• 대한기계학회논문집B
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• 제28권4호
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• pp.371-381
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• 2004

Numerical simulation of $CO_2$ addition effects to fuel and oxidizer streams on flame structure has been conducted with detailed chemistry in H$_2$-O$_2$ diffusion flames of a counterflow configuration. An artificial species, which displaces added $CO_2$ in the fuel- and oxidizer-sides and has the same thermochemical, transport, and radiation properties to that of added $CO_2$, is introduced to extract pure chemical effects in flame structure. Chemical effects due to thermal dissociation of added $CO_2$ causes the reduction flame temperature in addition to some thermal effects. The reason why flame temperature due to chemical effects is larger in cases of $CO_2$ addition to oxidizer stream is well explained though a defined characteristic strain rate. The produced CO is responsible for the reaction, $CO_2$＋H=CO＋OH and takes its origin from chemical effects due to thermal dissociation. It is also found that the behavior of produced CO mole fraction is closely related to added $CO_2$ mole fraction, maximum H mole fraction and its position, and maximum flame temperature and its position.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.35-40
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• 2018

$N_2O$ 촉매 분해 반응을 위한 $Co_3O_4$ 촉매는 공침법을 이용하여 제조하였으며, 조촉매로서 Ce 및 Zr의 양을 (Ce 또는 Zr)/Co = 0.05의 몰비로 고정하여 제조하였다. 또한 K가 촉매에 미치는 영향을 조사하기 위해 1 wt%의 $K_2CO_3$를 함침하여 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매의 특성은 BET, SEM, XRD, $H_2-TPR$, XPS를 통해 분석하였다. $Co_3O_4$ 촉매는 스피넬 결정상을 나타냈으며, 조촉매의 첨가는 입자 크기와 결정 크기를 감소시켜 비표면적을 증가시키는 것으로 나타났다. K의 도핑은 촉매 활성 물질인 Co의 활성 종인 $Co^{2+}$의 농도를 증가시켜 촉매 활성을 향상시키는 것으로 확인되었다. $N_2O$ 분해 반응 테스트는 $GHSV=45,000h^{-1}$, $250{\sim}375^{\circ}C$에서 수행되었으며 $Co_3O_4$ 촉매에 조촉매를 첨가하였을 때도 반응성이 증가하였지만, K를 함침하면 활성이 더욱 크게 증가하는 것으로 나타났다. K의 도핑이 활성 종인 $Co^{2+}$의 농도를 증가시키며, 환원온도를 낮춰 주어 활성에 큰 영향을 주는 것으로 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권2호
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• pp.183-188
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• 1998

Incorporation of metalloporphyrins into polypyrrole (PPy) film was achieved either by electropolymerization of pyrrole in the presence of metal-tetra(sulfonatophenyl)porphyrin anion (MTSPP, M=Co, Fe) or by metalizing hydrogenated tetra(4-sulfonatophenyl)porphyrin anion (H2TSPP) doped into PPy through ion-exchange. Electrochemical reduction of oxygen on the PPy doped with metallo porphyrin (PPy-MTSPP) was studied in acidic and basic solutions. Oxygen reduction on PPy-MTSPP electrodes appeared to proceed through a 4-electron pathway as well as a 2-electron path. In acidic solutions, the overpotential for O2 reduction on PPy-CoTSPP electrode was smaller than that on gold by about 0.2 V. In basic solutions the overpotential of the PPy-CoTSPP electrode in the activation range was close to those of Au and Pt. The limiting current was close to that of Au. However, polypyrrole doped with cobalt-tetra(sulfonatophenyl)porphyrin anion (PPy-CoTSPP) or with iron-tetra(sulfonatophenyl)porphyrin anion (PPy-FeTSPP) was found to have limited potential windows at high temperatures (above 50 ℃), and hence the electrode could not be held at the oxygen reduction potentials in basic solutions (pH 13) without degradation of the polymer.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1129-1135
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• 1999

${\gamma}-Al_2O_3$, $TiO_2$와 $SiO_2$에 코발트를 함침시켜 촉매를 제조하고, 고정층 미분반응기에서 CO에 의한 $SO_2$환원반응 특성을 조사하였다. 이때 온도는 $350{\sim}550^{\circ}C$ 영역에서, $SO_2$농도를 1000~10000 ppm, $CO/SO_2$몰비를 1.0~3.0, 공간속도를 $5000{\sim}15000h^{-1}$의 영역에서 사용하였으며 대기압하에서 실행하였다. ${\gamma}-Al_2O_3$와 $TiO_2$는 코발트 담체로 우수한 특성을 보였으며, 5 wt % 코발트를 ${\gamma}-Al_2O_3$에 함침시켜 얻은 촉매로 $400^{\circ}C$ 이상의 온도에서 90% 이상의 높은 $SO_2$전환율과 6% 이하의 낮은 COS수율을 얻을 수 있었다. $CO/SO_2$의 최적몰비는 양론비인 2.0으로 나타났으며, 몰비가 3.0으로 증가하면 $SO_2$전환율은 증가하였으나 대부분의 반응생성물이 COS로 나타났다. 실험영역의 $SO_2$농도와 공간속도의 변화는 $SO_2$ 전환율과 반응선택성에 큰 영향을 미치지 않았다. 코발트는 활성화된 이후에 $CoS_2$ 상태로 존재하였으며 반응후에도 상변화는 관찰되지 않았다.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.248-256
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• 2015

MnO₂를 KMnO₄와 MnCl₂･4H₂O을 이용해 자연침전을 유도한 후, 수열방법으로 120-200 ℃, 0.5-5시간 범위에서 제조하여 300 ℃에서 열처리 후 CO 산화반응을 수행하였다. 촉매활성 원인의 규명과 물리화학적 특성을 분석하기 위해 X 선 회절 분석, 질소 흡착, 주사전자현미경, 수소 또는 일산화탄소 승온환원 분석(H₂- 또는 CO-TPR)을 실시하였다. 합성조건에 따라 순수한 α-MnO₂ 혹은 α/β-혼합상을 가진 MnO₂가 각각 합성되었다. 촉매활성과 안정성은 순수한 α-MnO₂ 상에서 α/β-혼합상을 가진 MnO₂보다 우수하게 관찰되었다. 특히, 150 ℃에서 1시간 수열 합성된 촉매는 가장 큰 비표면적인 214 m² g^-1을 가졌으며 H₂, CO-TPR 분석에서 가장 우수한 환원성과 격자산소 종의 활성을 보였으며 일산화탄소의 승온 및 등온 산화반응에서 가장 우수한 촉매활성을 나타내었다. 이것은 촉매의 물리화학적 특성에 기인한 것으로 촉매의 결정구조, 비표면적, 환원성 및 격자산소 종의 활성은 촉매활성과 깊은 상관관계가 존재함을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.167-173
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• 2002

A new approach to produce nanostructured WC/Co composite powders by a mechanochemical process was made to improve the mechanical properties of advanced hardmetals. Homogeneous spherical W-Co salt powders were made by spray drying of aqueous solution from ammonium metatungstate($(NH_4)_6(H_2W_{12}O_{40})\cdo4H_2O$,AMT) and cobalt nitrate hexahydrate (Co(NO$_3$)$_2$.6$H_2O$). spray dried W-Co salt powders were calcined for 1 hr at $700^{\circ}C$ in atmosphere of air. The oxide powder was mixed with carbon black by ball milling and this mixture was heated with various temperatures and times in $H_2$. The $WO_3/CoWO_4$ composite oxide powders were obtained by calcinations at $700^{\circ}C$. The primary particle size of W/Co composite oxide powders by SEM was 100 nm. The reduction/carburization time decreased with increasing temperatures and carbon additions. The average size of WC particle carburized at $800^{\circ}C$ by TEM was smaller than 50 nm.

• 한국환경과학회지
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• 제20권2호
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• pp.251-260
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• 2011

$TiO_2$- and $SiO_2$-supported $Co_3O_4$, Pt and $Co_3O_4$-Pt catalysts have been studied for CO and $C_3H_8$ oxidations at temperatures less than $250^{\circ}C$ which is a lower limit of light-off temperatures to oxidize them during emission test cycles of gasoline-fueled automotives with TWCs (three-way catalytic converters) consisting mainly of Pt, Pd and Rh. All the catalysts after appropriate activation such as calcination at $350^{\circ}C$ and reduction at $400^{\circ}C$ exhibited significant dependence on both their preparation techniques and supports upon CO oxidation at chosen temperatures. A Pt/$TiO_2$ catalyst prepared by using an ion-exchange method (IE) has much better activity for such CO oxidation because of smaller Pt nanoparticles, compared to a supported Pt obtained via an incipient wetness (IW). Supported $Co_3O_4$-only catalysts are very active for CO oxidation even at $100^{\circ}C$, but the use of $TiO_2$ as a support and the IW technique give the best performances. These effects on supports and preparation methods were indicated for $Co_3O_4$-Pt catalysts. Based on activity profiles of CO oxidation at $100^{\circ}C$ over a physical mixture of supported Pt and $Co_3O_4$ after activation under different conditions, and typical light-off temperatures of CO and unburned hydrocarbons in common TWCs as tested for $C_3H_8$ oxidation at $250^{\circ}C$ with a Pt-exchanged $SiO_2$ catalyst, this study may offer an useful approach to substitute $Co_3O_4$ for a part of platinum group metals, particularly Pt, thereby lowering the usage of the precious metals.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.5376-5383
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• 2011

본 연구의 목적은 연소 배기가스로부터 포집된 이산화탄소를 다시 일산화탄소 또는 탄소로 전환하여 산업에 다시 활용하고자 하는 탄소순환형 기술개발이다. 이산화탄소는 화학적으로 안정한 분자로써 쉽게 분해되지 않기 때문에 낮은 온도에서 반응이 일어날 수 있는 적합한 금속계 산화물(활성화제)의 선택이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Ni-Fe 전이금속산화물을 사용하여 $CO_2$를 CO나 C로 전환하고자 하였다. 시료는 고상법과 수열합성을 이용해 제조된 분말을 사용하여 각각 이산화탄소 분해특성 연구를 수행하였다. 이산화탄소의 분해 특성을 관찰하기 위해 TPR/TPO와 TGA 장치를 사용하였다. TPR/TPO를 이용한 수소의 환원면적은 NiO의 함량이 15wt%일 때 높게 나타났고, $CO_2$에 의한 흡착분해 곡선면적은 NiO의 함량이 5wt%일 때 우수한 성능을 나타내었다. 그러나 TGA를 이용한 실험결과에서는 고상법에 의해 제조된 시료 중 NiO의 함량이 2.5wt%일 때 수소에 의한 흡착환원이 28.47wt% 발생하였고, $CO_2$에 의한 산화량의 경우 26.95wt%로 가장 높게 나타났다. 그리고 이산화탄소의 분해효율이 94.66%로 우수한 산화 환원 특성을 나타내었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.87-107
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• 1996

The fine Co powder with an average particle sie of less than 1$\mu\textrm{m}$ was prepared by hydrothermal reduction with hydrogen from Co(OH)2 slurry obtained by mixing the solutons of CoSO4$.$7H2O and NaOH. A method to control pH of the end solution around neutrality was proposed. The reduction rate was found to be a function of pH, temperature, hydrogen pressure and the amount of catalyst.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.506-514
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• 2007

합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자를 선정하기 위해 네 가지 산소공여입자(NiO/bentonite, $NiO/LaAl_{11}O_{18}$, $Co_xO_y/CoAl_2O_4$, $NiO/NiAl_2O_4$)에 대해 환원반응기체로 모사 합성가스($H_2,\;CO2$, CO 각각 30, 10, 60%)를 사용하여 열중량 분석기(TGA)에서 환원반응특성 및 탄소침적특성을 측정 및 해석하였다. 환원반응온도가 증가함에 따라 최대전환율, 산소전달능력이 증가하였고 산소전달속도 측면에서 $900^{\circ}C$가 합성가스 연소반응에 적합한 조건으로 나타났으며 높은 환원반응온도(${\geq}800^{\circ}C$)에서는 네 가지 입자 모두에 대해 탄소침적현상이 나타나지 않았다. 네 가지 산소공여입자 중 NiO 계 산소공여입자가 CoO 계 산소공여입자에 비해 반응성이 높게 나타났으며 NiO/bentonite 입자가 산소전달속도, 탄소침적도 면에서 가장 좋은 반응성을 나타내었다. NiO/bentonite 입자에 포함된 금속산화물의 함량이 증가함에 따라 산소전달능력과 산소전달속도가 증가하는 것으로 나타나 금속산화물의 함량이 높은 산소공여입자가 매체순환식 가스연소기의 안정적인 조업에 유리한 것으로 나타났다.