Kim, Wan-Tae;Kim, Hyung-Seok;Cho, Sung-Baek;Lee, Jae-Chun;Kim, Sang-Bae
Resources Recycling
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v.17
no.5
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pp.28-36
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2008
The effect of attrition scrubbing on the recovery of platinum group metals (PGMs) from automobile catalytic converters has been investigated. Catalytic converters were first crushed into particles less than 2 mm and attrition scrubbed in the range of 60 min, and then they were sieved with several screens. The catalyst layer, $\gamma$-alumina, was dislodged from the surface of the supporting matrix into fine particles less than $45{\mu}m$ by attrition scrubbing. The fraction of fine particles less than $45{\mu}m$ increased as the residence time for attrition scrubbing increased. The composition of the fine fraction obtained at a residence time of 40 min was $CeO_2$ 19.3%, $ZrO_2$ 1.9% and PGMs 419 ppm. In the fine fraction, the recovery of y-alumina increased proportionally to the residence time. Simultaneously, the recovery rates of $CeO_2$, $ZrO_2$ and PGMs increased to 82.9%, 78.7% and 78.9%, respectively. The production of the fine fraction less than $45{\mu}m$ and the recovery of $\gamma$-alumina increased when the solid concentration and initial feed size increased. Therefore, the attrition scrubbing as the comminution and separation process was concerned to be effective for the recovery of catalyst layer from ceramic supporting matrix by physical impact and shearing action between particles in the scrubbing vessel.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.22
no.4
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pp.671-678
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2000
Reaction characteristics of simultaneous removal of SOx and NOx have been investigated in a thermogravimetric analyzer and tubular fixed bed reactor using the $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ sorbent/catalyst. Sulfur removal capacity of $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ sorbent/catalyst is largely enhanced above both the temperature of $450^{\circ}C$ and the loading of 6wt% due to the participation of alumina support in a sulfation reaction. The NO reduction efficiency of 8wt% $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ sorbent/catalyst shows the maximum value at $370^{\circ}C$ and then decreases with the increase of reaction temperature due to the oxidation of $NH_3$ gas. The presence of sulfate on the surface of sorbent/catalyst enhances the optimum reaction temperature showing the maximum deNOx efficiency. In the simultaneous removal of SOx and NOx at $250^{\circ}C$. deNOx activity of $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ sorbent/catalyst is rapidly decreased due to the formation of ammonium salts such as $NH_4HSO_4$. In the simultaneous removal reaction of SOx and NOx, the optimum temperature showing the maximum deNOx efficiency increases to $400^{\circ}C$ due to the presence of $SO_2$ gas.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.9
no.1
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pp.113-118
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1999
Aluminum hydrates were synthesized using $AlCl_3$.$6H_2O$as starting material by precipitation method. The phases of obtained powder were amorphous, boehmite, bayerite, nordstrandite depending on the pH of solutions. Aluminum hydrates transformed to $\alpha-Al_2O_3$via $\gamma$- $Al_2O_3$,$\delta$- $Al_2O_3$,and $\theta$-$Al_2O_3$,and particle sizes were grown by increment of heating temperature. The TEX>$\gamma$- $Al_2O_3$ powder was coated on intermediate layer of ceramic membrane by the dip-coating method, and unsupported membrane was also prepared for comparison. The supported layer showed porous structure with small grains, but the unsupported layer revealed interconnected larger grains. Grain growth is dominant in the unsupported layer than in the supported one.
Catalytic hydrodechlorination of PCBs (polychlorinated biphenyls) included in the transformer oil was carried out to detoxify PCBs and to recycle the treated oil. Catalysts such as 0.98 wt% Pt and 0.79 wt% Pd on ${\gamma}$-alumina (${\gamma}-Al_2O_3$) support, 12.8 wt% Ni on ${\gamma}-Al_2O_3$, and 57.6 wt% Ni on silica-alumina ($SiO_2-Al_2O_3$) support were used for the catalytic hydrodechlorination. Various supercritical fluids such as carbon dioxide, propane and isobutane were used as reaction media. The effects of reaction temperature, reaction time, catalysts, and supercritical fluids on the catalytic hydrodechlorination were examined in detail. The detoxification degree increased in the order of Ni > Pd > Pt. This is possibly due to higher metal loading and larger metal size of the Ni catalyst. Below $175^{\circ}C,\;scCO_2$ was found as the most effective reaction media for the catalytic hydrodechlorination of PCBs included in the transformer oil.
Methanol dehydration to dimethyl ether (DME) has been investigated over ZSM-5 zeolites and compared with that of ${\gamma}-Al_2O_3$. Although the catalytic activity was decreased with an increase in silica/alumina ratio, the DME selectivity increased. H-ZSM-5 and NaH-ZSM-5 zeolites were more active for conversion of methanol to DME than ${\gamma}-Al_2O_3$. $Na^+$ ion-exchanged H-ZSM-5 (NaH-ZSM-5) shows higher DME selectivity than H-ZSM-5 due to the selective removal of strong acid sites.
Kim, Jong-Won;Son, Young-Mok;Sim, Kyu-Sung;Park, Kee-Bae;Lee, Sang-Ho
Journal of Sensor Science and Technology
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v.3
no.1
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pp.32-39
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1994
Catalytic combustion type sensor was fabricated for alcohol detection, and its characteristics were tested. When the resistance of Pt coil for pellistor is 2.0 ohm, suggestible input power to bridge circuit was about 300 mW for methanol detection, and in the range from 350 mW to 400 mW for ethanol. Pellistors were prepared by means of impregnating Pt or Pd on the ${\gamma}$-alumina bead for sensing element, and transition metals such as $Co_{3}O_{4}$, $Fe_{2}O_{3}$ for compensating element.
To direct the evolution of nanostructure and immobilize ${\gamma}-Al_2O_3$ catalyst, nanocrystalline La-doped-$Al_2O_3$ powder were prepared by the sol-gel process with addition of an amphiphilic block copolymer template (pluronic P123: $(poly(ethyleneoxide)_{20}-poly(propyleneoxide)_{70}-poly(ethyleneoxide)_{20})$. The dried gel is amorphous, whereas heating at temperature above $700^{\circ}C$ leads to the formation of nanocrystalline ${\gamma}$ and ${\delta}-Al_2O_3$ and these two phases is kept until $1100^{\circ}C$. ${\alpha}-A1_2O_3 $starts to form at $1200^{\circ}C$ with $LaAl_{11}O_{18}$. The surface morphology and crystal structure has been observed by field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD). Solid state $^{27}Al$ MAS NMR indicates two types of local environment, i.e. octahedral and tetrahedral sites. The surface area and pore size was compared among these powders using the BET nitrogen adsorption measurements.
Lee, Youn-Woo;Lee, Kyong-Hwan;Lim, Jong Sung;Kim, Jae-Duck;Lee, Youn Yong
Applied Chemistry for Engineering
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v.9
no.5
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pp.629-633
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1998
The synthesis of 1,1-difluoroethane from acetylene as a function of HF/acetylene ratio, contact time and reaction temperature was studied on a fluorinated ${\gamma}-Al_2O_3$. The fluorination of ${\gamma}-Al_2O_3$ was treated with pure HF gas at high temperature. The crystallinity, the porosity, and the acid properties of the prepared samples were examined using XRD, the nitrogen adsorption, pyridine-IR and ammonia-TPD respectively. The activity was enhanced by further fluorination of alumina. The fraction of 1,1-difluoroethane was obtained above 90% at reaction temperature of about $200^{\circ}C$. The ratio of 1,1-difluoroethane to vinylfluoride over fluorinated ${\gamma}-Al_2O_3$ catalyst was increased with the mole ratio of HF/acetylene and contact time, and was found to be the highest ratio at reaction temperature of $200^{\circ}C$.
Park, Hoey Kyung;Yoo, Youn Sug;Park, Kyun Young;Jung, Kyeong Youl
Korean Chemical Engineering Research
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v.49
no.5
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pp.664-668
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2011
Spherical alumina precursors represented by $AlO_xCl_y(OH)_z$, 30~200 nm in particle diameter, were prepared by partial hydrolysis of $AlCl_3$ vapor in a 500 ml reactor. Investigated on the particle morphology and size were the effects of the reaction time, the stirring speed and the reaction temperature. The particle morphology and size was insensitive to the reaction time in the range 20 to 300 s. The variation of the stirring speed from 0 to 300 and 800 rpm showed that the particle size was the largest at 0 rpm. As the temperature was varied from 180 to 190, 200, $140^{\circ}C$, the particle size showed a maximum at $190^{\circ}C$. By calcination of the as-produced particles at $1,200^{\circ}C$ for 6h with a heating rate of $10^{\circ}C$/min, ${\alpha}$-alumina particles 45 nm in surface area equivalent diameter were obtained. The particle shape after calcination turned wormlike due to sintering between neighboring particles. A rapid calcination at $1400^{\circ}C$ for 0.5 h with a higher heating rate of $50^{\circ}C$/min reduced the sintering considerably. An addition of $SiCl_4$ or TMCTS(2,4,6,8-tetramethylcyclosiloxane) to the $AlCl_3$ reduced the sintering effectively in the calcination step; however, peaks of ${\gamma}$ or mullite phase appeared. An addition of $AlF_3$ to the particles obtained from the hydrolysis resulted in a hexagonal disc shaped alumina particles.
The metal-support interaction of copper oxide supported on ${\gamma}$-alumina and silica was studied by X-ray diffraction (XRD) and temperature-programmed reduction(TPR). It was found that XRD pattern of CuO can not be observed up to 5.0wt % copper content for CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ while CuO/$SiO_2$ sample shows the CuO pattern even at 2.5wt% copper content. $H_2-$TPR of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ system shows four major peaks at 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, and 250${\circ}C$. In the case of CuO/$SiO_2$, a large peak at 250${\circ}C$ was appeared accompanying a small peak at 425${\circ}C$. Comparing the TPR peaks with that of copper aluminate which was prepared from the calcination of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ at 1000${\circ}C$, the peaks at around 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$ and 210${\circ}C$), and 250${\circ}C$ were corresponded to $Cu^+$ ion in CuO interacting ${\gamma}-Al_2O_3$, $Cu^+$ ions in defect sites of ${\gamma}-Al_2O_3$ and $Cu^{2+}$ ion in the bulk CuO layer, respectively. From the results, it was concluded that there is considerable metal-support interaction in CuO on ${\gamma}-Al_2O_3$ and the interaction results in a stabilization of $Cu^+$ ion in the system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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