• 제목/요약/키워드: thermal pyrolysis

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PVB와 니켈 그린 시트의 열분해 (Thermal Decomposition of PVB(polyvinyl butyral) and Ni Green Sheet)

  • 서정주;국승택;김건
    • 대한화학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.180-186
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    • 1996
  • 연료 전지를 구성하는 세라믹의 결합제로 쓰이는 PVB(polyvinyl butyral)의 열에 의한 분해와 제거과정을 알아보기 위하여 TG분석과 열분해 후 발생되는 기체를 GC/MS로 분석하여 그 분해산물을 살펴보았다. PVB자체의 열분해와 니켈 그린 시트상의 열분해에서 주로 나오는 기체의 종류는 비슷하나 온도에 따라 생성되는 상대적인 양에는 차이가 있었다. 또한 공기 분위기에서보다 수증기가 어느 정도 있고 니켈 등 금속이 있는 상태에서 카르복실산의 양이 많아지고 난분해성 화합물이 많이 배출되었다. 그리고, 니켈은 PVB 분해에 있어서 촉매로서 작용하였다.

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SiC가 코팅된 그라파이트 Foam의 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of SiC Coated Graphite Foam)

  • 경재진;김정주;김수룡;권우택;조광연;김영희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.622-626
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    • 2007
  • Graphite is widely used in electronic industry due to its excellent electrical and thermal properties. However, graphite starts to oxidize around $400^{\circ}C$ that seriously degrades its properties. SiC coating can be applied to graphite foam to improve its high temperature oxidation resistance. In this research, SiC coating on graphite foam was made via preceramic polymer using a polyphenylcarbosilane. 20% of polyphenylcarbosilane in hexane solution was coated onto graphite by dip coating method. Thermal oxidation was carried out at $200^{\circ}C$ for crosslink of the preceramic polymer and the sample were pyrolysized at $800^{\circ}C{\sim}1200^{\circ}C$ under nitrogen to convert the preceramic polymer to SiC film. The microstructure of the SiC coating after pyrolysis was investigated using FESEM and oxidation resistance up to $800^{\circ}C$ was evaluated.

무기 고분자인 폴리실라잔을 이용한 수소 분리막의 합성 및 기공특성 (The Synthesis and Pore Property of Hydrogen Membranes Derived from Polysilazane as Inorganic Polymer)

  • 권일민;송인혁;박영조;이재욱;윤희숙;김해두
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.462-466
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    • 2009
  • We investigated the pore properties of inorganic membranes applied for hydrogen separation industry. Inorganic membranes were derived from polysilazanes. The thermal reactions involved were studied using thermogravimetry(TG) and IR spectroscopy(FTIR) of the solids. To determine the thermal effect of pore properties, polysilazanes were pyrolysed in inert atmosphere. Pore volume and BET surface area showed the maximum value at a pyrolysis temperature of $500^{\circ}C$. For amorphous SiCN membrane derived from polysilazanes, selectivity of $H_2/N_2$ was 4.81 at $600^{\circ}C$.

산업 발생 노르말헥산과 벤젠 증기의 저온 분해 (Low-Temperature Thermal Decomposition of Industrial N-Hexane and Benzene Vapors)

  • 조완근;이준엽;강정환;신승호;권기동;김모근
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권7호
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    • pp.635-642
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    • 2006
  • Present study evaluated the low-temperature destruction of n-hexane and benzene using mesh-type transition-metal platinum(Pt)/stainless steel(SS) catalyst. The parameters tested for the evaluation of catalytic destruction efficiencies of the two volatile organic compounds(VOC) included input concentration, reaction time, reaction temperature, and surface area of catalyst. It was found that the input concentration affected the destruction efficiencies of n-hexane and benzene, but that this input-concentration effect depended upon VOC type. The destruction efficiencies increased as the reaction time increased, but they were similar between two reaction times for benzene(50 and 60 sec), thereby suggesting that high temperatures are not always proper for thermal destruction of VOCs, when considering the destruction efficiency and operation costs of thermal catalytic system together. Similar to the effects of the input concentration on destruction efficiency of VOCs, the reaction temperature influenced the destruction efficiencies of n-hexane and benzene, but this temperature effect depended upon VOC type. As expected, the destruction efficiencies of n-hexane increased as the surface area of catalyst, but for benzene, the increase rate was not significant, thereby suggesting that similar to the effects of the re- action temperature on destruction efficiency of VOCs, high catalyst surface areas are not always proper for economical thermal destruction of VOCs. Depending upon the inlet concentrations and reaction temperatures, almost 100% of both n-hexane and benzene could be destructed, The current results also suggested that when applying the mesh type transition Metal Pt/SS catalyst for the better catalytic pyrolysis of VOC, VOC type should be considered, along with reaction temperature, surface area of catalyst, reaction time and input concentration.

高分子物質의 熱分解에 關한 硏究 (第1報) 熱天秤에 依한 硏究 (On the Pyrolysis of Polymers I. Thermogravimetric Analysis of Polymers)

  • 성좌경
    • 대한화학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.96-105
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    • 1963
  • The weight decrease curves of 18 kinds of polymers have been measured by thermobalance at the same condition where temperature is increased $1^{\circ}C$ per minutes under nitrogen or air atmosphere. The curves are further differentiated to obtain rate curve of weight decrease. Those curve offer a method to compare relative thermal stability, effects of oxygen or modes of thermal degradation of polymers qualitatively. The curves could be classified into following four types: Polystyrene, polymethylmethacrylate and acetal polymer belong to the first type. Those polymers depolymerize mainly into corresponding monomers, weight decrease curves are steepy up to perfect vaporization of polymers and rate curves show a relatively sharp peak. (Type I) Polyvinyl chloride represents the second type. This polymer decomposes with splitting off of hydrogen chloride. The thermogravimetric curve rises rapidly at first, then level off at the moderate weight decrease and gradually rises. Polyvinyl acetate also belongs to this class. (Type II) The modification of the second type is represented by polyester. The curve at the early stage is less steep, the leveling off at the next stage is less clear and the final rising of the curve is steeper than the normal second type. Polyamide, polyurethane, and polycarbonate belong to this type. (Type II') The thermal decomposition of the third type polymers is more complex than that of others. Various irregular chain scissions including side chain splitting and depolymerization to monomers occur simultaneously. The weight of the polymer decreases gradually and the rate curve does not show sharp peaks. Polyvinyl alcohol and diene polymers belong to this type. (Type III) Generally, polycondensation polymers are more stable toward heat than addition polymers and polymers having aromatic nucleus show good thermal stability. Polymers having tertiary carbon atoms such as polystyrene or polypropylene and acetal resin start decomposition under airatmosphere at the temprature below $50^{\circ}C$ or more of the temperature where the polymers start decomposition under nitrogen atmosphere.

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벤치 규모 연속반응시스템에서 저급 열분해유 분해반응에 대한 반응온도 프로그램의 영향 (Effect of Reaction Temperature Program on Thermal Degradation of Low-quality Pyrolytic Oil for Bench-scale Continuous Reaction System)

  • 이경환;남기윤
    • 청정기술
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    • 제15권3호
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    • pp.186-193
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    • 2009
  • 본 연구에서는 상용운전 중에 있는 반연속식 로터리 킬른형 열분해반응기에 지자체에서 발생되는 필름형 혼합 폐플라스틱을 투입한 후 열분해하여 얻은 저급의 열분해유를 세 형태의 반응온도 프로그램에서 분해반응시키고, 여기에서 얻어지는 생성유의 특성을 논의하였다. 원료인 저급 열분해유의 특성은 원소분석 및 발열량 분석, SIMDIST 분석으로 확인하였고, 각 반응온도 프로그램에 따른 분해반응 결과는 각 성분의 수율분포, 액상 생성물의 누적수율과 생성비 등으로 논의하였다. 연구결과는 한 단계 반응온도 프로그램에 비해 다단계 반응온도 프로그램의 경우가 원하는 생성물인 오일수율이 높았고, 상대적으로 잔류물의 수율은 낮게 나타났다. 연속적인 열분해반응에서 반응온도 프로그램은 생성물의 수율분포 등 생성유 특성에 많은 영향을 주었다.

Effect of $ZnCl_2$ on Formation of Carbonized Phenol Resin Anode

  • Kim Han-Joo;Hong Ji-sook;Son Won-Ken;Park Soo-Gil;Oyama Noboru
    • 전기화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.85-89
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    • 2000
  • Lithium ion Battery(LIB)의 음극 활물질로써 리튬을 대체하기 위한 노력으로 phenol resin을 탄화시킨 탄소재료를 사용하였다. Phenol resin을 소성하면 축합반응을 일으키면서 탄화되어 무정형 탄소가 된다. 무정형 탄소는 층간거리가 넓어 리튬의 삽입과 탈리가 용이하지만 탄소간의 결합력이 약하여 구조적 붕괴가 일어난다. 이러한 문제를 해결하기 위해 세공형성제로서 $ZnCl_2$를 사용하였다. $ZnCl_2$는 생성된 물질에서 3차원적 망상구조로 성장하는 개방세공을 형성하는 세공형성제로서 뿐만 아니라, 벌크 첨가제가 도핑된 느슨한 구조를 형성하는 미세세공 형성제로서 작용하였다. SEM을 통해서 구조적 차이를 알 수 있었으며, XRD분석으로 층간의 거리를 알 수 있었다. CV측정을 통해 두 가지 샘플에 대한 산화와 환원 반응의 차이를 알아보았다.

석유계 바인더 피치의 β-resin이 탄소블럭의 밀도에 미치는 영향 (Effect of β-Resin of Petroleum-based Binder Pitch on Density of Carbon Block)

  • 김경훈;이상민;안동해;이영석
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.432-436
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    • 2017
  • 석유 잔사유로부터 제조된 ${\beta}$-resin 함량이 각각 다른 바인더 피치와 등방코크스를 혼합 후 압축성형을 거쳐 탄소블럭을 제조하였다. 원소분석, FT-IR 및 열중량 분석을 통하여 바인더 피치의 물리적, 화학적 특성 및 열적 거동을 각각 고찰하였다. 또한, 주사전자현미경을 이용하여 측정된 탄소블럭의 파단면으로부터 등방코크스 입자와 바인더 피치의 결합성을 평가하였다. 실험 결과로부터 바인더 피치의 ${\beta}$-resin 함량이 높을수록 코크스와 바인더의 결합성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 탄소블럭의 탄화 후 밀도는 ${\beta}$-resin 함량이 1.4%에서 20.1%로 증가함으로 인하여 $1.325g/cm^3$에서 $1.383g/cm^3$으로 증가하였다.

경화된 페놀 수지 (SC-1008)의 열분해 반응에 관한 연구(I). (Kinetics of Pyrolysis Degradation of Cured Phenol Resin (SC-1008) (I).)

  • 김연철;강희철;예병한;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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    • pp.137-144
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    • 1996
  • 내열 복합 재료에 사용되는 경화된 페놀 수지(DURITE SC-1008)의 열분해 상수를 알아보기 위하여 Henderson and Freidman 분석법을 이용하여 반응 속도 상수를 구하였다. 가열 속도는 5,10, $20^{\circ}C$/min으로 변화 시켰으며 각각의 중량 감소 곡선으로부터 속도 상수 값을 구하였다. 열분해 반응은 크게 두 구간으로 나누어 진행되었으며 이러한 반응을 모사하기 위하여 반응 구간에 따른 속도 상수 값을 구하였다. 또한 실험 상수 값의 정확성을 확인하기 위하여 이론 열중량 곡선식을 직접 유도하여 상수 값을 대입한 결과 그 차이는 상관 계수가 1.19로써 실제 실험 값과 이론식에서 얻어진 값이 거의 일치되었다 그러므로 열분해 반응을 모사하기 위해서는 변화된 가열 속도에 따라서 중량 감소량을 구한 후 열분해 반응 구간을 분리하여 반응 상수론 구하는 것이 필요하다.

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Effects of pressure during the synthesis of petroleum pitch precursors in open and closed systems

  • Choi, Jong-Eun;Ko, Seunghyun;Kim, Jong Gu;Jeon, Young-Pyo
    • Carbon letters
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    • 제25권
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    • pp.95-102
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    • 2018
  • We examined the pressure effects on petroleum pitch synthesis by using open and closed reaction systems. The pressure effects that occur during the pitch synthesis were investigated in three pressure systems: a closed system of high pressure and two open systems under either an atmosphere or vacuum. A thermal reaction in the closed system led to the high product yield of a pitch by suppressing the release of light components in pyrolysis fuel oil. Atmospheric treatment mainly enhanced the polymerization degree of the pitch via condensation and a polymerization reaction. Vacuum treatment results in a softening point increase due to the removal of components with low molecular weights. To utilize such characteristic effects of system pressure during pitch preparations, we proposed a method for synthesizing cost-competitive pitch precursors for carbon materials. The first step is to increase product yield by using a closed system; the second step is to increase the degree of polymerization toward the desired molecular distribution, followed by the use of vacuum treatment to adjust softening points. Thus, we obtained an experimental quinoline insolubles-free pitch of product yield over 45% with softening points of approximately $130^{\circ}C$. The proposed method shows the possibility to prepare cost-competitive pitch precursors for carbon materials by enhancing product yield and other properties.