• 제목/요약/키워드: $\gamma$-alumina

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솔-젤/Oil-Drop법을 이용한 이중 다공성 γ-알루미나 그래뉼의 제조 (Synthesis of Bimodally Porous γ-Alumina Granules by Sol-Gel/Oil-Drop Method)

  • 최준서;김진수;이태규
    • 공업화학
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    • 제18권2호
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    • pp.111-115
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    • 2007
  • 메조기공(2~50 nm)과 매크로기공(>50 nm)의 이중 기공구조를 갖는 ${\gamma}$-알루미나 그래뉼을 솔-젤법과 oil-drop법을 이용하여 제조하였다. 메조기공은 알루미나 결정입자간의 공간에서 생성되며, 매크로기공은 합성시 구형의 polystyrene(PS) 입자를 물리적 템플레이트로 혼합한 후 열처리 과정을 거쳐 PS 입자를 연소시킴으로 생성되었다. 제조된 ${\gamma}$-알루미나 그래뉼은 평균 직경이 2 mm였으며, 화학적 물리적 특성은 FE-SEM, XRD, FT-IR, $N_2$ porosimetry, 만능시험기 등을 이용하여 살펴보았다.

인쇄업에서 배출되는 반응성 VOCs 종류와 흡착 제거 방법의 적용 (Volatile organic compounds emitted from printing processes and their removal by adsorption)

  • 안해영;이윤경;송지현
    • 실내환경 및 냄새 학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.396-403
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    • 2018
  • In this study, volatile organic compounds (VOCs) emitted from printing industries were analyzed, and an inorganic adsorbent, ${\gamma}-alumina$, was selected for the effective control of the VOC emissions. Printing processes commonly require inks, thinners, and cleaners, and they were mixed organic solvents containing aromatic compounds, ketones, and alcohols. Therefore, toluene, methyl ethyl ketone (MEK), and isopropyl alcohol (IPA) were selected as model compounds for this study. The adsorptive properties using ${\gamma}-alumina$ were determined for the model compounds. Both batch isotherm and continuous flow column tests demonstrated that the adsorption capacity of MEK and IPA was 3~4 times higher than that of toluene. The column test performed at an inlet toluene concentration of 100 ppm showed that an 80% breakthrough for toluene was observed after 3 hours, but both MEK and IPA were continuously adsorbed during the same time period. A numerical model simulated that the ${\gamma}-alumina$ could remove toluene at a loading rate of 0.4 mg/min only for a 4-hour period, which might be too short of a duration for real applications. Consequently, lifetime enhancement for ${\gamma}-alumina$ must be implemented, and ozone oxidation and regeneration would be feasible options.

Catalytic Dehydration of Methanol to Dimethyl Ether (DME) over Solid-Acid Catalysts

  • Jun, Ki-Won;Lee, Hye-Soon;Rho, Hyun-Seog;Park, Sang-Eon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권6호
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    • pp.803-807
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    • 2002
  • The conversion of dimethyl ether(DME) has been carried out over $\gamma-alumina$, silica-alumina, and modified $\gamma-aluminal$ catalysts. Especially, the water effect has been investigated on purpose to develop a suitable catalyst for one-step synthesis of DME from $CO_2$ hydrgenation, The $\gamma-Al_2O_3$ modified with 1 wt% silica is more active and less deactivated by water than unmodified one. $CO_2has$ no effect on catalytic dehydration of methanol to DME.

질소 분위기에서 (NH4)[Al(edta)]·2H2O 착물으로부터 질화알루미늄 분말 및 휘스커의 합성 (Synthesis of Aluminum Nitride Powers and Whiskers from a (NH4)[Al(edta)]·2H2O Complex under a Flow of Nitrogen)

  • 정우식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.272-277
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    • 2002
  • 전구체로 ($NH_4)[Al(ethylenediaminetetraacetate)]{\cdot}2H_2O$ 착물을 이용한 수정된 열탄소환원질화법으로 질화알루미늄(AlN) 분말과 휘스커를 합성하였다. 이 분말은 질소분위기에서 별도의 환원용 탄소를 혼합하지 않고 1200$^{\circ}$C에서 1500$^{\circ}$C까지의 온도에서 하소시킨 다름 잔류탄소를 태워 버림으로써 얻어졌다. 이 질화과정을 Al-27 마법각 스핀 핵자기공명, 적외선 분광법 및 X-선 회절법으로 연구했다. 전구체 착물은 열분해되어 ${\rho}$-알루미나와 ${\gamma}$-알루미나로 되었다가 ${\gamma}-{\alpha}$알루미나 전이없이 AlN으로 바뀌었다. ${\gamma}$-알루미나가 AlN으로 바뀌면서 분말의 형상이 유지되는 것으로 보아 이 변환과정에서의 중간체는 알루미늄이나 aluminum suboxides와 같은 기체상이 아니고, 고체상의 $AlO_xN_y$임을 알 수 있다. (0001) 사파이어를 이용하면 AlN 휘스커를 합성할 수 있다.

CH3COOH 농도가 수열법으로 제조된 Fe2O3 담지 감마알루미나 촉매의 특성에 미치는 영향 (Effect of CH3COOH Concentration on Characteristics of Fe2O3Supported δ-alumina Catalyst by Hydrothermal Method)

  • 박병기;이정민;서동수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.758-764
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    • 2003
  • 비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 ${\gamma}$-alumina pellets을 제조하였다. 촉매 전구체인 Fe(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$의 농도를 일정하게 하면서 $CH_3$COOH의 농도를 2.5~20% 범위로 변화시킨 혼합용액을 제조하고, 여기에 ${\gamma}$-alumina pellets을 침척하여 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 한 다음, 결정의 생성 및 변화, 기공특성, $N_2$ 흡/탈차특성, 산점변화 그리고 기계적 강도 등을 조사하였다. $CH_3$COOH 의 농도에 따라 0.5~2${\mu}m$ 길이의 침상으로 결정이 성장하였고, 결정구조는 의사베마이트 구조를 나타냈다. 10% $CH_3$COOH 용액에서 수열처리 했을 때 100~1000$\AA$사이의 기공부피가 0.86cc/g롤 가장 높았으며, 질소 흡탈착 이력곡선의 폭이 가장 작게 나타났다. $CH_3$COOH 농도가 5~15% 범위일 때 새로운 C-H 관능기가 형성되었고, 촉매의 기계적 강도도는 $CH_3$COOH 농도가 2.5%일 때 1.35MPa로 가장 높았다.

Fe2O3/γ-Al2O3 세라믹촉매와 오존을 이용한 4-클로로페놀의 분해특성 (Decomposition Characteristics of 4-Chlorophenol Treated in Fe2O3 Supported γ-Alumina Catalyst and O3)

  • 박병기;이정민;서동수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.485-492
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    • 2004
  • 비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 직경 5mm의 ${\gamma}$알루미나 펠릿을 제조하였다. 이를 Fe$(NO_{3})_{3}$.$9H{2}O$ 용액과 $CH{3}COOH$ 혼합용액에 침척시키고 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 하여 펠릿을 담지시킨 후 건조와 소성공정을 통하여 촉매를 제조하였다. 이와 같이 수열법에 의해 제조딘 산화철 담지${\gamma}$알루미나 촉매를 환경촉매로 적용하기 위해 4-chlorophenol과 같은 난분해성물질을 촉매를 사용하지 않는 오존단독공정과 촉매를 사용하는 촉매오존(catalytic ozonation)공정으로 구분하여 OH 라티칼 전환반응 개시제로서의 기능과 그 분해특성을 비교하였다.

역미셀을 이용한 감마-알루미나 나노입자 합성에 대한 통계적 분석 (Statistical Analysis of Synthesis of Gamma-alumina (γ-Al2O3) Nanoparticles Using Reverse Micelles)

  • 이길우;유계상
    • 공업화학
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    • 제28권3호
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    • pp.351-354
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    • 2017
  • 역미셀법을 이용하여 열적 안정성이 우수한 감마-알루미나의 합성 공정을 최적화하기 위하여 실험계획법을 사용하였다. 먼저 합성공정에 주 요소인 계면활성제, 물 및 오일의 비에 대한 최적의 실험조건을 설계하기 위하여 혼합물 실험법을 이용하여 12가지 실험조건을 도출하였다. 설계된 조건에서 역미셀법을 이용하여 합성한 입자를 $900^{\circ}C$에서 소성한 결과 입자의 크기에 차이는 있었지만 모두 감마-알루미나 결정구조를 가졌다. 도출된 실험결과를 이용하여 계산된 2차 회귀모델의 결정계수는 93.68%이었으며, P- 값이 0.002로서 유의하다고 할 수 있다. 다양한 입자크기를 가지는 감마-알루미나의 합성조건을 모든 범위에서 대하여 표면도와 등고선도를 이용하여 제시하였다. 그 결과 Surfactant/Water/Oil의 질량비가 0.3450/0.0729/0.5821인 조건에서 합성할 때 약 2.8 nm의 가장 작은 입자가 합성되는 것으로 계산되었다.

Cr이 담지 된 알루미나, SBA-15 촉매에서 n-부탄의 산화적 탈수소화 반응 (Oxidative Dehydrogenation of n-Butane over Cr Catalysts Supported on Alumina and SBA-15)

  • 신진현;신진호;조득희;고문규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.364-369
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    • 2013
  • n-부탄의 산화적 탈수소화 반응을 위한 Cr 촉매가 연구되었다. 촉매의 제조는 메조포러스 물질인 SBA-15와 ${\gamma}$-alumina 지지체로 사용되었고 지지체의 표면 위에 Cr 산화물을 담지시키는 방법은 함침법이 사용되었고, Cr의 분산성을 높이기 위하여 구조 증진제로 Ti, Zr를 분산시킨 위에 Cr을 담지하여 특성분석 하였다. 촉매특성은 XRD, FT-IR, UV-Vis, ICPAES, SEM, TEM 등을 이용하여 분석하였다. Cr 촉매에서 넓은 표면적을 가진 지지체의 효과는 전환율에 큰 차이를 보이지 않고 Ti, Zr이 증진제로 사용된 촉매의 경우 trans-2-부텐의 선택도가 높아짐을 보였다.

나피온-알루미나 복합막을 사용한 이온성 폴리머-금속 복합체 작동기의 제작 및 성능 평가 (Preparation and Actuation Performance of Ionic Polymer-Metal Composite Actuators Based on Nafion-Alumina Composite Membranes)

  • 이장우;김우성;유영태
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.377-383
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    • 2009
  • 전기활성 고분자 중의 하나인 이온성 폴리머-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 작동기는 전압 인가 시 고분자전해질 내부에 존재하는 양이온과 물이 음극 방향으로 이동하면서 변위를 발생시킨다. 이러한 IPMC의 전해질은 높은 보습력, 프로톤 전도도 및 기계적 강도를 지녀야 하며, 이를 위해 본 연구에서는 IPMC의 고분자전해질인 나피온 층에 $\alpha$-, $\gamma$-알루미나를 $4{\sim}8$ wt%의 함량으로 도입하여 나피온-알루미나 복합막을 제조하고 그 특성을 확인하였다. 알루미나의 함량이 증가함에 따라, 나피온 복합막의 프로톤 전도도는 조금씩 감소하는 경향을 보였으며, $\alpha$-알루미나에 비해 $\gamma$-알루미나를 첨가하였을 때 전도도 감소가 더욱 컸다. 나피온-알루미나 복합막의 기계적 모듈러스는 37.16 MPa인 순수 나피온 막에 비해 모든 함량에서 $7{\sim}13\;MPa$ 높았다. 또한 준비된 나피온-알루미나 복합막을 이용하여 IPMC를 제작하였고 직류 3 V의 인가전압 하에서 작동성능을 평가하였다. 나피온-알루미나-IPMC, 특히 8 wt%의 $\alpha$-알루미나가 첨가된 IPMC는 기존 나피온-IPMC에 비해 작동변위는 2.7배 향상되었고 작동력 또한 크게 향상되었다. $\alpha$-알루미나의 첨가에 따른 작동성능의 향상은 $\gamma$-알루미나가 첨가된 복합막에 비해 상대적으로 높은 $\alpha$-알루미나 복합막의 양성자 전도도 그리고 잘 분산된 알루미나 입자 표면에 존재하는 다량의 수분에 의한 이온/물 이동의 용이성, 또한 순수 나피온 막에 비해 전해질 막과 백금전극 사이의 낮은 전기적 저항 때문인 것으로 결론지었다.

Molten-salt 방법에 의해 합성되는 판상형 알루미나 분말 표면에 돌기형성 거동 (Formation of Asperites on the Plate-like Alumina Particles by Molten-salt Method)

  • 이윤주;김보연;신동근;김수룡;권우택;김영희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.560-565
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    • 2014
  • Alumina nano-asperites were grown on plate-like alumina particles of which the surface had been covered with a capping agent to control the asperite formation sites on the particles. Utilized alumina source for asperite was nano sized ${\gamma}$-alumina, which was prepared by calcination of $Al(OH)_3$ at $600^{\circ}C$; silica suspension was used as the capping agent. Plate like alumina particles were covered by silica suspension and continuously heat-treated to $900^{\circ}C$ with nano sized ${\gamma}$-alumina, as the source material, under molten-salt atmosphere. Asperite growing site were controlled by the degree of coating of the capping agent; 10-20 nanosize of ${\theta}$-alumina were formed on the particle surface. On the other hand, alumina particles without capping agent were observed to undergo only step-like crystal growth during heat-treatment.