• 제목/요약/키워드: $CO-2$

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석탄을 사용한 CO가스 제조를 위한 CO2 전환기술 (CO2 conversion technology for CO gas synthesis using coal)

  • 이호용;박지용;이종대
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.712-717
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    • 2015
  • 본 연구에서는 이산화탄소와 석탄을 사용하여 합성가스 CO를 생산하는 실험을 수행하였다. CO 합성특성은 KOH 촉매를 사용한 화학적 활성화 방법에 의해 조사되었으며, 제조공정은 $CO_2$ 전환반응에서 석탄과 활성화 촉매 비율, 가스 유량과 반응온도 등과 같은 실험변수들을 분석함으로서 최적화되었다. KOH 촉매를 사용하지 않은 경우, 반응온도 $950^{\circ}C$$CO_2$ 유량 300 cc/min에서 65% $CO_2$ 전환율을 얻었으며, 반면에 촉매를 사용한 경우 같은 반응조건에서 98.1%의 전환율을 얻었다. 석탄의 활성화촉매 반응물의 비(석탄 : KOH = 4 : 1)가 다른 반응물 비에 대해 더 좋은 $CO_2$ 전환율과 CO 선택도 보여줌을 알 수 있었다.

비예혼합 대향류 화염에서 $CO_2$ 첨가가 화염 구조에 미치는 영향 연구 (An Effects of $CO_2$ Addition on Flame Structure in a Non-premixed Counterflow Flame)

  • 이기만
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.166-173
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    • 2007
  • A numerical study was conducted to have the effect of $CO_2$ addition to fuel on the chemical reaction mechanism with the change of the initial concentration of $CO_2$ and the axial velocity gradient. From this study, it was found that there were two serious effects of $CO_2$ addition on a non-premixed flame ; a diluent effect by the reactive species reduction and chemical effect of the breakdown of $CO_2$ by the third-body collision and thermal dissociation. Especially, the chemical effect was serious at the lower velocity gradient of the axial flow. It was certain that the mole fraction profile of $CO_2$ was deflected and CO was increased with the initial concentration of $CO_2$. It was also ascertained that the breakdown of $CO_2$ would cause the increasing of CO mole fraction at the reaction region. It was also found that the addition of $CO_2$ did not alter the basic skeleton of $H_2-O_2$ reaction mechanism, but contributed to the formation and destruction of hydrocarbon products such as HCO. The conversion of CO was also suppressed and $CO_2$ played a role of a dilution in the reaction zone at the higher axial velocity gradient.

Study of CO2+(CO2)n Cluster in a Paul Ion Trap

  • Karimi, L.;Sadat Kiai, S.M.;babazaheh, A.R.;Elahi, M.;Shafaei, S.R.
    • Mass Spectrometry Letters
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    • 제10권1호
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    • pp.27-31
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    • 2019
  • In this article, the properties of ${CO_2}^+(CO_2)_n$ clusters in a Paul ion trap have been investigated using mass-selective instability mode which conducted by chosen precursor ions, mainly $Ar^+$ and ${CO_2}^+$ produced by a mixture of Ar and $CO_2$. Exposure of ${CO_2}^+$ ions to $CO_2$ molecules, lead to the formation of ${CO_2}^+(CO_2)_n$ clusters. Here, Ar gas react as a buffer gas and lead to form ${CO_2}^+(CO_2)_n$ cluster by collisional effect.

비수용매에서 이핵성 네자리 Schiff Base Cobalt(II) 착물들의 전기화학적 성질 (제 3 보) (Electrochemical Properties of Binuclear Cobalt (II) Complexes with Tetradentate Schiff Base in Aprotic Solvents (III))

  • 조기형;최용국;서성섭;이송주
    • 대한화학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.379-388
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    • 1991
  • 이핵성 네자리 Schiff base cobalt(II) 착물로서 [Co(II)$_2$(SMPD)$_2$(L)$_2$] 및 [Co(II)$_2$(SPPD)$_2$(L)$_2$](L ; Py, DMSO, 및 DMF)들을 합성하여 원소분석, IR-spectrum 및 T. G. A을 측정하여 이핵성임을 확인하였다. 지지전해질로서 0.1M-TEAP을 포함한 비수용매(Py, DMSO 및 DMF)인 10 mM-착물용액에서 순환전압전류법과 DPP법으로 전기화학적 성질을 측정한 결과 일핵성인 Co(II)(SOPD)(L)$_2$는 일전자의 확산지배적인 두 단계 환원과정이 0.1 M TEAP-Py와 0.1 M TEAP-DMSO 용액에서는 가역 및 준가역적으로 일어나지만, 이핵성인 [Co(II)$_2$(SMPD)$_2$(L)$_2$] and [Co(II)$_2$(SPPD)$_2$(L)$_2$] 착물들은 비수용매에서 일전자의 확산지배적이고, 비가역적 네단계 환원과정이 Co(III)$_2\;{\longrightarrow^e}$ Co(III)Co(II) ${\longrightarrow^e}$ Co(II)$_2\;{\longrightarrow^e}$ Co(II)Co(I) ${\longrightarrow^e}$ Co(I)$_2$으로 일어남을 알았다.

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액상 TCE 제거반응을 위한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매 (Heterogeneous Oxidation of Liquid-phase TCE over $CoO_x/TiO_2$ Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$$Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

연소전 $CO_2$ 회수를 위한 고체 흡수제 및 WGS 촉매 특성 평가 (Solid $CO_2$ sorbents and WGS catalyst for pre-combustion $CO_2$ capture)

  • 엄태형;이중범;박근우;최동혁;백점인;류청걸
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.111.1-111.1
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    • 2010
  • 석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)의 고온 고압 합성가스로부터 $CO_2$를 저비용으로 포집하기 위한 연소전 포집 기술 중 유동층 촉진수성가스전환(SEWGS) 공정이 제안되어 연구개발 중에 있다. 연소전 $CO_2$ 포집을 위한 SEWGS 공정은 동일한 2탑 순환 유동층 반응기에서 고온 고압의 합성가스($H_2$, CO)를 유동층 WGS 촉매를 사용하여 CO를 $CO_2$로 전환하는 동시에 전환반응으로 생성된 $CO_2$를 흡수제를 이용하여 포집하는 기술이다. 본 연구는 $CO_2$ 회수와 WGS 반응이 동시에 이루어지는 공정에 적용 가능한 건식 재생 흡수제 및 유동층 WGS 촉매 개발을 목표로 $CO_2$ 흡수제(P Series) 및 WGS 촉매(PC Series) 조성을 제안하고 분무건조기를 이용하여 6~8kg/batch로 성형 제조하였다. 제조된 $CO_2$ 흡수제 및 촉매의 특성 평가 결과 내마모도(Attrition resistance)를 포함한 물리적 특성이 유동층 공정의 요구조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 모사 석탄 합성가스를 이용하여 20bar, $200^{\circ}C$ 흡수/$400^{\circ}C$ 재생 조건에서 열중량 분석기(TGA) 및 가압 유동층(Fluidized-bed) 반응기를 통한 흡수제의 $CO_2$ 흡수능 평가를 수행하였다. 그 결과 내마모도(AI) 3% 이하로 기계적 강도가 우수하며, $CO_2$ 흡수능 17.6 wt%(TGA) 및 11wt%(가압 유동층)를 나타냈다. 유동층 WGS 특성 평가 결과 내마모도가 7~35%로 우수하였고, CO 전환율은 $200^{\circ}C$에서 80% 이상으로, 유동층 SEWGS 공정에 적용 가능한 특성을 확인하였다.

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침전법으로 제조된 전구체 성질에 의한 LiCoO2의 특성에 관한 연구 (Characterization of LiCoO2 Synthesized via Structural and Compositional Variations of Precursors Prepared by Precipitation)

  • 정명국;황치석;최청송
    • 청정기술
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    • 제12권2호
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    • pp.101-106
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    • 2006
  • 본 연구에서는 수산화물 전구체로부터 HT-$LiCoO_2$ 분말을 제조하였다. 사용된 $Co(OH)_2$${\alpha}$상 및, 또는 ${\beta}$ 상의 수산화물이며 여러 조건에서 침전법으로 제조되었다. 제조시에 $[OH^-]/[CO^{2+}]$ 농도 비와 숙성시간을 조절함으로써 원하는 특성을 지닌 $Co(OH)_2$ 제조가 가능하였다. 침전법으로 합성한 $Co(OH)_2$와 LiOH를 메탄올 수용액을 이용하여 혼합한 후 이어서 증발, 건조 그리고 숙성 조작에 의하여 HT-$LiCoO_2$의 전구체를 합성하였다. 숙성기간에 tailor-made ${\beta}$-phase $Co(OH)_2$는 CoOOH로 변환되면서 고용체를 형성한다. 이 같은 결과로 HT-$LiCoO_2$가 낮은 온도($600^{\circ}C$), 짧은 시간(10분)에 합성이 가능하게 된다.

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우레아 가수분해법에 의한 리튬이차전지용 $LiCoO_2$의 합성과 전기화학적 특성 (Synthesis and electrochemical properties of $LiCoO_2$ powders by urea hydrolysis)

  • 정용희;강귀원;정훈;백윤규;황광택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.267-271
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    • 2004
  • 우레아 가수분해법을 이용하여 리튬이차전지용 $LiCoO_2$ 양극 분말을 합성하였다. Li/Co 몰비가 다르고 가수분해에 의해 얻어진 전구체는 다양한 온도에서 열처리되었다. 저온상 $LiCoO_2(LT-LiCoO_2)$와 고온상 $LiCoO_2(HT-LiCoO_2)$$500^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 합성되었고, 저온상에서 고온상으로 상전이는 $700^{\circ}C$ 이상에서 완전히 일어났다. 열처리 온도가 증가함에 따라 $LiCoO_2$의 층상구조가 잘 발달하였다. 충방전 실험결과 Li/Co의 몰비가 1.2이고 $800^{\circ}C$에서 열처리한 $LiCoO_2$의 초기용량이 152 mAh/g으로 높았으며, 40회 충.방전 후에는 9.2%의 용량감소를 나타내는 상대적으로 안정한 충방전 특성을 나타내었다.

서울특별시에서의 공기 오염도 측정 (Measurements of the Degree of Atmospheric Pollution in Seoul, Korea.)

  • 권상욱;김면섭
    • 대한화학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.116-120
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    • 1965
  • 서울특별시 을지로 입구 네거리에서 1964년 8월 1일과 1965년 3월 6일에 대기의 오염도를 측정하였다. 자동차 폐가스로 오염되리라 생각되는 유해 가스 중 Pb, $SO_2,\;NO2,$ CO 및 $CO_2$의 농도를 측정하였다. 동시에 교통량도 조사하였다. Pb의 농도의 범위는 $21{\sim}2{\mu}./m^3, SO_2는\;0.33{\sim}0.001ppm$., $NO_2는\;1.30{\sim}0.02ppm$., CO는 $40{\sim}<5ppm$., $CO_2$$0.040{\sim}0.034%$였다. 평균농도는 Pb $11.3{\mu}./m^3., SO_2 0.08ppm, NO_2 0.09ppm., $NO 0.37ppm., CO 16ppm 그리고 0.038%였다. 일반적으로 Pb, NO2, NO, CO, $CO_2$의 농도는 교통량과 정비례하였다. 또 겨울 철에는 연탄 폐가스로 인해 $NO_2,SO_2 NO, CO, CO_2$의 농도가 여름 철보다 많았다.

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A Study on the Recovery of Li2CO3 from Cathode Active Material NCM(LiNiCoMnO2) of Spent Lithium Ion Batteries

  • Wang, Jei-Pil;Pyo, Jae-Jung;Ahn, Se-Ho;Choi, Dong-Hyeon;Lee, Byeong-Woo;Lee, Dong-Won
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.296-301
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    • 2018
  • In this study, an experiment is performed to recover the Li in $Li_2CO_3$ phase from the cathode active material NMC ($LiNiCoMnO_2$) in waste lithium ion batteries. Firstly, carbonation is performed to convert the LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases within the powder to $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO. The carbonation for phase separation proceeds at a temperature range of $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$ in a $CO_2$ gas (300 cc/min) atmosphere. At $600{\sim}700^{\circ}C$, $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO are not completely separated, while Li and other metallic compounds remain. At $800^{\circ}C$, we can confirm that LiNiO, LiCoO, and $Li_2MnO_3$ phases are separated into $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO phases. After completing the phase separation, by using the solubility difference of $Li_2CO_3$ and NiO, CoO, and MnO, we set the ratio of solution (distilled water) to powder after carbonation as 30:1. Subsequently, water leaching is carried out. Then, the $Li_2CO_3$ within the solution melts and concentrates, while NiO, MnO, and CoO phases remain after filtering. Thus, $Li_2CO_3$ can be recovered.