PVC(polyvinyl chloride)sheet를 NaOH수용액 중에서 반응온도 $80~150^{\circ}C$, 반응시간 0~7시간으로 처리하여 가소제의 침출에 관해서 검토하였다. DOP의 가수분해에 의해서 생성된 프탈산 수율은 알카리촉매로써 NaOH농도의 증가와 온도의 상승으로 인해 증가하고, $150^{\circ}C$, 10M NaOH, 3시간이상에서 프탈산 수율은 거의 100%,에 달했다. 따라서 PVC sheet에 30% 포함되어져 있는 가소제는 알카리수용액 중에서 탈염화수소가 일어나기 이전에 가수분해되어졌다. 또한, PVC필름의 수열처리에서는 DOP의 가수분해로 인해 세공이 생성되었다.
불균일상 촉매를 이용한 대두유와 메탄올간의 에스테르화 반응에 대하여 조사하였다. 온도 40∼$65^{\circ}C$에서 대두유와 메탄올 혼합물 내 성분 분배를 측정하였다. NaOH, CaO, Ca(OH)$_2$, MgO, Mg(OH)$_2$, and Ba(OH)$_2$과 같은 촉매에 대하여 반응 혼합물의 글리세린 함량을 측정하였다. 측정된 글리세린 농도로부터 반응 혼합물의 전화율을 계산하였다. 촉매 투여량, 보조용매 그리고 반응온도의 최종전화율에 대한 영향을 조사하였다. 대두유에 대한 메탄올의 용해도는 메탄올에 대한 대두유의 용해도보다 월등히 컸다. 대두유의 에스테르화 반응에 불균일상 촉매를 사용한 경우 최종전화율은 불균일상 촉매의 염기도에 크게 의존하였고, 촉매 금속의 염기도 증가에 따라 증가하였다. 알칼리 금속의 수산화물이 산화물 보다 효과적이었으며, 산화물은 촉매효과를 보이지 않았다. Ca(OH)$_2$를 에스테르화 반응의 촉매로 사용한 경우, 최종전화율의 최대값이 촉매 투여량 4%일 때 측정되었다. 최종전화율과 반응속도는 온도증가에 따라 증가하였으며 5$0^{\circ}C$에서 급격한 증가를 보였다. Ba(OH)$_2$를 촉매로 사용한 경우 보조용매로 HCl$_2$를 투여하면, 투여량 3%일 때 최종전화율의 최대값이 측정되었다.
시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 석회석을 원료로 하고 있어 지구 온난화의 주범인 CO를 배출하여, 환경문제로 인해 가까운 시기에 큰 어려움을 겪을 것으로 예상되고 있다. 오늘날 첨단산업의 발전과 지구환경 문제의 심각성에 대한 인식이 증가하여 시멘트 산업에서도 다각화 측면에서 다양한 종류의 기술 등이 활성화되고 있는 시점이다. 이 연구에서는 최근에 새로이 검토되고 있는 시멘트 대체 재료로서 천연 제올라이트를 주원료로 사용한 제올라이트 시멘트 모르타르에 관한 재료적 특성을 분석하는데 목적이 있으며 그 방법으로 물($H_2O$)대신 알칼리 활성제(NaOH)를 사용하여 알칼리 경화반응을 이용한 제올라이트 모르타르를 제조하여, 강도 특성 및 적정 배합비를 구하였다. 그 결과 알칼리 활성제의 양과 경화 온도에 따른 천연 제올라이트 시멘트 모르타르의 7일 압축강도가 42 MPa로 측정되는 등 기존 시멘트보다 뛰어난 성능을 나타내는 것으로 판단되어지며, 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분히 있다고 사료된다.
알칼리화합물과의 기계화학반응을 통해 산화물로부터 텅스텐(W)과 바나듐(V) 성분의 수 침출 특성을 조사하였다. 기계화학반응은 알칼리화합물의 혼합율과 분쇄시간을 변화시키면서 실시하였고, 그 결과, 수용성 용해특성의 $Na_2WO_4$와 $NaVO_3$가 각각 생성되었으며 수 침출에 의한 W, V의 침출특성은 알칼리화합물의 혼합율과 분쇄시간에 비례하여 증가하였다. 99% 이상의 침출율은 각각 30분 (W), 5 분 (V)의 짧은 기계화학적 처리를 통하여 달성되었다. 이러한 기계화학적 처리를 통하여 텅스텐, 바나듐산화물로부터 수 침출에 의한 추출이 가능하였고, 이 공정은 탈질촉매로부터 텅스텐, 바나듐의 선택적 회수에 적용될 수 있다.
Simultaneous removal technology of particulate/NOx/SOx/HCl using CuO/3Al$_2$O$_3$ㆍ2SiO$_2$catalyst impregnated ceramic candle filters is an advanced air pollution process and provides significantly to reduce hazardous gases emitted from coal-fired power plant. This process uses a high-temperature catalytic filter for integrating SOx and HCl reduction through injection an alkali sorbent (such as hydrated lime or sodium bicarbonate), NOx removal through ammonia injection and selective catalytic reduction (SCR), and particulate collection on the catalytic filter surface. The advantages of the process include : compact integration of the emission control technologies into a single component; easy handling of dry sorbent and by-product; and improved SCR catalytic life due to lowered SOx, HCl and particulate levels. CuO/3Al$_2$O$_3$ㆍ2SiO$_2$ catalyst impregnated ceramic candle filters showed a possibility of simultaneous treatment from results which have ascertained high removal efficiency at various combined gases conditions, and in pilot plant test for 3 months, NO conversion was showed 90% over.
We have studied the catalytic combustion of soot particulates over perovskite-type oxides prepared by malic acid method, The catalysts were modified to enhance the activity by substitution of metal into A or B site of perovskite oxide. In addition, the reaction conditions such as temperature and $O_2$ concentration were investigated. The partial substitution of alkali metals into A site in the $LaMnO_3$ catalyst, enhanced the catalytic activity in the combustion of carbon particulate and the activity was shown in the order: Cs > K > Na. For the $La_{1-x}Cs_{x}MnO_{3}$ catalysts, the catalytic activity showed the maximum value with x=0.3 but no more increase on the catalytic activity was shown with x > 0.3. For the $La_{0.8}Cs_{0.2}MnO_{3}$ catalyst, the substitution of Fe or Ni increased the ignition temperature. The ignition temperature decreased with an increase of $O_2$ concentration, however, no more increase in the catalytic activity was shown with $O_2$ concentration > 0.2. The introduction of NO into reactants showed no effect on the catalytic activity.
Biodiesel (fatty acid alkyl esters), which is produced from sustainable resources such as vegetable oil, animal fat and waste oils, have used to as substitutes for petro-diesel. In this study, we investigate the performance of 30 L and 300 L pilot-scale biodiesel production system using alkali-catalyst transesterification from soybean oil and rapeseed oil produced at Jeju island in Korea. The 30 L-scale biodiesel production was performed to in the condition of reaction temperature $65^{\circ}C$, catalyst amount 1% (w/w) and oil to methanol molar ratio 1 : 8. At that reaction condition, the fatty acid methyl ester contents of product are above 98% within reaction time 30 min. Also, the conversion yield of over 98% was obtained in 300 L-scale biodiesel production system using rapeseed oil and soybean oil. The quality of biodiesel produced from reaction system was satisfied to recommended quality standard of Korea. Our results may provide useful information with regard to the scale-up of more economic and efficient biodiesel production process.
The continuous transesterification of mixed fat was done on the plug flow reactor packed with the static mixers. The transesterification using 0.5 wt% KOH, 0.8 wt% TMAH and mixed catalyst[40 v/v% KOH(0.5 wt%)+60 v/v% TMAH(0.8 wt%)] was conducted with the changes of molar ratios, weight percentage of beef, flow rates and number of static mixer's elements at $65^{\circ}C$. The overall conversion of mixed fat at 1:8 molar ratio, 50 wt% of beef and 24 of static mixer's elements increased until 0.7mL/min of flow rate. The overall conversion of mixed fat showed 96% at those conditions. So, the optimum operating conditions on tublar reactor were 1:8 molar ratio, 50 wt% of beef, 0.7 mL/min of flow rate and 24 of static mixer' s elements.
톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 대한 ZSM-5 촉매의 활성은 양이온의 종류, 이온교환을 그리고 반응온도에 좌우된다. 활성은 알카리금속, 알카리토금속, 수소, 희토류 금속 이온이 교환되는 순서로 증가하며 이온 교환도가 증가함에 따라 감소한다. 이온 교환된 ZSM-5 촉매중에서 Cs-ZSM-5만이 p-크실렌에 대해 우세한 선택성을 나타내는데 p-크실렌에 대한 선택성은 세슘이온 교환율이 증가할 수록 반응온도가 감소 할수록 증가한다. 이러한 현상은 ZSM-5의 세공 교차점에 있는 세슘이온이 부분적으로 세공을 막아주는 형상 선택성으로 해석된다.
The electrochemical chlorine evolution reaction (CER) is an important electrochemical reaction and has been widely used in chlor-alkali electrolysis, on-site generation of ClO-, and Cl2-mediated electrosynthesis. Although precious metal-based mixed metal oxides (MMOs) have been used as CER catalysts for more than half a century, they intrinsically suffer from a selectivity problem between the CER and parasitic oxygen evolution reaction (OER). Hence, the design of selective CER electrocatalysts is critically important. In this review, we provide an overview of the fundamental issues related to the electrocatalysis of the CER and design strategies for selective CER electrocatalysts. We present experimental and theoretical methods for assessing the active sites of MMO catalysts and the origin of the scaling relationship between the CER and the OER. We discuss kinetic analysis methods to understand the kinetics and mechanisms of CER. Next, we summarize the design strategies for new CER electrocatalysts that can enhance the reactivity of MMO-based catalysts and overcome their scaling relationship, which include the doping of MMO catalysts with foreign metals and the development of non-precious metal-based catalysts and atomically dispersed metal catalysts.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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