가스연소와 촉매연소 실험을 통해 열교환 연소기의 연소 및 소염한계에 대하여 레이놀즈 수에 적용하여 성능평가를 수행하였으며, 마이크로 스케일 연소 장치에 대한 적용 가능성에 대해 살펴보았다. 본 논문에서는 연소기의 특성을 살펴보기 위해 나선형 연소기의 물리적 크기와 회전수를 변화시킨 스위스롤 연소기를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한 연소가스 분석을 통한 연소효율에 대해서도 살펴보았다. 실험 결과를 바탕으로 스위스롤 연소기의 최적 작동상태에 대해서도 분석하였다.
In order to give pulp surfaces anti-bacterial functionality and photo-catalytic deodorant ability, functional pulps was made using a surface modification method with Ag nano-colloidal solution and $TiO_2$ filler. Hygiene paper was made with the specially modified pulp, and anti-bacterial and deodorant tests were carried out. The Ag nano-colloidal solution was coated on the surface of the pulp using the high pressurized gas phase squirt through the spray nozzle mounted on the hybridization system. The surface modified functional pulp was hybridized with the optimum ratio of $TiO_2$(fine particle) to pulp(core particle) under the condition of $6,000{\sim}10,000$ rpm for $3{\sim}7$ minutes in the system. The anti-bacterial functionality of the hygiene paper was confirmed by the halo test in which the formation of the clear zone around the hygiene paper sample was observed. The inhibition growth test using MIC bioscreen C showed the inhibition growth effect of the bacteria as the reaction time was increased. The photo-catalytic effect measurement of the $TiO_2$ for 4 hours of the reaction showed $50{\sim}60%$ of decomposition rate, reaching over 60% for 5 hours of the reaction.
Nanostructures, with a diversity of shapes, built on substrates have been developed within many research areas. Lithography is one powerful, but complex, technique to make structures at the nanometer scale, such as platinum nanowires for studying CO catalytic reactions [1], or aluminum nanodisks for studying the plasmon effect [2]. In this work, we approach a facile method to construct nanostructures using noble metals on a titania thin film by using self-assembled structures as a pattern. Here, a large-scale silica monolayer is transferred to the titania thin film substrates using a Langmuir-Blodgett trough, followed by the deposition of a thin transition metal layer. Owing to the hexagonal close-packed structure of the silica monolayer, we would obtain a metal nanostructure that includes separated metallic triangles (islands) after removing the patterning silica beads. This nanostructure can be employed to investigate the role of metal-oxide interfaces in CO catalytic reactions by changing the patterning silica particles with different sizes or by replacing the oxide support. The morphology and chemical composition of the structure can be characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. In addition, we modify these islands to a connected island structure by reducing the silica size of the patterning monolayer, which is utilized to generating hot electron flow based on the localized surface plasmon resonance effect of the metal nanostructures.
PARK HYUN;LEE KI SEOG;CHI YOUNG MIN;JEONG SEUNG WEON
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제15권2호
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pp.296-301
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2005
The effect of aqueous methanol on the catalytic properties of porcine pancreatic lipase has been investigated. The k$_{CAT}$, values for the hydrolysis of N$^{alpha}$-benzyloxycarbonyl-Llysine p-nitrophenyl ester at 0$^{circ}$C increased in a linear manner with increasing methanol concentration. However, the K$_{M}$ values were not influenced at methanol concentrations lower than $30\%$ and then began to increase at higher concentrations in an exponential fashion. Based on product analysis, the increase in k$_{CAT}$, with increasing methanol concentration can be accounted for by nucleophilic competition of methanol for the acyl enzyme intermediate, indicating that the rate-limiting step of the porcine pancreatic lipase-catalyzed reaction is deacylation under current experimental conditions. The exponential increase in K$_{M}$ at methanol concentrations higher than $30\%$ is attributed to the hydrophobic partitioning effect on substrate binding. There was no loss of lipase activity over a 4 h period in $60\%$ methanol concentration at pH$^{circ}$ 5.5 and 0$^{circ}$C. By monitoring the intrinsic fluorescence and absorbance, no evidence for structural changes by methanol was observed.
Active regeneration in CDPF requires $O_2$ which regenerates soot at high temperature. However, small amount of NO can interrupt $O_2$ regeneration in CDPF. To verify this phenomena, soot oxidation experiments using a flow reactor with a $Pr/CeO_2$ catalyst are carried out to simulate Catalyzed Diesel Particulate Filter (CDPF) phenomena. Catalytic soot oxidation with and without small amount of NO is conducted under tight contact condition. As the heating rate rises, the temperature gap of maximum reaction rate is increased between with and without 50ppm NO. To accelerate the $NO_2$ de-coupling effect, CTO process is performed to eliminate interfacial contact for that time. As CTO process is extended, temperature which indicates peak reaction rate increases. From this result, it is found that small amount of NO can affect tight contact soot oxidation by removal of interfacial contact between soot and catalyst.
Monometallic, bimetallic and trimetallic particles consisting of different weight compositions of Pt-Pd-Rh over pure alumina wash coats have been synthesized and their catalytic performance on methane conversion was studied from 150 to $600^{\circ}C$. Different catalyst formulations with variable Pt, Pd and Rh contents for bimetallic and trimetallic systems were tried and $Pt_{(1.5)}Rh_{(0.3)}/Al_2O_3$ and $Pt_{(1.0)}Pd_{(1.0)}Rh_{(0.3)}/Al_2O_3$ shows low $T_{50}$ and $T_{90}$ temperatures. Bimetallic and trimetallic particle synergism acts as three way catalysts and therefore, all the catalysts show 100% methane conversion. The effect of supports such as $ZrO_2$ and $TiO_2$ on methane combustion was investigated; from $T_{50}$ and $T_{90}$ results both $Al_2O_3$ and $ZrO_2$ are suitable supports for low temperature methane combustion.
Park, Taewha;Sung, Yonmo;Kim, Taekyung;Lee, Inwon;Choi, Gyungmin;Kim, Duckjool
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제6권1호
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pp.27-38
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2014
Flow mixing and pressure drop characteristics for marine selective catalytic reduction applications were investigated numerically to develop an efficient static mixer. Two different mixers, line- and swirl-type, were considered. The effect of vane angles on the relative intensity, uniformity index, and pressure drop was investigated in a swirl-type mixer; these parameters are dramatically affected by the mixer geometry. The presence of a mixer, regardless of the mixer type, led to an improvement of approximately 20% in the mixing performance behind the mixer in comparison to not having a mixer. In particular, there was a tradeoff relationship between the uniformity and the pressure drop. Considering the mixing performance and the pressure drop, the swirl-type mixer was more suitable than the line-type mixer in this study.
다양한 산업체에서 배출되는 독성오염물질들을 제어하는 기존의 기술이 안고 있는 일부 단점을 보완하기 위하여 전이금속 지지체로 구성된 스테인레스스틸-백금 촉매를 이용하는 열촉매 시스템을 구축하고 다섯 가지의 염소계 탄화수소[chlorobenzene(CHB), chloroform(CHF), perchloroethylene(PCE), 1,1,1-trichloroethane(TCEthane), trichloroethylene(TCE)]의 열촉매 분해효율을 평가하기 위해서 본 연구가 수행되었다. 또한, 본 연구는 촉매독이 열촉매 분해 효율에 미치는 영향을 평가하였다. 열촉매 시스템의 주요 세 가지 운전인자인 유입농도, 소각 온도 및 촉매시스템내 체류시간이 본 연구에서 고려되었다. 유입농도가 증가함에 따라 염소계탄화수소의 분해효율이 최대 100%에서 오염물질의 종류에 따라 최저 0%(CHB) 가까이로 감소하는 것으로 나타났다. TCEthane을 제외한 네 가지 염소계탄화수소의 분해효율은 온도 증가에 따라 100% 가까게 나타났으나, TCEthane의 분해효율은 온도가 증가해도 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. TCEthane을 제외한 조사대상물질에 대하여 촉매시스템내의 체류시간이 10초에서 60초로 증가시 오염물질에 따라 30%에서 97%까지 점진적으로 증가하는 경향을 나타내었지만, TCEthane은 체류시간 30초에서 분해효율이 더 이상 증가하지 않았다. 이러한 결과는 체류시간 길이가 항상 분해효율과 비례하는 것이 아님을 제안한다. 결론적으로, 본 연구 결과는 염소계 탄화수소를 보다 고효율로 제어하기 위해서 전이금속 촉매시스템을 적용할 경우에 유입농도, 반응온도, 그리고 촉매시스템내 체류시간과 더불어 제어하고자하는 오염물질의 종류도 함께 고려되어야 할 것을 제안한다. 한편으로, 황화메틸 1.0 ppm을 첨가함으로서 조사대상오염물질의 분해효율이 $0\sim50%$로 감소하는 결과가 나타났지만, 일반적으로 산업 배기가스에서 측정되는 황화합물의 오염도 수준보다 다소 낮은 농도에 해당하는 황화메틸 0.1 ppm을 오염물질에 첨가하였을 때는 오염물질의 분해효율에 영향이 나타나지 않았다.
자동차 폐촉매로부터 백금족 금속(PGMs)의 회수를 위한 어트리션 스크러빙의 효과를 조사하였다. 자동차 폐촉매를 2mm이하로 분쇄한 후 60분 범위내에서 어트리션 스크러빙하였으며 이를 체가름하였다. 스크러빙을 통해 촉매층은 촉매 지지체 표면으로부터 탈리되어 $45{\mu}m$이하의 미립자로 분리되었다. $45{\mu}m$ 이하 미립자의 양은 스크러빙 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 스크러빙 시간 40분에서 미립자의 유가물 함량은 $CeO_2$ 19.3%, $ZrO_2$ 1.9%, PGMs 419ppm을 나타내었다. 미립자에서 감마 알루미나의 회수율은 스크러빙 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 동시에 $CeO_2$, $ZrO_2$ 및 PGMs의 회수율도 $CeO_2$ 82.9%, $ZrO_2$ 78.7%, PGMs 78.9%로 증가하였다. 시료의 고액비 및 초기 투입 입자 크기가 증가할 때 미립자의 양 및 감마알루미나의 회수율은 증가하였다. 어트리션 스크러빙은 분쇄 및 분리 기술로서 스크러빙 용기내에서 입자들 사이의 충격 및 전단 운동에 의해 코디어라이트 촉매 지지체로부터 감마알루미나의 분리에 효과적임을 알 수 있었다.
능금산법으로 제조된 페롭스카이트형 산화물에서 CO에 의한 NO의 환원반응에 대한 연구를 행하였다. 촉매는 주로 Lanthanoid계 페롭스카이트를 사용하였고, 활성을 증가시키기 위해 A, B site에 Sr, Ba 및 Fe, Mn 등을 치환시켰다. $LaCoO_3$ 촉매에서 A site에 Sr을 일부 치환시키면 NO전환율이 증가하였다. 한편 B site에 Fe나 Mn을 일부 치환시키면 NO의 전환율이 증가하였으나 Fe의 치환량이 커지면 오히려 전환율이 감소하였다. 한편 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_3 $ 촉매에 $SnO_2$나 $MnO_2$를 혼합하면 촉매활성이 증가하는 상승효과를 보였다. 반응물에 첨가된 물은 촉매활성을 감소시켰으나 촉매에 대한 물의 작용은 어느 정도 가역적이었다. 또한 반응물에 첨가된 이산화황은 NO의 전환율을 감소시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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