극 충전 효과에 기인한 결과로 분석된다. 이상을 종합하면 나노물질인 CASB를 고성능감수제와 화합하여 사용할 경우 실리카퓸 사용 3성분계 초고강도 모르타르 및 콘크리트의 유동성 및 강도 측면에서 품질향상이 가능할 것으로 사료된다.