• 제목/요약/키워드: $Al_2O_3$-CuO/CeO

검색결과 40건 처리시간 0.025초

Al-Ce 산화물에 담지된 CuO 촉매상에서 저온 CO산화반응 (Low Temperature CO Oxidation over CuO Catalyst Supported on Al-Ce Oxide Support)

  • 박정현;윤현기;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.156-162
    • /
    • 2017
  • CuO의 함량이 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CuO(x)/0.3Al-0.7Ce (x = 2~20 wt%) 촉매를 함침법으로 제조하고 저온 CO 산화반응을 수행하였다. CuO(10)/0.3Al-0.7Ce 촉매가 반응물 중 수분의 존재 유무에 관계없이 가장 우수한 반응활성을 나타내었다. 수분의 존재는 활성점에 CO와의 경쟁흡착으로 활성점이 감소하여 50% CO 전환율 온도인 $T_{50%}$가 약 $50^{\circ}C$ 고온으로 이동되어 관찰되었다. $N_2O$-적정실험으로 구한 구리 표면적과 CO-펄스 실험으로 계산된 격자산소의 양은 CuO의 함량 증가에 따라 증가하였고, CuO(10)/0.3Al-0.7Ce 촉매에서 최대화되었다. 이러한 특성 분석결과는 사용된 촉매의 CO 산화반응에 대한 $T_{50%}$의 경향과 잘 일치하였다. 위의 특성분석 결과로부터, CuO(x)/0.3Al-0.7Ce 촉매의 CO 산화반응에 대한 반응성은 구리 표면적과 격자산소의 양과 밀접하게 관련된다고 결론지을 수 있다.

졸-겔법에 의한 CuO-CeO2 복합 산화물 촉매의 제조 및 CO의 선택적 산화반응에 응용 (Preparation of CuO-CeO2 mixed oxide catalyst by sol-gel method and its application to preferential oxidation of CO)

  • 황재영;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.883-891
    • /
    • 2017
  • 고분자 전해질 연료전지의 연료에 포함된 일산화탄소의 선택적 산화를 위하여, 귀금속 촉매를 대체하기 위한 CuO-$CeO_2$ 복합 산화물 촉매를 졸-겔법과 공침법으로 제조하였다. 졸-겔법으로 촉매 제조 시 Cu/Ce의 비와 가수분해 비를 변화시켰다. 제조한 촉매의 활성은 귀금속 촉매($Pt/{\gamma}-Al_2O_3$)와 비교하였다. Cu/Ce의 비를 변화시키면서 제조한 촉매 중 Cu/Ce의 비가 4:16인 촉매가 가장 높은 CO 전환율(90%)과 선택도(60%)를 나타내었다. 촉매의 제조에서 가수분해 비가 증가할수록 촉매 표면적이 증가하였고, 아울러 촉매 활성 또한 증가하였다. 공침법으로 제조한 촉매와 1wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 가장 높은 CO 전환율은 각각 82% 및 81%인 반면, 졸-겔법으로 제조한 촉매의 경우는 90%가 얻어졌다. 이는 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매나 귀금속 촉매보다 더 높은 촉매활성을 보임을 의미한다. CO-TPD 실험을 통하여, 낮은 온도($140^{\circ}C$)에서 CO를 탈착하는 촉매가 본 반응에서 더 높은 촉매활성을 보임을 알 수 있었다.

알루미나에 담지된 Cu-Ce 촉매상에서의 개질수소가스에 포함된 CO의 선택적 산화 반응에 관한 연구 (The Selective Oxidation of CO in Hydrogen Rich Stream over Alumina Supported Cu-Ce Catalyst)

  • 박종원;정진혁;윤왕래;이영우
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.155-170
    • /
    • 2003
  • $Cu-Ce/{\gamma}-Al_2O_3$ based catalysts were prepared and tested for selective oxidation of CO in a $H_2$-rich stream(1% CO, 1% $O_2$, 60% $H_2$, $N_2$ as balance). The effects of Cu loading and weight ratio(=Cu/(Cu+Ce)) upon both activity and selectivity were investigated upon the change in temperatures, It was also examined how the activity and selectivity of catalysts were varied with the presence of $CO_2$ and $H_2O$ in the reactant feed. Among the various Cu-Ce catalysts with different catalytic metal composition, Cu-Ce(4 : 16 wf%) /${\gamma}-Al_2O_3$ catalyst showed the highest activity(>$T_{99}$) and selectivities(50-80%) under wide range of temperatures($175-220^{\circ}C$). However, in the Cu-Ce(4 : 16 wt%)/ ${\gamma}-Al_2O_3$, the presence of $CO_2$ and $H_2O$ in the reactant feed decreased the activity and the maximum activity(>$T_{99}$) in terms of reaction temperature moved by about $25^{\circ}C$ toward higher temperature, the $T_{>99}$ window was seen between $210-230^{\circ}C$ (selectivity 50-75%). From $CO_2-/H_2O-TPD$, it can be concluded that the main cause for the decrease in catalytic activity may be attributed to the blockage of the active sites by competitive adsorption of water vapor and $CO_2$ with the reactant at low temperatures.

$CeO_2$ 완충층의 두께가 $Al_2O_3$ 기판 위에 성장된 $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ 박막의 초전도 특성에 미치는 영향 (Effect of $CeO_2$ buffer layer thickness on superconducting properties of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films grown on $Al_2O_3$ substrates)

  • 임해용;김인선;김동호;박용기;박종철
    • 센서학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.195-201
    • /
    • 1999
  • $Al_2O_3$ (알루미나 및 R-면 사파이어)기판 위에 c-축 $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) 박막을 펄스레이저 증착법을 이용하여 성장하였다. 완충층으로 사용하기 위해 $Al_2O_3$ 기판 위에 증착한 $CeO_2$ 박막의 결정성은 기판온도에 많은 영향을 받았다. $CeO_2$ 박막은 $800^{\circ}C$의 기판온도에서 $\alpha$-축방향으로 잘 성장하였으며, $CeO_2$ 완충층의 두께에 따라 YBCO/$CeO_2/Al_2O_3$ 박막의 초전도 특성은 큰 변화를 나타내었다. 알루미나 기판 위에서 $CeO_2$ 완충층의 두께는 약 $1200\;{\AA}$이하, 사파이어 기판의 경우 $100{\sim}1000\;{\AA}$ 범위에서 YBCO 박막은 양호한 초전도 특성을 나타내었으나, 그 보다 두껍게 성장시킬 경우 초전도 특성이 급격하게 나빠졌다. 알루미나 기판 위에 성장된 YBCO 박막의 임계온도는 83 K였으며, R-면 사파이어 기판 위에 성장된 YBCO 박막의 임계온도는 ${\geq}89.5\;K$였고, 임계전류밀도는 77K에서 $3{\times}10^6\;A/cm^2$로 나타났다.

  • PDF

알루미나가 포함된 복합산화물의 제조와 열물성 특성평가 (Fabrication and Thermophysical Properties of Al2O3-Based Multicomponent Composites by Sol-Gel Process)

  • 임샛별;유희정;홍태환;정미원
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제20권9호
    • /
    • pp.472-477
    • /
    • 2010
  • $Al_2O_3$ has received wide attention with established use as a catalyst and growing application in structural or functional ceramic materials. On the other hand, the boehmite (AlO(OH)) obtained by sol-gel process has exhibited a decrease in surface area during phase transformation due to a decline in surface active site at high temperature. In this work, $Al_2O_3$-CuO/ZnO (ACZ) and $Al_2O_3$-CuO/CeO (ACC) composite materials were synthesized with aluminum isopropoxide, copper (II) nitrate hemi (pentahydrate), and cerium (III) nitrate hexahydrate or zinc (II) nitrate hexahydrate. Moreover, the Span 80 as the template block copolymer was added to the ACZ/ACC composition to make nano size particles and to keep increasing the surface area. The ACZ/ACC synthesized powders were characterized by Thermogravimetry-Differential Thermal analysis (TG/DTA), X-ray Diffractometer (XRD), Field-Emmision Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Bruner-Emmett-Teller (BET) surface analysis and thermal electrical conductivity (ZEM-2:M8/L). An enhancement of surface area with the addition to Span 80 surfactant was observed in the ACZ powders from 105 $m^2$/g to 142 $m^2$/g, and the ACC powders from 103 $m^2$/g to 140 $m^2$/g, respectively.

Mn-Cu/Al2O3 촉매 상에서 NO, CO 및 CH4 동시 산화 (Simultaneous Oxidation of NO, CO, and CH4 over Mn-Cu/Al2O3 Catalyst)

  • 정지은;이창용
    • 공업화학
    • /
    • 제35권1호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2024
  • NO, CO 및 CH4의 동시 산화를 위한 4 종의 Mn-M/Al2O3 (M = Cu, Fe, Co, Ce) 촉매를 제조하여 산화 활성을 비교하고, 동시 산화활성이 가장 높은 Mn-Cu/Al2O3 촉매에 대해 XRD, Raman, XPS, O2-TPD 분석을 수행하였다. XRD 분석 결과, Mn-Cu/Al2O3 촉매에서는 담지된 Mn과 Cu는 복합산화물로 존재하였다. Raman 및 XPS 분석을 통해 Mn-Cu/Al2O3 촉매는 Mn-O-Cu 결합의 형성 과정에서 Mn 이온과 Cu 이온 간의 전자 수수가 일어남을 알 수 있었다. XPS O 1s 및 O2-TPD 분석을 통해 Mn-Cu/Al2O3 촉매는 Mn/Al2O3 촉매에 비해 이동성이 우수한 흡착산소 종이 증가했음을 알 수 있었다. Mn-Cu/Al2O3 촉매의 높은 동시 산화 활성은 이러한 결과에 기인한다고 판단된다. Mn-Cu/Al2O3 촉매 상에서 NO는 CO와 CH4 산화를 촉진하지만, NO 산화는 억제되었다. 이는 NO로부터 산화된 NO2가 CO 및 CH4의 산화제로 사용되었기 때문이라고 추측된다. CO와 CH4의 산화 반응은 경쟁하지만 촉매 활성 온도가 다르기 때문에 그 효과가 두드러지지 않았다.

폐기물 가스화 합성가스로부터 수소 생산을 위한 수성가스전이 반응용 Cu 기반 촉매 연구 (A Study on Cu Based Catalysts for Water Gas Shift Reaction to Produce Hydrogen from Waste-Derived Synthesis Gas)

  • 나현석;정대운;장원준;이열림;노현석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.227-233
    • /
    • 2014
  • Simulated waste-derived synthesis gas has been tested for hydrogen production through water-gas shift (WGS) reaction over supported Cu catalysts prepared by co-precipitation method. $CeO_2$, $ZrO_2$, MgO, and $Al_2O_3$ were employed as supports for WGS reaction in this study. $Cu-CeO_2$ catalyst exhibited excellent catalytic activity as well as 100% $CO_2$ selectivity for WGS in severe conditions ($GHSV=40,206h^{-1}$ and CO concentration = 38.0%). In addition, $Cu-CeO_2$ catalyst showed stable CO conversion for 20h without detectable catalyst deactivation. The high activity and stability of $Cu-CeO_2$ catalyst are correlated to its easier reducibility, high oxygen mobility/storage capacity of $CeO_2$.

입도분포에 따른 하상퇴적물의 지구화학적 분산 및 부화 (Geochemical Dispersion and Enrichment of Fluvial Sediments Depending on the Particla Size Distribution)

  • 이현구
    • 자원환경지질
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.247-260
    • /
    • 1999
  • Geochermical characteristics of the fluvial sediments deprnding on particle size distribution size were investigated in the respect of majir, minor and rare eath element chemisitry. Ratios of $Al_{2}O_{3}/Na_{2}O$ and $K_{2}O/Na_{2}O$ of the sediments show the homogeneous valus, and partly positive correlation with $SiO_{2}/Al_{2}O_{3}$, respecively. Characteristics of minor element ratios (V/Ni, Cr/V, Ni/Co and Zr/Hf)are within the lower and narrow range. Thesesuggested that sediment sources may be acidic to intermediate granitic rock, and may be explained by simple weathering and sedimentation. With increasing SiO2 contents, concentrations of $Al_{2}O_{3}$, $Fe_{2}O_{3}$, CaO and MgO decreased, but those of $K_{2}O$ and $Na_{2}O$ increased, Concentrations of Ba, Be, Cs, Cu, Li, Ni, Sr, V and Zr show comparatively normal negative and some positive trends. Compared with the mean composition of granite, concentrations of $Al_{2}O_{3}$, $Fe_{2}O_{3}$, MnO, CaO and MgO in the sediments of the study area were highly enriced. Among some minor and rare earth elements, concentrations of As, Cd, Cu, and V were enriched, but those of Be, Ce, Rb, Sc, Sr and Zn were depleted when compared with average composition of granite. By decreasing of particle size fractions, SiO2, Rb and Sr conterts decreased, but concentrations of $Al_{2}O_{3}$, $Fe_{2}O_{3}$, CaO, MgO, $TiO_{2}$, MgO, $P_{2}O_{5}$, Be, Cu, Hf, Pb, V and Zr increased. From the correlations between particle size fractions and element concenreations, some elements of $Fe_{2}O_{3}$, CaO, MgO, $P_{2}O_{5}$, Cu, Ni, Zn and Zr showed typical trends in the secondary contramination sediments. These trends are typically shown under 100 mesh fractions. It indicates that the fraction of minus 100 mesh is the optimum size fraction for geochemical and environmental survey.

  • PDF

고온초전도 다층박막의 성장과 마이크로파 필터의 개발 (Growth of high-$T_{c}$ Superconducting Multilayer thin films and Fabrication of Microwave Filter)

  • 강광용;김철수;곽민환
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
    • /
    • pp.287-290
    • /
    • 2003
  • For microwave device applications, c-axis oriented high temperature superconducting YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-{\delta}}$ (HTS-YBCO) epitaxial thin films on the r-cut sapphire substrate(Al$_2$O$_3$) were prepared. In order to reduce the lattice mismatch with a substrate and to enhance the crystallity of HTS thin films, CeO$_2$ buffer layer on the r-cut sapphire substrate was grown by the RF-magnetron sputtering. The YBCO films on the CeO$_2$ buffer layer were deposited using the pulsed-laser deposition (PLD) method. These HTS YBCO /CeO$_2$/Al$_2$O$_3$ multilayer thin films(30 $\times$ 30 mm$^2$) routinely exhibited a critical temperature(T$_{c}$) of 89 K from the R-T measurement. Using HTS YBCO/CeO$_2$ /Al$_2$O$_3$ multilayer thin film. We fabricated and characterized the microwave passive devices (planar type filters) with cryopack-age such as the coupled -line type low-pass filter (LPF) and the open-loop meander type bandpass filter (BPF).filter (BPF).).

  • PDF