• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.620-629
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• 2022

가열 속도, 몰 공간속도, 질화반응온도 등 다양한 실험 조건을 변화하며 바나디움 산화물과 암모니아와의 승온 질화반응을 통하여 바나디움 산화질화물을 제조하여 특성분석을 수행하였으며 제조된 바나디움 산화질화물 상에서 암모니아 분해반응의 촉매 활성을 검토하였다. 제조된 촉매의 물리·화학적 특성을 알아보기 위하여 N₂ 흡착분석, X-선 회절분석(XRD), 수소 승온환원(H₂-TPR), 산소 존재 하 승온산화 (TPO), 암모니아 탈착 (NH₃-TPD), 투과전자현미경(TEM) 분석을 수행하였다. 340 ℃에서 5 m² g^-1의 낮은 비표면적을 갖는 V₂O₅의 환원에 의하여 V₂O₃ 으로의 변환은 미세 기공 형성에 의해 115 m² g^-1 높은 비표면적 값을 보여주었으며 그 이상의 질화반응 온도가 증가함에 따라 소결현상에 의해 지속적인 비표면적의 감소를 초래하였다. 비표면적에 가장 큰 영향을 미치는 질화반응 변수는 반응온도였으며, 단일 상의 VN_xO_y의 x + y 값은 질화반응온도가 증가함에 따라 1.5에서 1.0으로 근접하였으며 680 ℃의 높은 반응온도에서 입방 격자상수 a는 VN 값에 근접하였다. 본 실험 조건 중에 질화반응온도가 가장 높았던 680 ℃에서 암모니아 전환율은 93%로 나타났으며 비활성화는 관찰되지 않았다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권3호
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• pp.261-267
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• 2006

Understanding the mechanism of carbon oxidation is important for the successful modeling of diesel particulate filter regeneration. Carbon oxidation characteristics were investigated by temperature programmed oxidation(TPO) method as well as constant temperature oxidation(CTO) with a flow reactor including porous bed. The activation energy of carbon oxidation was increasing with temperature and had two different constant values in the early and the later stage of the oxidation process respectively in TPO experiment. Kinetic constants were derived and the reaction mechanisms were assumed from the experimental results and a simple reaction scheme was proposed, which approximately predicted the overall oxidation process in TPO as well as CTO.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.60-60
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• 2010

CO2 reforming of methane (CRM) based on Ni catalysts was studied using temperature programmed reaction (TPR). The onset temperature of the CRM reaction was increased in a repeated TPR experiments. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy showed formation of graphite structures on Ni during CRM reaction, which deactivate Ni-surfaces. Attempts were made for inhibiting deactivation of Ni surfaces and reducing onset-temperature of the CRM reaction by various surface modification techniques, which will be presented in this poster.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.365-372
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• 1993

양이온이 교환된 Y형 제올라이트에 담지된 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응을 상압과 $200{\sim}550^{\circ}C$의 온도범위, 수소와 이산화탄소의 몰비가 4인 조건에서 수행하였다. Y형 제올라이트에 이온교환된 양이온에 따라 이산화탄소와 니켈간의 결합력의 차이를 보였으며, TPD(Temperature-programmed desorption) 결과 Ni/NaY>Ni/MgY>Ni/HY 순으로 결합력이 작아지는 것으로 나타났고, TPSR(Temperature-programmed surface reaction)의 결과로부터 이산화탄소와 니켈의 결합력이 강할 때 반응의 활성이 좋음을 알 수 있었다. 니켈의 환원온도가 높을수록 반응활성이 증가하는 것으로 보아 이산화탄소의 메탄화반응은 환원된 니켈금속입자가 커질수록 유리한 것으로 나타났고, 니켈의 담지량이 3.3wt%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 반응온도 조건의 전범위에서 일산화탄소가 부생성물로 생성되었으며, 반응물과 촉매의 접촉시간이 길어질수록 생성물질중의 일산화탄소가 감소하는 것으로 미루어 이산화탄소가 일산화탄소를 경유하여 메탄으로 전환됨을 알 수 있었다. $410{\sim}450^{\circ}C$의 온도범위에서 메탄의 생성속도는 이산화탄소의 분압에 대하여 3.3에서 -0.5 지수승에 비례하고 수소의 분압에 대하여 1.4에서 3.6 지수승에 비례하며, 이산화탄소와 수소가 경쟁적으로 니켈에 흡착함을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권4호
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• pp.529-532
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• 2007

Combined temperature programmed reaction (TPR) and infrared (IR) spectroscopic studies for Fischer- Tropsch reaction have been performed over Ru/SiO2 and Ru-Ag/SiO2 supported catalysts. Reaction of linearly absorbed CO with hydrogen starts at 375 K over Ru/SiO2 catalyst and reaches maximum at 420 K accompanied with an intensity decrease of linear CO absorption. The reaction with bridged absorbed CO peaks around 510-535 K. Addition of Ag yields mixed Ru-Ag bimetallic sites while it suppresses the formation of bridged bonded CO. Formation of methane on this modified surface occurs at 390 K and reaches maximum at 444 K. Suppression of hydrogen on the Ag-doped surface also occurs resulting in the formation of unsaturated hydrocarbons and of CHx intermediates not observed with Ru/SiO2 catalyst. Such intermediates are believed to be the building blocks of higher hydrocarbons during the Fischer-Tropsch synthesis. Linearly absorbed CO is found to be more reactive as compared to bridged CO. The Ag-modified surface also produces CO2 and carbon. On this surface, hydrogenation of CO begins at 390 K and reaches maximum at 494 K. The high temperature for hydrogenation of absorbed CO and C over Ru-Ag/SiO2 catalyst as compared to Ru/SiO2 catalyst is due to the formation of Ru-Ag bimetallic surfaces impeding hydrogen adsorption.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.49-52
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• 2007

We investigated hydrogen storage and production properties using redox system of iron oxide($Fe_{3}O_{4}$ + $4H_{2}$ ${\leftrightarrows}$ 3Fe + $4H_{2}O$) modified with rhodium, ceria and zirconia under atmospheric pressure. Reduction of iron oxide with hydrogen(hydrogen storage) and re-oxidation of reduced iron oxide with steam(hydrogen evolution) was carried out using a temperature programmed reaction(TPR) technique. On the temperature programmed studies, the effects of amounts of cerium and zirconium on the re-oxidation rate of partial reduced iron oxides were increased with increasing metal additives amount, but the rhodium amount showed little effect on the re-oxidation rate. On the thermal studies, the re-oxidation rates were enhanced with increasing temperature(300 $^{\circ}C$ < 350 $^{\circ}C$).

• 신재생에너지
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• 제9권1호
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• pp.51-59
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• 2013

Tantalum carbide crystallites which is to be used for $H_2$ fuel cell has been synthesized via a temperature-programmed reduction of $Ta_2O_5$ with pure $CH_4$. The resultant Ta carbide crystallites prepared using two different heating rates and space velocity exhibit the different surface areas. The $O_2$ uptake has a linear relation with surface area, corresponding to an oxygen capacity of $1.36{\times}10^{13}\;O\;cm^{-2}$. Tantalum carbide crystallites are very active for hydrogen production form ammonia decomposition reaction. Tantalum carbides are as much as two orders of magnitude more active than Pt/C catalyst (Engelhard). The highest activity has been observed at a ratio of $C_1/Ta^{{\delta}+}=0.85$, suggesting the presence of electron transfer between metals and carbon in metal carbides.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.451-457
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• 2006

$CrCl_{3}$를 $NH_{3}$와 반응시켜 약 $850^{\circ}C$에서 표면적이 높은 단일 상 CrN 촉매를 합성하였다. 열질량분석을 통해 고체상 화학변이가 발생하는 온도를 파악하였고 물질의 상을 XRD로 분석하였다. 합성물질의 표면적, 결정크기 등을 분석하였고 합성변수의 영향을 확인하였다. 합성된 질화물의 표면적은 $12{\sim}47m^2/g$이었다. 공간속도는 표면적 증가에 약하게나마 영향을 미쳤는데 반응중간생성물의 빠른 제거가 표면적을 높이는데 기여하는 것으로 파악되었다. 승온환원반응 분석 결과 CrN은 비활성화(passivation)시 거의 산화되지 않아 수소분위기에서의 환원이 거의 일어나지 않았으며 약 $700^{\circ}C$와 $950^{\circ}C$ 부근에서 결정격자 중의 질소가 $N_{2}$로 분해되었다. 공기분위기에서 10 K/min의 속도로 가열하면 $300^{\circ}C$ 이후의 온도에서 산화가 진행되어 $800^{\circ}C$ 부근에서 $Cr_{2}O_{3}$ 상이 형성되기 시작하였으며 $900^{\circ}C$에서도 완전히 산화되지 않았다. 부탄과 피리딘을 이용한 활성실험 결과 CrN 촉매는 탈수소반응에 선택적으로 높은 활성을 가졌으며 수첨탈질이나 수소분해반응 활성은 거의 없었다. 부탄의 탈수소반응에서 부피반응속도는 상용 촉매인 $Pt-Sn/Al_{2}O_{3}$보다 우수하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.189-198
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• 2008

Cooperative effects of Rh, Ce and Zr added to Fe-based oxide mediums were investigated using temperature programmed redox reaction (TPR/TPO) and isothermal redox reaction in the view point of hydrogen storage and release. As the results of TPR/TPO, Rh was a sale additive to remarkably promote the redox reaction on the medium as evidenced by the lower highest peak temperature, even though its addition was to accelerate deactivation of the mediums due to sintering. On the other hand, Ce and Zr additives played an important role to suppress deactivation of the medium in repeated redox cycles. The medium co-added by Rh, Ce and Zr (FRCZ) exhibited synergistic performance in the repeated isothermal redox reaction, and the amount of hydrogen produced in the water splitting step at 623 K was highly maintained at ca. $17\;mmol{\cdot}g^{-1}-Fe$ during three repeated redox cycles.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.162-169
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• 2012

n-부탄의 탈수소화 촉매로 Pt와 Sn을 알루미나 지지체에 담지하기 위하여 함침법을 이용하여 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 물리적화학적 특성을 알아보기 위해 XRD, $N_2$ 흡탈착, $NH_3$-TPD, $H_2$-TPR 분석을 실시하였다. 또한 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매상에서 탈수소반응에 대한 활성에 대한 영향을 관찰하기 위해서 전처리 온도, 전처리 시간, 반응온도, 공간속도에 따른 촉매의 활성에 대한 영향과 더불어 탈수소 반응에 대한 온도 조건에 따른 반응속도의 변화를 관찰하였다. 5~55% 부탄의 전환율 변화에 따른 부텐의 선택도 합은 95% 정도로 일정하게 유지되었다. 아레니우스식을 이용하여 얻은 활성화 에너지 $82.4kJ\;mol^{-1}$이었고, 멱함수를 이용하여 얻은 n-부탄 및 수소의 반응차수는 각각 0.70과 -0.20차로 나타났다.