• 한국항공우주학회지
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• 제38권4호
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• pp.369-375
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• 2010

추진제로써 아산화질소를 활용하기 위해 아산화질소의 촉매 분해 특성에 대한 연구를 수행하였다. 아산화질소 분해 반응을 위한 고성능 촉매를 선정하기 위해 Pt, Ir, Ru 촉매를 합성하였다. 촉매 합성을 위해 각각의 촉매 전구체를 함침법을 이용하여 $Al_2O_3$ 지지체에 담지하였다. 제조된 촉매는 관형 반응기를 사용하여 공간속도와 반응온도에 따른 $N_2O$ 전환율을 가스 분석을 통해 측정하였다. 또한 촉매 내구성을 판단하기 위해 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 반응한 후 촉매 유실량을 측정하였다. $N_2O$ 전환율은 공간속도가 낮을수록 반응온도가 높을수록 높았고, Ru/$Al_2O_3$ 촉매가 낮은 온도에서 가장 높은 $N_2O$ 전환율을 보였고 내구성도 가장 우수하였다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.270-276
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• 2008

$TiO_2$의 가장 큰 특징은 광촉매적 특성을 들 수 있으나 순수한 $TiO_2$는 자외선 영역에서만 활성을 보이는 단점이 있다. 단점을 보완하고자 본 연구에서는 초고온, 고활성을 이용한 열플라즈마 공정으로 질소가 도핑된 $TiO_2$를 합성하여 $TiO_2$의 광촉매적 특성을 높이고자 하였다. 직류 플라즈마 제트를 이용하여 비금속이온인 질소와 반응 가스인 산소를 $TiCl_4$와 함께 플라즈마 반응기 안에서 반응시켜 질소가 도핑된 $TiO_2$ 나노 분말을 합성하였다. 합성 조건으로 질소의 유량을 변화하였다. 합성 변수에 따른 입자의 상조성, 크기를 분석하였고 아세트알데히드와 곰팡이를 광분해하는 실험을 통해 광촉매 활성을 살펴보았다. 한편 $TiO_2$의 분말 상태와 코팅된 상태의 광촉매 특성을 비교하고자 합성한 분말의 스핀 코팅과 PLD (Pulsed Laser Deposition)을 통해 $TiO_2$를 코팅하였다. 아세트알데히드 분해 실험의 결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말의 경우가 순수한 $TiO_2$ 분말에 비해 가시영역에서의 광촉매 활성이 두 배 이상 뛰어난 것을 확인하였으며, 곰팡이 분해 실험 결과 역시 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말에 곰팡이가 분해되는 것을 확인하였다. 분말과 필름을 제조하여 메틸렌블루 광분해 실험한 결과 분말의 경우 100% $TiO_2$입자가 메틸렌블루 분해에 이용되며, 반면 스핀 코팅의 경우 바인더의 함량 때문에 20~30%의 $TiO_2$만이 분해에 이용되기 때문에, 분말의 경우 초기 30 mL 메틸렌블루를 한번에 분해할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권4호
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• pp.398-404
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• 2007

In this paper, thermal characteristics of a nitrous oxide ($N_2O$) catalytic reactor with packed-bed geometry are theoretically and numerically investigated. Several researchers experimentally presented that catalytic decomposition of $N_2O$ in a packed bed generates about 82kJ/mole in the exothermic reaction. Based on the results they have studied the catalytic decomposition of $N_2O$ in a packed bed to use it not only as a mono-propellant thrust for small satellites but also as an igniter system for hybrid rockets. So we aim to identify important parameters existing in an $N_2O$ packed-bed geometry, and to clarify its critical effect on thermal characteristics of the catalytic igniter using a porous medium approach.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.198-205
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• 2018

본 연구는 $Co-CeO_2$ 촉매의 $N_2O$ 분해 반응에서 촉매의 제조 방법이 활성에 미치는 영향을 고찰하였다. $Co-CeO_2$ 촉매는 공침법(Co-precipitation)과 함침법(Incipient wetness impregnation)으로 제조하였다. 제조된 촉매의 성능을 평가하기 위하여 $N_2O$ 직접 촉매 분해(Direct catalytic $N_2O$ decomposition) 반응을 $250{\sim}375^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 결과 공침법으로 제조된 촉매(CoCe-CP)는 $O_2$ 및/또는 $H_2O$의 존재 하에서도 $N_2O$ 분해 반응에서 향상된 성능을 보인 반면에 함침법으로 제조된 촉매(CoCe-IM)는 그렇지 못하였다. 이러한 촉매 활성의 차이를 조사하기 위하여 XRD, BET, TEM, $H_2-TPR$, $O_2-TPD$ 그리고 XPS와 같은 촉매 특성 분석들을 진행하였다. 촉매의 제조 방법에 따라서 입자의 크기 및 표면적이 변화하는 것을 확인하였고 합성 과정이 촉매의 물리적 특성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 공침법으로 제조된 촉매의 활성 증가는 $Co^{3+}{\rightarrow}Co^{2+}$의 향상된 환원 특성 및 산소 탈착 속도 향상에 기인한 것으로 여겨진다. 하지만, $N_2O$ 분해와 관련이 있는 촉매의 표면 전하 상태 및 결합에너지는 제조 방법에 따라서 변하지 않는 것을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권12호
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• pp.942-948
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• 1992

Ultrafine iron oxide powder, {{{{ gamma }}-Fe2O3 and $\alpha$-Fe2O3, were prepared by the thermal decomposition of organometallic compounds. The formation process of powder includes the thermal decomposition and oxidation of the organometallic precursors, Fe(N2H3COO)2(N2H4)2 (A) and N2H5Fe(N2H3COO)3.H2O (B). The organometallic precursors, A and B, were synthesized by the reaction of ferrous ion with hydrazinocarboxylic acid, and characterized by quantitative analysis and infrared spectroscopy. The mechanistic study for the thermal decomposition was performed by DAT-TG. The iron oxide powder was obtained by the heat treatment of the precursors at 20$0^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ for half an hour in air. The phases of the resulting product were proved {{{{ gamma }}-Fe2O3 and $\alpha$-Fe2O3 respectively. The particle shape was equiaxial and the particle size was less than 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$. Magnetic properties of the {{{{ gamma }}-Fe2O3 powder obtained from A and B was 234 Oe of coercivity, 64.26 emu/g of saturation magnetization, 23.59 emu/g of remanent magnetization and 24.1 Oe, 47.27 emu/g, 3.118 emu/g respectively. The value of $\alpha$-Fe2O3 powder was 1.494 Oe, 0.4862 emu/g, 0.1832 emu/g and 1,276 Oe, 0.4854 emu/g, 0.1856 emu/g respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권9호
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• pp.582-587
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• 2006

Decomposition behavior of $ferro-Si_3N_4$was investigated with varying temperature and holding time in mud components for high temperature refractory applications. Porosities gradually increased with increasing temperature and holding time due to the carbothermal reduction of $Si_3N_4\;and\;SiO_2$. Silicon monoxide (SiO) as a intermediate resulted from evaporation of $Si_3N_4\;and\;SiO_2$ reacted with C sources to generate needle-like ${\beta}-SiC$ and Fe in $Si_3N_4$ acted as a catalyst in order to enhance growth of SiC grain with the preferred orientation. SiC generation yield increased with increasing holding time, all of the $Si_3N_4\;and\;SiO_2$ affected on SiC formation up to 2h. However, SiC generation was only dependent on residual $SiO_2$ over 2h, because the carbothermal reduction reaction of $Si_3N_4$ was no longer possible at that time.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권5호
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• pp.453-460
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• 1987

β'-sialon(Z=2.7) specimens with <30%wt. graphite as a reducing agent were decomposed at 1350°up to 1,450℃ under the atmosphere of 90% N2-10%H2. The decomposition of β'-sialon was calculated from the change in Z-value, and the formation of new minerals was identified from X-ray diffraction patterns. The decomposition reactions of sialon were considered to yield a stable sialon close to β-silicon nitride and some aluminum compounds according to the following equations; β'-sialon(s)＋C(s)＋N2(g)→β2-sialon(metastable)＋β3-sialon(stalbe phase) β2-sialon(s)＋C(s)＋N2(g)→β3-sialon(s)＋AlN(s)＋α-Al2O3(s)＋15R(s)＋SiO(g)＋Al2O(g)＋CO(g) Z-value; β2( 3.5)>β'( 2.7)>β3( 0.5) The decomposition rate of sialon was controlled by two mechanisms ; One was characterized by the interface area of contact, corresponding to an apparent activation energy of 50.5Kcal/mol in the initial stage, and the other by the diffusion, corresponding to that of 104.3Kcal/mol in the final stage of the decomposition.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권8호
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• pp.730-735
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• 1996

The layered perovskite oxide, KSr2Nb3O10, was synthesized. The interlayer potassium cations were readily exchanged by protons in hydrochloric acid solution to give the protonation compound, HSr2Nb3O10·0.5H2O. The intercalation compounds, [NH3(CH2)nNH3]xSr2Nb3O10, were also obtained by acid-base reactions between the protonation compound and organic bases, 1,n-alkyldiamines. The interlayer distances in the intercalation compounds were linearly increased with the increase of the number of carbon (Δc/Δn=1.05 Å) in 1,n-alkyldiamines. The intercalated alkyldiammonium ions formed a paraffin-like monolayer with average tilting angle (θ) of ca. 56°. The intercalation reactions occurred stoichiometrically. The thermal decomposition process of the intercalation compounds showed distinct three steps due to the desorption of hydrated water, the decomposition of organic moiety, and the decomposition of Sr-related compounds.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-9
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• 2016

본 연구는 플라즈마/촉매 공정을 이용하여 n-헵테인과 일산화탄소의 동시제거에 대해 조사하였다. n-헵테인과 일산화탄소의 분해특성을 파악하기 위해 플라즈마/촉매 공정과 촉매공정의 분해효율을 비교하였고, 촉매의 종류, 온도, 전력 등을 변화시켜 실험을 진행하였다. n-헵테인의 분해효율은 반응기 내부의 온도보다는 에너지밀도에 더 영향을 많이 받는 것으로 확인되었으며, 일산화탄소는 에너지밀도와 반응기 내부 온도 모두의 영향을 받는 것으로 나타났다. 촉매의 종류를 달리하며 n-헵테인의 분해효율을 조사한 결과 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ru/{\gamma}-Al_2O_3{\approx}Ag/{\gamma}-Al_2O_3$순으로 나타났다. 특히, $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$를 사용한 경우 n-헵테인 분해 과정에서 일산화탄소가 거의 발생하지 않았으며, $CO_2$ 선택도가 100%에 가까웠다. 일산화탄소 분해효율은 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ru/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 순으로 나타났으며, $180^{\circ}C$이하의 온도에서는 플라즈마/촉매 공정의 효율이 높고, $180^{\circ}C$이상에서는 촉매 공정의 분해효율이 높았다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.453-458
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• 2009

Fe의 함량을 0.5~3.3 wt%의 범위에서 이온 교환하여 제조한 Fe-TNU-9 제올라이트 촉매상에서 $N_2O$ 농도를 2000~8500 ppm, 반응온도를 $300{\sim}550^{\circ}C$ 범위 내에서 $N_2O$ 직접분해반응을 수행하였다.제조된 촉매는 X-선 회절분석, 질소흡착, 주사전자현미경 등으로 특성분석을 수행하였다. 최적 Fe 함량은 2.7 wt%로 그 이상의 함량에 있어 Fe 함량은 $N_2O$ 직접분해반응에 큰 영향을 미치지 않았다. 이온교환 후에 TNU-9의 XRD 상으로는 안정된 상태를 유지하였지만 0.01 M Fe 용액 하에서 이온 교환한 3.1 wt% Fe-TNU-9 제올라이트는 H-TNU-9에 비해 최대 60%까지의 결정화도가 감소하였다. 이러한 결정화도의 감소는 비표면적 및 기공부피와 연관질 수 있지만 감소정도는 약 10% 정도로 결정화도 감소와 비교하면 영향은 크지 않았다. 멱차수법을 이용한$N_2O$ 분해반응에 있어$N_2O$ 부분 반응차수는 $420^{\circ}C$에서 0.69, $464^{\circ}C$에서 0.97차까지 변화하였다. 활성화 에너지는$N_2O$의 농도가 증가하면 같은 경향으로 증가하였고, 34~43 kcal/mol 범위 내에서 넓게 분포하였다.