• Polymer(Korea)
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• v.24 no.1
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• pp.58-64
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• 2000

Poly(butylene terephthalate-co-oxybenzoate) (PBOT ) was synthesized by melt trans-esterification of poly(butylene terephthalate)(PBT) and p-acetoxybensoic acid (ABA) at 250, 260, and 27$0^{\circ}C$ with the compositions of PBT/ABA of 4/6, 5/5, 6/4. The sequence analysis of PBOT with a $^1$H FT-NMR indicated that the number of consecutive oxybenzoate units ranges from 1.2 to 1.5, which is larger than that of the corresponding poly(ethylene terephthalate)(PET)/ABA (PEOT) obtained at the same reaction conditions as the PBOT. The difference in the block length influenced the thermal degradation behavior: Polyoxybezoate (POB), PBT and PEOT showed one-step degradation whereas PBOT exhibited two-step degradation. The results suggested that PBOT consisted of three phases of PBT-rich phase, random phase of PBT and ABA, and ABA-rich phase.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.2
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• pp.155-160
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• 2011

An animal fat is an attractive biodiesel energy source for its high stability against oxidation and low incomplete combustion ratio due to the high heating value and cetane value. However, it requires a refinery process because of the high content of saturated acid and impurity which increas the boiling point. In this study, the optimum biodiesel synthetic process of lard is suggested. Indeed, we demonstrate new biodiesel production processes to alter conventional process of heating and mixing by applying ultrasonic energy. While the optimum reaction temperature and mole ratio of methanol and lard, when using conventional mixing and heating process, were $55^{\circ}C$ and 12, respectively, the reaction time were reduced to 30 minutes by applying ultrasonic irradiation power of 500 W. The new process applying ultrasonic irradiation yielded synthetic biodiesel properties as followings: 3.34 cP of the viscosity, 37.0 MJ/kg of the caloric value and below 0.25 mgKOH/g of the acidic value, which satisfy biodiesel quality criteria.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.487-490
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• 2005

재생 가능한 자원인 동식물성 기름으로부터 만들어지는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정올 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다 한국에서는 년간 20만톤의 폐식용유가 배출되며 이중 약 10만톤이 회수 가능한 것으로 추산된다. 폐식용유의 무단 폐기로 인한 수질오염과 폐기물의 자원 재활용 및 에너지 생산 관점에서 폐식용유를 바이오디젤 원료로 사용하는 연구가 많이 진행되었다. 높은 함량의 유리지방산을 함유한 폐식용유를 효율적으로 전이에스테르화(methanolysis) 하기 위해서는 먼저 산 촉매를 이용한 유리지방산의 전환 제거가 필요하다 본 연구에서는 다양한 종류의 강산성 이온교환 수지를 폐식용유의 전처리(pre-esterification)용 고체 산 촉매로 회분식 반응기에서 테스트하였으며 그 결과 Amberlyst-15가 유리지방산의 에스테르화 반응에 가장 적합한 것으로 나타났다. 회분식 반응기에서 도출된 최적 전처리 반응조건을 적용한 200시간 이상의 연속 전처리 운전결과 폐식용유에 함유된 $5\%$의 유리지방산이 $90\%$이상 전환제거 되었다 전처리 반응 후의 폐식용유를 균질계 염기촉매(KOH) 존재하에 메탄올과 전이에스테르화 반응을 시킨 결과 바이오디젤로 불리는 지방산메틸에스테르(Fatty Acid Methyl Ester, FAME)의 생산 수율은 $85\%$로 얻어졌으며 국내 바이오디젤 표준 규격에 따른 연료특성 분석 결과 FAME의 농도 규격을 제외한 모든 항목이 국내 규격을 만족하였다 폐식용유 바이오디젤의 FAME 농도가 $94.3\%$로 국내 규격$96.5\%$에 미달하는 문제는 식물성 원료유로 제조한 고순도 바이오디젤과 혼합 사용하거나 감압 증류 공정을 통해 고농도의 폐식용유 바이오디젤을 제조하여 해결 가능하다. 대전시 신성동 소재의 음식점에서 수거한 폐식용유를 원료로 하여 생산한 바이오디젤의 차량 배출가스 실증 테스트 결과 경유 차량의 주 오염물질인 PM과 Soot 및 기타 오염물질의 배출량은 감소하였으나 NOx의 배출량은 약간 증가하는 것으로 나타났다

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.6
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• pp.762-767
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• 2009

In this study, the feasibility of using vegetable oil extracted from tropical crop seed as a biodiesel feedstock was investigated by producing biodiesel and analysing the quality parameters as a transport fuel. In order to produce biodiesel efficiently, two step reaction process(pre-treatment and transesterificaion) was required because the tropical crop oil have a high content of free fatty acids. To determine the suitable acid catalyst for the pre-esterification, three kinds of acid catalysts were tested and sulfuric acid was identified as the best catalyst. After constructing the experimental matrix based on RSM and analysing the statistical data, the optimal pre-treatment conditions were determined to be 26.7% of methanol and 0.982% of sulfuric acid. Trans-esterification experiments of the pre-esterified oil based on RSM were carried out, then discovered 1.24% of KOH catalyst and 22.76% of methanol as the optimal trans-esterification conditions. However, the quantity of KOH was higher than the previously established KOH concentration of our team. So, we carried out supplemental experiment to determine the quantity of catalyst and methanol. As a result, the optimal transesterification conditions were determined to be 0.8% of KOH and 16.13% of methanol. After trans-esterification of tropical crop oil, the produced biodiesel could meet the major quality standard specifications; 100.8% of FAME, 0.45 mgKOH/g of acid value, 0.00% of water, 0.04% of total glycerol, $4.041mm^2/s$ of kinematic viscosity(at $40^{\circ}C$).

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.16 no.3
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• pp.269-273
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• 1997

This research aims at developing a new plant growth inhibitors related to abscisic acid by means of esterification of (S)-(+)-ABA with p-hydroxy methyl cinnamate and umbelliferone, and testing its biological activity on growth of rice seedlings. The over-all yield of ABA-methyl cinnamate(AC) and ABA-umbelliferone(AC) ester compounds were 83% and 78%, respectively. The growth inhibition activity of these synthetic compounds were shown about 3 to 10 times(AC) and 10 to 30 times(AU) higher than (S)-(+)-ABA.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.589-593
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• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.30 no.6
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• pp.548-552
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• 1986

A stereoselective synthesis of 3-phenoxybenzyl (${\pm}$)-cis and trans-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethyl-1-cyclopropanecarboxylic acid starting from readily available 2-methyl-3-buten-2-ol($\underline{2}$) is described. Allylic rearrangement of 2-methyl-3-buten-2-ol, in the presence of acetic acid and acetic anhydride gave 3-methyl-2-butenyl acetate($\underline{3}$). The [3,3] sigmatropic rearrangement of the allyl acetate($\underline{3}$), as the silylketene acetal, produced the ${\gamma},\;{\delta}$-unsaturated acid($\underline{4}$). Treatment of 3,3-dimethyl-4-pentenoic acid($\underline{4}$) with SOCl2 followed by esterification with 3-phenoxybenzyl alcohol yielded 3, 3-dimethyl-4-pentenoic acid ester($\underline{5}$). Addition of carbon tetrachloride to the olefin ester($\underline{6}$) furnished 4,6,6,6-tetrachloro-3,3-dimethylhexanoic acid ester ($\underline{7}$). Cyclization with potassium t-butoxide and elimination of hydrogen chloride afforded 3-phenoxybenzyl (${\pm}$) cis- and trans-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethyl-1-cyclopropanecarboxylic acid.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.243.2-243.2
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• 2010

현재 바이오디젤(Bio diesel)은 유지와 메탄올을 염기촉매를 넣고 전이에스테르화(Trans-esterification)반응하여 생산한다. 생산된 1세대 바이오 디젤은 분자 내 산소가 다량 함유되어 여러 가지 단점을 가지기 때문에 전이에스테르화 반응을 대체한 탈산소(Deoxygenation)반응이 주목 받고 있다. 본 연구에서는 유리지방산(Free fatty acid, FFA)인 올레익 산(Oleic acid)의 탈산소반응을 수행하였다. 하이드로탈사이트(Hydrotalcites) 구조인 MgO-$Al_2O_3$(MgO=70 wt%)를 6시간 동안 $500^{\circ}C$에서 예비소성(Pre-calcination)하여 담체로 사용하였다. 제조된 MgO-$Al_2O_3$ 담체에 함침법(Incipient wetness method)으로 20 wt% Ni을 담지 시켰다. 제조된 Ni/MgO-$Al_2O_3$촉매는 소성온도를 변화시켜 반응 실험을 수행하였다. TPR 분석을 통해 산화-환원특성을 분석하였고 생성물의 원소분석을 통해 생성물의 산소함량을 측정하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.515-519
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• 2014

The fuel properties of biodiesel produced by changing the mixing ratio of methanol and ethanol in trans-esterification of soybean oil and lard were evaluated in this paper. The solubility of oil and fat in ethanol was higher than that in methanol. Also the more homogeneous biodiesel was produced as increasing the mole ratio of ethanol. The conversion characteristics of lard was the best at the mixing mole ratio of methanol and ethanol was 6 : 6 at the reaction temperature of $60^{\circ}C$. On the other hands, the best biodiesel conversion characteristics for soybean oil was obtained at the mixing mole ratio of 3 : 3. The kinematic viscosities of soybean oil and lard based biodiesel were 4.17~4.35 cSt and 4.69~4.93 cSt, respectively. The oxidation stability and higher heating value increased with increasing the mole ratio of ethanol. The oxidation stability satisfied the criteria of biodiesel quality of 6 hours. And finally, the higher heating value was approximately 40 MJ/kg.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.251.1-251.1
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• 2010

바이오디젤은 동식물성 기름과 메탄올의 트랜스에스테르화 반응에 의해 생산되는 지방산메틸에스테르(FAME, fatty acid methyl esters)로서, 트랜스에스테르화 공정에는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$등의 균질계 화학촉매를 이용한 방법, 무촉매 공정인 초임계 메탄올 이용 방법, 그리고 효소촉매를 이용한 방법이 있다. 초임계 공정은 에너지 소비와 장치비가 커서 경제성이 떨어지는 것으로 보고되며 화학촉매 공정은 반응 효율이 높다는 장점을 가지고 있지만, 반응 및 정제단계가 복잡하고 정제과정에 폐수를 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 고정화 효소를 사용하는 효소 공정은 에너지 비용의 절감, 후 처리 공정의 단순화, 고 순도의 글리세롤을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 반응 속도가 느리고 효소 가격이 비싸다는 단점이 있어 현재까지 상업화되지 못하고 있다. 반응속도가 높고 재사용이 가능한 효소 촉매 공정 개발을 위해 본 연구에서는 Candida rugosa, Rizhopus oryzae 2종을 실리카에 동시 고정화하였다. 고정화 Lipase의 제조는 실리카겔을 과산화수소를 이용하여 전처리를 하고 Acetone과 3-APTES의 혼합용액을 첨가한 후 실리카겔과 (silanization)을 진행 하였다. 그리고 glutaraldehyde를 첨가 하여 공유 결합을 형성 한 후에 증류수를 사용하여 실리카겔을 회수하여 lipase(Rizhopus oryzae, Candida rugosa 10% 용액)를 고정화 하였다. 고정화 효소의 효소 활성을 측정한 결과 3000-3500 Unit(${\mu}mol/g{\cdot}min$)으로 측정되었다. 제조된 고정화 효소를 이용하여 Canola Oil을 바이오디젤로 전환하는 실험을 진행하였으며 생성물로부터 고정화 효소를 분리한 후에 상층의 에스테르층을 취하여 수세한 뒤 원심분리하여 FAME 함량을 측정한 결과 83%의 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 그리고 효소 촉매 트랜스에스테르화 반응의 Enzyme, Water, Methanol 투입량의 반응 변수들에 대하여 반응표면분석법(Response Surface Methodology)을 적용하여 최적 반응조건을 도출하는 연구를 수행하였다.