• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.581-587
• /
• 2012

Thermal aging effect on NSR kinetics was studied over Pt/Co/Fe/Ba/$Al_2O_3$ catalyst. The amount of $NO_x$ uptake over Pt/Co/Fe/Ba/$Al_2O_3$ calcined at $400^{\circ}C$ increased with increasing NSR temperature from $200^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$, where amount of $NO_x$ uptake is the highest at $400^{\circ}C$ with mol ratio of $NO_x$/Ba = 0.5. Thereafter, the amount of $NO_x$ uptake at $400^{\circ}C$ decreased with the higher calcination temperature, where Pt/Co/Fe/Ba/$Al_2O_3$ catalyst calcined at $700^{\circ}C$ showed an amount of $NO_x$ uptake with the mol ratio of $NO_x$/Ba=0.062. Result of XRD and NSR showed that Fe addition into Pt/Co/Fe/Ba/$Al_2O_3$ suppressed sintering of Pt crystallites and make $NO_x$ uptake larger, compared to no addition of Fe into Pt/Co/Fe/Ba/$Al_2O_3$ catalyst. From BET result, it was found that the change of specific surface area was relatively small by the thermal aging process. Therefore, it was found that the sintering of Pt crystallites caused the decrease of $NO_x$ uptake during NSR reaction and Fe played a role to suppress the sintering process of Pt crystallites caused by thermal aging.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1233-1238
• /
• 2000

$Mo/{\gamma}-Al_2O_3catalysts$ modified with Fe, Co, and Ni were prepared by impregnation method and catalytic activity for water gas shift reaction was examined. The optimum amount of Mo loaded for the reaction was 10 wt% $MoO_3$ to ${\gamma}-Al_2O_3.$ The catalytic activity of $MoO_3/{\gamma}-Al_2O_3was$ increased by modifying with Fe, Co, and Ni in the order of Co${\thickapprox}$ Ni > Fe. The optimum amounts of Co and Ni added were 3 wt% based on CoO and NiO to 10 wt% $MoO_3/{\gamma}-Al_2O_3$, restectively. The TPR (temperature-programmed reduction) analysis revealed that the addition of Co and Ni enganced the reducibility of the catalysts. The results of both catalytic activity and TPR experiments strongly suggest that the redox property of the catalyst is an important factor in water gas shift reaction on the sulfided Mo catalysts, which could be an evidence of oxy-sulfide redox mechanism.

• 청정기술
• /
• 제13권4호
• /
• pp.287-292
• /
• 2007

상용 알루미나($Al_2O_3$)에 담지된 $M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) 촉매를 함침법에 의해 제조하였으며, 이를 에탄을 자열개질반응에 의한 수소제조에 적용하였다. 각각의 촉매는 고유한 금속상을 가지는 것으로 나타났으며, 생성물의 분포는 활성금속의 종류에 크게 의존하였다. 제조된 촉매 중에서, $M/Al_2O_3$ 및 Co/$Co/Al_2O_3$는 에탄을 자열개질반응에서 매우 우수한 촉매활성을 보였다. 그러나 두 촉매상에서의 반응메커니즘은 서로 다른 것으로 나타났다. $Ni/Al_2O_3$ 촉매는 $500^{\circ}C$의 반응온도에서 100%의 에탄올 전환율을 보였으나, 수소 선택도에서는 시간에 따라 급격한 저하현상을 나타내었다. 한편 $Co/Al_2O_3$ 촉매는 수소 선택도 면에서 우수한 활성을 보였으나, 에탄올 전환율이 저조하여 수소 수율에는 큰 변화가 나타나지 않았다.

• 공업화학
• /
• 제20권5호
• /
• pp.522-526
• /
• 2009

다양한 금속(Ru, Mn, Co, Fe)을 $Al_2O_3$와 $CeO_2$에 담지한 촉매를 이용하여 1,2-Dichlorobenzen (1,2-DCB) 제거를 위한 촉매산화 실험을 실시하였다. 이와 더불어 동시에 NOx 제거가 이루어져 단일 촉매층에서 산화/환원 이원 기능이 가능한 촉매를 연구하고자 하였다. 실험결과 1,2-DCB 산화제거효율은 Ru/Co/$Al_2O_3$, Mn-Fe/$CeO_{2}$, 상용촉매인 Cr/$Al_2O_3$ 순으로 나타났다. 또한 1,2-DCB 산화제거효율이 가장 우수하였던 Ru/Co/$Al_2O_3$는 Chlorobenzene (CB)의 분해실험에서도 VOC 제거에 있어서 잘 알려진 Pt-Pd/$Al_2O_3$ 보다 우수한 활성을 나타내었다. 또한 $Cl_2$와 같은 생성물에 의하여 활성의 저하 및 황에 대한 내피독성과 내구성에서 우수한 결과를 얻을 수 있었다. NOx 제거에 있어서도 $260^{\circ}C$에서 NOx 전환율이 70% 정도로 나타났다.

• Carbon letters
• /
• 제5권2호
• /
• pp.81-87
• /
• 2004

The effect of compositions of $Al_2O_3$ in the mixed $Fe/Al_2O_3$ catalysts on the synthetic behaviors of carbon nanotubes (CNTs) by catalytic chemical vapor deposition (CCVD) process was investigated in wide range of the mixture ratios of support materials. CNTs were synthesized with $Fe/Al_2O_3$ catalysis under the condition of 40 min in synthetic time, and 923 K of synthetic temperature using $C_2H_4$ and $H_2$ as synthetic and carrier gas, respectively. The carbon yield with the content of $Al_2O_3$ showed in a parabolic curve and the maximum carbon yield was 40 wt.% of $Al_2O_3$. As the mixture ratio of $Al_2O_3$ increased, decreasing tendency was observed in the diameter of CNTs. Specific surface areas of CNTs were increased with the increase of the mixture ratio of $Al_2O_3$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.500-506
• /
• 2010

The metal monolith catalyst coated with 15wt% Ni/$MgAl_2O_4$ is applied to the natural gas steam reforming for hydrogen production. To address the improvement of adherence between metal monolith and catalyst coating layer, the pre-calcination temperature as well as the coating conditions of $Al_2O_3$ sol are optimized. When the Fe-Cr alloy monolith is pre-calcined at $900^{\circ}C$ for 6 h, $Al_2O_3$ layer was formed uniformly on the entire surface of the metal substrate. It is seen that the formation of $Al_2O_3$ layer on the monolith surface is essential for the uniform coating of $Al_2O_3$ sol onto the monolith substrate. The monolith catalyst coated with 10wt% $Al_2O_3$ sol shows high $CH_4$ conversion and good thermal stability as compared with the monolith catalyst without $Al_2O_3$ sol coating under severe reaction conditions with high GHSV of 30,000 $h^{-1}$ at $700^{\circ}C$. In addition, the metal monolith catalyst shows higher catalytic activity and better thermal conductivity than 15wt% Ni/$MgAl_2O_4$ pellet catalyst.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.237-244
• /
• 2005

비정질알루미나와 기공형성제에 물을 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화한 다음, 건조 및 소성하여 직경 5mm, 평균 길이 약 10mm의 $\gamma-$알루미나 펠릿을 제조하였다. 이를 $Fe(NO_{3})_{3}{\cdot}9H_{2}O$용액과 $CH_{3}COOH$ 혼합용액에 침척시켜 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리한 후, 건조하고 소성하여 촉매를 제조하였다. 이와 같이 수열법에 의해 제조된 $Fe_{2}O_{3}/\gamma-Al_{2}O_{3}$ 세라믹촉매를 환경촉매로 적용하기 위해, 아닐린과 같은 난분해성물질을 촉매를 사용하지 않는 오존단독공정과 촉매를 사용하는 촉매오존(catalytic ozonation)공정으로 구분하여 $OH^{\cdot}$ 라디칼 전환반응 개시제로서의 기능과 그 분해특성을 비교하였다.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권3호
• /
• pp.436-442
• /
• 2017

Fischer-Tropsch 합성(F-T 합성)은 석탄, 바이오매스, 천연가스 등을 개질하여 얻은 합성 가스(CO, $H_2$)를 촉매를 이용하여 탄화수소로 전환 하는 기술이다. Fischer-Tropsch 합성에 이용되는 촉매는 활성 금속, 조촉매, 지지체로 구성되는데 이들의 종류와 조성은 반응의 활성 및 생성물 선택도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$와 $SiO_2$ 혼합 지지체의 조성이 Fiscsher-Tropsch 반응의 활성과 생성물 선택도에 미치는 영향을 알아 보기위해, ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ 혼합 지지체를(100/0 wt%, 75/25 wt%, 50/50 wt%, 25/75 wt%, 0/100 wt%) 이용하여 함침(impregnation)법으로 철 촉매를 제조하였다. 촉매의 물리적 특성은 질소 물리 흡착 법과 X-선 회절 분석법을 통해 분석 하였고, 고정층 반응기에서 Fischer-Trosch 반응을 $300^{\circ}C$, 20bar에서, 60시간 동안 수행 하였다. 촉매의 물리적 특성 분석 결과 촉매의 BET 표면적은 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 감소하였으며, 촉매 기공의 부피 및 평균 크기는 지지체 조성이 ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ (50/50 wt%)인 경우를 제외 하고 증가하는 경향을 보였다. 또한, X-선 회절 분석법을 통해 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 입자 크기를 계산한 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 입자 크기가 감소 하였다. Fischer-Tropsch 합성 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 CO 전환율은 감소 하였으며, C1-C4의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 감소하였으며 이와 반대로, C5+의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 증가 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.2-2
• /
• 2011

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) have been considered as a promising candidate for nextgeneration electronics due to its extraordinary electrical properties associated with one-dimensional structure. Since diversity in electronic structure depends on geometrical features, the major concern has been focused on obtaining the diameter, chirality, and density controlled SWNTs. Despite huge efforts, the controlled synthesis of SWNTs has not been achieved. There have been various approaches to synthesize controlled SWNTs by preparation of homogeneously sized catalyst because the SWNTs diameter highly depends on catalyst nanoparticles size. In this study, geometrically controlled SWNTs were synthesized using designed catalytic layers: (a) morphologically modified Al2O3 supporting layer (Fe/Al2O3/Si), (b) Mo capping layer (Mo/Fe/Al/Si), and (c) heat-driven diffusion and subsequent evaporation process of Fe catalytic nanoparticles (Al2O3/Fe/Al2O3/Si). These results clearly revealed that (a) the grain diameter and RMS roughness of Al2O3 supporting layer play a key role as a diffusion barrier for obtaining Fe nanoparticles with a uniform and small size, (b) a density and diameter of SWNTs can be simultaneously controlled by adjusting a thickness of Mo capping layer on Fe catalytic layer, and (c) SWNTs diameter was successfully controlled within a few A scale even with its fine distribution. This precise control results in bandgap manipulation of the semiconducting SWNTs, determined by direct comparison of Raman spectra and theory of extended tight binding Kataura plot. We suggest that these results provide a simple and possible way for the direct growth of diameter, density, and bandgap controlled SWNTs by precise controlling the formation of catalytic films, which will be in demand for future electronic applications.