• 제목/요약/키워드: ${\gamma}-Al_2O_3$

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충전층 플라즈마 반응기에서 Ni-CeO2/γ-Al2O3 촉매를 이용한 프로페인-합성 가스 건식 개질 (Dry reforming of Propane to Syngas over Ni-CeO2/γ-Al2O3 Catalysts in a Packed-bed Plasma Reactor)

  • 라미아 술타나;Md. 샤히누르 라만;M.S.P. 수드하카란;Md. 목터 호세인;목영선
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.81-90
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    • 2019
  • 프로페인($C_3H_8$)의 건식 개질($CO_2$ 개질)을 통한 합성 가스($H_2$와 CO 혼합물) 제조를 위해 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충진된 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기를 사용하였다. 열 또는 플라즈마에 의해 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 $C_3H_8/CO_2$ 비율 1/3, 총 유량 $300mL\;min^{-1}$에서 플라즈마-촉매 건식 개질을 수행하였다. 건식 개질에 대한 촉매 활성은 온도범위 $500{\sim}600^{\circ}C$에서 평가되었다. $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조를 위해 전구물질 수용액(질산니켈, 질산세륨)으로 함침된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 공기 분위기에서 소성시킨 후, $H_2/Ar$ 분위기에서 환원시켰다. 촉매 특성 조사에는 X-선 회절분석기(XRD), 투과전자현미경(TEM), 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM), 승온 탈착($H_2-TPD$, $CO_2-TPD$) 및 라만 분광기가 이용되었다. 열로 환원된 촉매와 비교하면 플라즈마 방전하에서 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 개질 반응을 통한 합성 가스 생산에서 보다 우수한 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 플라즈마로 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$가 개질 반응의 문제점인 탄소퇴적 관점에서 장기 촉매 안정성을 보여주었다.

Ag-V/γ-Al2O3 촉매상에서 탄화수소-Selective Catalytic Reduction에 의한 질소산화물 저감 (DeNOx by Hydrocarbon-Selective Catalytic Reduction on Ag-V/γ-Al2O3 Catalyst)

  • 김문찬;이철규
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.328-336
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    • 2005
  • 본 연구에서는 배출가스 중에 포함된 NO를 비선택적 촉매환원법으로 환원시켜 제거하기 위하여 Ag와 V의 함량을 여러 가지로 달리하여 ${\gamma}-Al_2O_3$에 담지한 촉매를 제조하였고, 제조한 촉매에 대하여 온도, 산소농도, 아황산가스농도의 변화에 따른 $NO_x$의 전환율에 대하여 연구하였다. 또한 제조한 촉매의 물성분석을 통하여 촉매의 상태와 $NO_x$의 전환율과의 관계를 알아보았다. $AgV/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 경우에는 고온에서는 $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 낮은 $NO_x$ 전환율을 나타내는 반면에 저온에서는$Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 높은 $NO_x$ 전환율을 나타내었고, 반응가스 중에 $SO_2$가 함유되어 있어도 $NO_x$의 전환율이 낮아지지 않았다. 반응실험 전 후의 촉매에 대하여 X-ray Diffraction, X-ray Photo electron Spectroscopy, Temperature Programmed Reduction, Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy 등의 분석결과와 반응실험 결과를 비교하여 볼 때 V가 포함됨으로 인하여 Ag의 산화상태가 잘 유지되지 못하여 고온에서는 $NO_x$ 전환율이 낮아지며, $300^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 V의 촉매작용으로 인하여 $NO_x$ 전환율이 높아진 것으로 나타났다.

γ-Al2O3로부터 가역과정을 경유한 AlO(OH) 나노콜로이드의 합성 (Synthesis of AlO(OH) Nano Colloids from γ-Al2O3 via Reversible Process)

  • 조현란;김숙현;박병기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.288-294
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    • 2009
  • The platelet AlO(OH) nano colloids were prepared by hydrothermal reaction of the $\gamma-Al_2O_3$ obtained with dehydration of $\gamma$-AlO(OH) and dilute $CH_3COOH$ solution. In hydrothermal reaction process, reversible reaction was accompanied between $\gamma-Al_2O_3$ and AlO(OH), and hydrothermal reaction temperature, hydrothermal reaction time and $CH_3COOH$ concentration had an effect on the crystal structure, surface chemical property, surface area, pore characteristics and crystal morphology of the AlO(OH) nano colloid particles. In this study, it was investigated to the hydrothermal reaction condition of the AlO(OH) nano colloid for using catalyst support, heat resisting agent, adsorbents, binder, polishing agent and coating agent. The crystal structure, surface area, pore volume and pore size of the platelet AlO(OH) nano colloids were investigated by XRD, TEM, TG/DTA, FT-IR and $N_2$ BET method in liquid nitrogen temperature.

Characteristics of Ni/3d Series Transition Metal/γ-Al2O3 Catalysts and their Hydrogen Production Abilities from Butane Steam Reforming

  • Lee, Jun-Su;Choi, Byung-Hyun;Ji, Mi-Jung;Kang, Mi-Sook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권9호
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    • pp.3281-3289
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    • 2011
  • The materials composed of the 3d series transition metals are introduced into the hydrocarbon steam-reforming reaction in order to enhance the $H_2$ production and abruptly depress the catalytic deactivation resulting from the strong sintering between the Ni component and the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. The conventional impregnation method is used to synthesize the Ni/3d series metal/${\gamma}-Al_2O_3$ materials through the sequentially loading Ni source and the 3d series metal (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, and Zn) sources onto the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. The Mnloaded material exhibits a significantly higher reforming reactivity than the conventional Ni/${\gamma}-Al_2O_3$ and the other Ni/3d series metal/${\gamma}-Al_2O_3$ materials. Particularly the addition of Mn selectively improves the $H_2$ product selectivity by eliminating the formation of $CH_4$ and CO. The $H_2$ production is maximized at a value of 95% over Ni(0.3)/Mn(0.3)/${\gamma}-Al_2O_4$(1.0) with a butane conversion of 100% above $750^{\circ}C$ for up to 55 h.

$Al_2O_3$ 열형광(熱螢光) 특성(特性)을 이용(利用)한 감마선(線)의 측정(測定) 및 임상응용(臨床應用) (Gamma Dosimetry and Clinical Application with $Al_2O_3$ Thermoluminescent Dosimeter)

  • 추성실;박창윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제9권1호
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    • pp.3-10
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    • 1984
  • The properties of $Al_2O_3$ thermoluminescent phosphor have been observed to apply for gamma dosimetry in vivo. Glow peaks at 380, 420, 490 kelvin temperature with emission in the blue region have been detected and calculated as 1.4 eV the activation energy by means of heat response rising time method. Sensitization and supralinearity in $Al_2O_3$ phosphor could be consistently explained by the deep trap model. Studies of the thermoluminescence growth rate with gamma ray exposure showed linearly to $10^4$ Roentgen and then supralinear rate detected 1.2 power of exposure dose sensitization of $Al_2O_3$ is described five times more than TLD-100 and the fading time is shorter and then tried to apply for gamma dosimetry in vivo.

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테이프캐스팅법에 의한 화이버 강화 $\gamma-LiAlO_2$ 메트릭스의 제조 (Preparation of Fiber-Reinforced $\gamma-LiAlO_2$ Matrixes by the Tape Casting Method)

  • 현상훈;백계현;홍성안
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.303-313
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    • 1997
  • 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 메트릭스의 성형성 및 강도 증진을 위한 알루미나/${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스에 대하여 연구하였다. ${\gamma}$-LiAlO2 입자에 10~30wt%의 화이버를 첨가한 슬러리를 테이프캐스팅 한 후 $650^{\circ}C$까지 열처리하여 두께가 500~600$\mu\textrm{m}$인 MCFC 매트릭스를 제조하였다. 화이버의 첨가량이 증가할수록 매트릭스의 기공율은 감소하였으나 입자크기가 대략 50$\mu\textrm{m}$${\gamma}$-LiAlO2 분체의 첨가비를 50wt%까지 증가시킴으로써 MCFC 매트릭스에 적합한 기공율(50~60%)을 얻을 수 있었다. 알루미나 화이버의 첨가량이 20wt% 이고 길이가 250$\mu\textrm{m}$이하인 화이버를 사용하였을 때 매트릭스내의 분산성 및 강도 증진 효과가 가장 우수하였다. 반면에 본 연구에서 제조한 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버를 이용한 강화 매트릭스의 강도(156 gf/$\textrm{mm}^2$)는 알루미나 화이버 강화 매트릭스에 비해 20~40% 정도 증진되었다. 또한 알루미나 화이버 강화 매트릭스는 용융탄산염에 의하여 부식되지만 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스는 전혀 부식되지 않음을 알 수 있었다.

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$\beta$-$Al_2O_3$의 제조 및 전기전도도 (Preparation and Electrical Conductivity of $\beta$-$Al_2O_3$)

  • 송효일;김응수;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-8
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    • 1986
  • The preparation and electrical conductivity of $\beta$-$Al_2O_3$ are investigated as a function of $Na_2O$ content from the-oretical composition of $\beta$-$Al_2O_3$ to that of $\beta$"-$Al_2O_3$. $\beta$-$Al_2O_3$ $\beta$"$Al_2O_3$$\alpha$-Al2O3 and ${\gamma}$-NaAlO2 phases appear in the calcined powder at 125$0^{\circ}C$ for 2 hours. The majoity phase is $\beta$-$Al_2O_3$ in sintered specimens at 155$0^{\circ}C$ and 1$650^{\circ}C$ for 30 mins respectively and ${\gamma}$-4NaAlO_2$ phase also exists when Na2O content is over 10.39w/o ${\gamma}$-4NaAlO_2$ phase does not affect the grain growth of $\beta$-$Al_2O_3$ in sintering at 155$0^{\circ}C$ but acts as a reactive liquid for the abnormal grain growth of $\beta$-$Al_2O_3$in sintering at 1$650^{\circ}C$ The electrical conduction of $\beta$-$Al_2O_3$is predominated by 4Na^+$ ion. Contribution of ionic con-ductivity to total conductivity is gradually decreased with increasing temperature at given oxygen pressure and to -tal conductivity is increased by positive hole due to interstitial oxygen with increasing oxygen pressure.

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$\gamma$-알루미나부터 $\alpha$-알루미나 분말 제조에 있어 Seeding과 알루미나 졸이 미치는 영향 (Effect of $\alpha-Al_2O_3$ Seeds and Alumina Sol on $\alpha$-Alumina Powder Derived from $\gamma-Al_2O_3$)

  • 임경란;장진욱;임창섭;홍국선
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.482-488
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    • 1995
  • The phase transformation temperature from $\theta$- to $\alpha$-alumina was lowered from 1214$^{\circ}C$ to 114$0^{\circ}C$ in DSC by treating ${\gamma}$-alumina obtained by calcination of boehmite at $700^{\circ}C$ for 2hrswith $\alpha$-Al2O3 seeds (d50=0.36${\mu}{\textrm}{m}$) and 3wt% of the alumina sol. $\alpha$-Al2O3 seeds seemed to lower to the transformation temperature and the alumina sol suppressed the high temperature agglormeration. The effect was increased as the amount of the sol was increased, which was supported by TEM and particle size distribution. For an example, spherical ${\gamma}$-alumina powder with d50=0.54${\mu}{\textrm}{m}$ was prepared by treating the ${\gamma}$-alumina with 9 wt% of the alumina sol and 3wt% of the $\alpha$-Al2O3. It sintered to 99% of the theoretical density at 150$0^{\circ}C$ for 2hrs. and it had relatively homogeneous microstructure with 2~3${\mu}{\textrm}{m}$ sized grains.

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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.

졸-겔법에 의한 알루미나 화이버의 ${\gamma}-LiAlO_2$ 코팅 (${\gamma}-LiAlO_2$ Coating on Alumina Fibers by the Sol-Gel Method)

  • 현상훈;홍성안;김완식;신현철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.1271-1282
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    • 1994
  • The surface of commercial alumina fibers used for reinforcing the MCFC matrix has been coated with ${\gamma}$-LiAlO2 being the same material as the matrix, by the sol-gel method in order to enhance the corrosion resistivity of alumina fibers. Stable LiAlO2 complex polymeric sols for coating was synthesized by mixing aluminum alkoxide polymeric sols with LiNO3 solution. It was found that the LiAlO2 polymeric sol prepared by adding the mixed chelate of acethylacetone and triethanolamine (the mole ratio of AA/TEA = 0.125/0.75) to the 1 mole of the aluminum alkoxide had the excellent stability and coating behavior. The crystalline structure of the dried gel from the ${\gamma}$-LiAlO2 sol was completely transformed into the ${\gamma}$-LiAlO2 at $600^{\circ}C$. The optimum viscosity of the sol for coating the alumina long fibers was 30~40 cP, while it was 12~20 cP in case of the short fiber coating. The ${\gamma}$-LiAlO2 coated alumina fibers without defects fully densified when heat-treated at 120$0^{\circ}C$.

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