알루미늄 금속이 용해될 시 대기와 접촉한 용탕 표면에서 생성되는 알루미늄 드로스는 알루미늄 생산 공정에서 발생되는 필수적인 부산물이다. 그러나 알루미늄 드로스의 대부분은 매립에 의한 처리가 이루어지고 있어 환경오염의 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 드로스를 재자원화 하여 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매의 담체에 일부 대체하는 연구를 진행하였다. 재활용 된 알루미늄 드로스를 촉매 원료 $WO_3$, $V_2O_5$, $TiO_2$와 혼합하여 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매를 제조하였다. 제조 된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매는 XRD, XRF, BET 분석을 통해 특성평가를 진행 하였으며, 내구성 평가를 통해 $Al_2O_3$ 함량이 증가할수록 V$V_2O_5-WO_3/TiO_2-Al_2O_3$ SCR촉매의 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. MR(Micro-Reactor)을 이용한 촉매 활성평가를 진행하여 촉매의 실사용 온도 $350^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$에서 90%이상의 촉매효율을 나타내었다.
염료감응형 태양전지에서 반도체 산화물은 전자의 생성과 이동에 중요한 역할을 하므로 이에 관한 광범위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 $V_2O_5$를 첨가시킨 반도체 산화물을 제작하여 염료 감응 태양 전지의 특성을 연구하였다. $V_2O_5$가 첨가된 $TiO_2$ 페이스트는 졸 겔 공정의 스크린 인쇄 법으로 제조하였고, 이에 따른 표면특성 및 전기적 특성을 측정하였다. $V_2O_5$가 첨가됨에 따라 결정립 크기가 증가하였고 염료감응태양전지의 개방 회로 전압, 단락 전류, 충전 계수 및 변환 효율 특성이 개선됨을 확인할 수 있었다.
The effect of Pt addition over $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalyst supported on PRO-66 was investigated for NO reduction in order to develop the catalytic filter working at low temperature. Catalytic filters, $Pt-V_2O_5-WO_3/TiO_2/PRD$, were prepared by co-impregnation of Pt, V, and W precursors on $TiO_2$-coated ceramic filter named PRD (PRD-66). Titania was coated onto the pore surface of the ceramic filter using a vacuum aided-dip coating method. The Pt-loaded catalytic filter shifted the optimum working temperature from $260-320^{\circ}C$(for the catalytic filter without Pt addition) to $190-240^{\circ}C$, reducing 700 ppm NO to achieve the $N_x$ slip concentration($N_x\;=\;NO+N_2O+NO_2+NH_3$) less than 20 ppm at the face velocity of 2 cm/s. $Pt-V_2O_5-WO_3/TiO_2$ supported on PRD showed the similar catalytic activity for NO reduction with that supported on SiC filter as reported in a previous study, which implies the ceramic filter itself has no considerable interaction for the catalytic activity.
This study examined the catalytic destruction of 1,2-dichlorobenzene on ${V_2}{O_5}/TiO_2$ nanoparticles. The ${V_2}{O_5}/TiO_2$ nanoparticles were synthesized by the thermal decomposition of vanadium oxytripropoxide and titanium. The effects of the synthesis conditions, such as the synthesis temperature and precursor heating temperature, were investigated. The specific surface areas of ${V_2}{O_5}/TiO_2$ nanoparticles increased with increasing synthesis temperature and decreasing precursor heating temperature. In addition, the removal efficiency of 1,2-dichlorobenzene was promoted by a decrease in heating temperature. However, the removal efficiency of 1,2-dichlorobenzene was decreased by an anatase to rutile phase transformation at temperatures $1,300^{\circ}C$.
The effects of sintering additives such as $Bi_2O_3$ and $V_2O_5$ on the microwave dielectric and sintering properties of (Zn, Mg)$TiO_3$ system were investigated. Highly dense samples were obtained for $(Zn_{0.8}Mg_{0.2})TiO_3$ at the sintering temperature range of $870{\sim}900^{\circ}C$ with $Bi_2O_3$ and $V_2O_5$ additions of <1wt.%, respectively. The microwave dielectric properties of $(Zn_{0.8}Mg_{0.2})TiO_3$ with 0.45 wt.% $Bi_2O_3$ and 0.55 wt.% $V_2O_5$ sintered at $900^{\circ}C$ were as follows: $Q{\times}f_o$=56,800 GHz, ${\varepsilon}_r$=22, and ${\tau}_f=-53ppm/^{\circ}C$. In order to improve temperature coefficient of resonant frequency, $TiO_2$ was added to the above system. The optimum amount of $TiO_2$ was 15 mol.% when sintered at $870^{\circ}C$, at which we could obtain following results: $Q{\times}f_o$ = 32,800 GHz, ${\varepsilon}_r$ = 26, and $\tau_f=0ppm/^{\circ}C$.
The effects of sintering additives such as B $i_2$$O_3$ and $V_2$$O_{5}$ on the microwave dielectric and sintering properties of (Z $n_1$$_{-xM}$$g_{x}$)Ti $O_3$ system were investigated. Highly dense samples were obtained for (Z $n_{0.8}$M $g_{0.2}$)Ti $O_3$ at the sintering temperature range of 870~90$0^{\circ}C$ with B $i_2$$O_3$ and $V_2$$O_{5}$ additions of 〈1 wt.%, respectively. The microwave dielectric properties of (Z $n_{0.8}$M $g_{0.2}$)Ti $O_3$ with 0.45 wt.%B $i_2$$O_3$ and 0.55 wt.% $V_2$$O_{5}$ sintered at 90$0^{\circ}C$ were as follows : Q$\times$$f_{o}$ = 50,800 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 22, and $\tau$$_{f}$ = -53 ppm/$^{\circ}C$. In order to improve temperature coefficient of resonant frequency, Ti $O_2$ was added to the above system. The optimum amount of Ti $O_2$ was 15 moi.% when sintered at 87$0^{\circ}C$, at which we could obtain following results: Q$\times$$f_{o}$ = 32,800 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 26, and$\tau$$_{f}$ = 0 ppm/$^{\circ}C$.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.EX>.
가스상 원소수은의 산화수은으로의 산화에 대한 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 계 SCR 촉매의 활성이 조사되었다. 상용 SCR 촉매의 경우 원소수은 산화반응에 산화제로 작용하는 HCl의 존재 및 반응조건에 상관없이 반응 후의 모든 촉매에서 수은성분이 검출되지 않았다. 이는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 계 SCR 촉매에서 HCl에 의한 원소수은의 산화는 수은이 촉매표면에 거의 흡착되지 않는 Eley-Rideal mechanism에 의해 진행되는 것을 나타내는 결과이다. $V_2O_5$ 함량에 따라 수은 산화활성이 크게 증가되는 것으로부터 $V_2O_5$가 수은산화 반응에 주된 활성점 임을 확인할 수 있었다. 그러나 $V_2O_5$ 함량에 따라 TOF는 감소하는데 이는 촉매 표면에 존재하는 $V_2O_5$의 구조에 따라 수은산화 활성에 차이가 있다는 것을 의미한다. 동일한 반응온도와 HCl 농도에서 산화 조건에 비해 SCR 조건에서 원소수은의 산화활성은 크게 낮은 것으로 나타났다.
The effects of the sintering additives such as Bi$_2$O$_3$and V$_2$O$_{5}$ on the microwave dielectric and sintering properties of ZnTiO$_3$system were investigated. Densities of >97% of the theoretical densities have been attained for ZnTiO$_3$at the sintering temperature range of 870~90$0^{\circ}C$ with Bi$_2$O$_3$and V$_2$O$_{5}$ additions of $_3$were obtained with 0.6wt% Bi$_2$O$_3$and 0.5wt% V$_2$O$_{5}$; Qxf$_{o}$ = 48,400 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 22, and $\tau$$_{f}$ = -43 PPm/$^{\circ}C$. In order to improve temperature coefficient of resonance frequency, TiO$_2$was added to the above system. The optimum amount of TiO$_2$was 15mo1% when sintered at 87$0^{\circ}C$, at which we could obtain following results ; Qxf$_{o}$ = 44,700 GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 26, and $\tau$$_{f}$ = 0 ppm/$^{\circ}C$.EX>.>.EX>.>.>.EX>.
The effects of the sintering additives such as B $i_2$$O_3$ and $V_2$$O_{5}$ on the microwave dielectric and sintering properties of ZnTi $O_3$ system were investigated. Highly dense samples were obtained for ZnTi $O_3$ at the sintering temperature range of 870~90$0^{\circ}C$ with B $i_2$$O_3$ and $V_2$$O_{5}$ additions of <1 wt.%, respectively. The microwave dielectric properties of ZnTi $O_3$ with 0.6 wt.% B $i_2$$O_3$ and 0.5 wt.% $V_2$$O_{5}$ were as follows: Qx $f_{o}$ = 48,400 GHz, $\varepsilon$$_{r}$= 22, and $\tau$$_{f}$ = -43 ppm/$^{\circ}C$. In order to improve temperature coefficient of resonant frequency, Ti $O_2$ was added to the abode system. The optimum amount of Ti $O_2$was 15 mol.% when sintered at 87$0^{\circ}C$, at which Ive could obtain following results: Qx $f_{O}$ = 44,700GHz, $\varepsilon$$_{r}$ = 26, and $\tau$$_{f}$ = 0 PPm/$^{\circ}C$.>.EX>.>.>.EX>.>.>.
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 $CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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