• Title/Summary/Keyword: 귀금속 촉매

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DEVELOPMENT OF METAL FOAM FILTER BY USING CUSTOMIZED DESIGN PROGRAM (설계전용프로그램을 이용한 금속폼 필터 개발)

  • Lee, J.M.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2010.05a
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    • pp.446-447
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    • 2010
  • 최근 개발된 니켈 초합금 금속폼은 기존의 매연저감장치 신소재로 여겨지고 있다. 금속폼은 세가지 두드러진 특징을 갖고 있다. 첫째, 금속폼은 큰 기공의 다공성 매질로써 매연을 포집하여 축적할 수 있는 용량이 기존 필터에 비해 상대적으로 크며 그로인하여 재생 시 연소 안전성이 두드러진다. 둘째, 복잡하고 굴곡있는 기공 구조와 큰 비표면적은 물질전달 특성을 향상시켜 촉매 적용 시 촉매의 전환성능을 향상시키고 그로 인하여 귀금속 촉매량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 셋째, 금속폼은 다양한 기공크기를 가지며, 다양한 조합의 금속폼을 개발할 수 있어 요구 성능에 따른 최적의 필터 설계를 가능케 한다. 이번연구에서는, 금속폼의 필터 성능을 다양한 실험을 통하여 측정 평가하며, 이런 이해를 기반으로 필터로 제작하여 엔진실험벤치에서 그 성능을 검증하였다. 필터의 성능은 수트 포집효율과 그에 따른 필터의 압력강하와 촉매 활성 능력으로 평가되었다. 이러한 실험과 병행하여 금속폼에서의 수트 포집과정을 모델링하고 이를 상용 프로그램인 CFD-ACE+에 추가하여 설계전용 프로그램을 개발하였으며, 엔진실험결과와 비교 검증하였다. 본 논문에서는 금속폼의 높은 매연축적용량과 향상된 물질전달 특성이 어떻게 필터의 귀금속 촉매와 체적을 줄일 수 있는지 제시하고 있다.

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Recovery of Precious Metals from Spent Catalyst Generated in Domestic Petrochemical Industry (한내 석유화학 폐촉매로부터 귀금속의 회수 연구)

  • 김준수;박형규;이후인;김성돈;김철주
    • Resources Recycling
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    • v.3 no.1
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    • pp.17-24
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    • 1994
  • Recovery of precious metal values from petrochemical spent catalyst is important from the viewpoint of environmental protection and resource recycling. Two types of spent catalysts were used in this study. One used in the manufacture of ethylene contains 0.3% Pd in the alumina substrate. The other used in oil refining contains 0.3% Pt and 0.3% Re. Both spent catalysts are roasted to remove volatile matters as carbon and sulfur. Then, metallic Pd powder from Pd spent catalyst is obtained in the course of grinding, hydrochloric acid or aqua regia leaching and cementation with iron. For the recovery of Pt and Re from Pt-Re spent catalyst, Pt and Re are leached with either HCI or aqua regia, first. Metallic Pt powder is recovered from the leach solution by cementation with Fe powder. Re in sulfide form is precipitated by the addition of sodium sulfide to the solution obtained after Pt recovery. It is found that 6N HCI can be successfully used as leaching agent for both types of spent catalyst. 6N HCI is considered to be better than aqua regia in consideration of reagent and equipment cost.

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A Study of the Reaction Characteristics on Hydrocarbon Selective Catalytic Reduction of NOx Over Various Noble Metal Catalysts (다양한 귀금속 촉매를 이용한 NOx의 탄화수소 선택적촉매환원 반응 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sung-Su;Jang, Du-Hun;Hong, Sung-Chang
    • Clean Technology
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    • v.17 no.3
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    • pp.225-230
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    • 2011
  • Characteristics of hydrocarbon selective catalytic reduction of NOx using various noble metal catalysts were investigated. The best active metal is Pt, supports are $CeO_2$ and $TiO_2$ by strong interactions between active metals, and 55% of conversion rate of NOx is shown. Pd, Rh and Ag catalysts presented a conversion of less than 20% as active metals, and supports also showed the poor activity compared to $SiO_2$ and $ZrO_2$. Experiments were performed with different types of reducing agents, amount, concentration of oxygen and space velocity in order to investigate the performance of catalysts according to operating conditions. The results confirm that the methane is better than propane as a reducing agent, and as the ratio of methane/nitrogen oxide increases, the catalytic activity increased, as the concentration of oxygen increases and space velocity decreases, the performance of catalysts increased.

Preparation of CuO-CeO2 mixed oxide catalyst by sol-gel method and its application to preferential oxidation of CO (졸-겔법에 의한 CuO-CeO2 복합 산화물 촉매의 제조 및 CO의 선택적 산화반응에 응용)

  • Hwang, Jae-Young;Hahm, Hyun-Sik
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.34 no.4
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    • pp.883-891
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    • 2017
  • For the preferential oxidation of CO contained in the fuel of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), CuO-$CeO_2$ mixed oxide catalysts were prepared by the sol-gel and co-precipitation methods to replace noble metal catalysts. In the catalyst preparation by the sol-gel method, Cu/Ce ratio and hydrolysis ratio were changed. The catalytic activity of the prepared catalysts was compared with the catalytic activity of the noble metal catalyst($Pt/{\gamma}-Al_2O_3$). Among the catalysts prepared with different Cu/Ce ratios, the catalyst whose Cu/Ce ratio was 4:16 showed the highest CO conversion (90%) and selectivity (60%) at $150^{\circ}C$. As the hydrolysis ratio was increased in the catalyst preparation, surface area increased, and catalytic activity also increased. The highest CO conversions with the CuO-$CeO_2$ mixed oxide catalyst prepared by the co-precipitation method and the noble metal catalyst (1wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$) were 82 and 81% at $150^{\circ}C$, respectively, whereas the highest CO conversion with the CuO-$CeO_2$ mixed oxide catalyst prepared by the sol-gel method was 90% at the same temperature. This indicates that the catalyst prepared by the sol-gel method shows higher catalytic activity than the catalysts prepared by the co-precipitation method and the noble metal catalyst. From the CO-TPD experiment, it was found that the catalyst having CO desorption peak at a lower temperature ($140^{\circ}C$) revealed higher catalytic activity.

귀금속촉매의 수소동위원소 교환반응효율

  • 정흥석;이한수;안도희;유재형;백승우;강희석;이성호;김광락;손순환
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.11b
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    • pp.577-582
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    • 1996
  • 삼중수소수와 수소간의 수소동위원소 교환반응을 수행하였다. 촉매로는 백금/SDB고분자촉매, 백금/활성탄촉매 및 니켈/SiO$_2$-A1$_2$O$_3$촉매를 사용하였다. 촉매층의 높이 및 수소유속이 촉매반응효율에 미치는 영향을 관찰하였다. 수소동위원소 교환반응에는 고분자촉매가 가장 높은 효율을 갖는 것이 확인되었다.

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Study of the Electrode Catalyst for Direct Borohydride Fuel Cel (알칼리 붕소 수소화물 직접이용 연료전지에서의 전극촉매 연구)

  • Jun Chang-Sung;Song Kwang Ho;Kim Sung Hyun;Lee Kwan-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.299-302
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    • 2005
  • Direct Borohydride Fuel Cell은 알칼리 붕소 수소화물의 수용액을 이용하는 연료전지로 연료의 직접 산화반응을 통해 기존의 DMFC(직접 메탄을 연료전지)보다 높은 전류밀도와 OUV(Open Circuit Voltage)를 나타낸다. 또한 액체 연료를 사용하므로 장치 구성이 간단하며, 사용하는 연료가 반응성이 높은 알칼리 붕소 수소화물로 이루어져 있기 때문에 탄화수소 계열의 액체 연료와 달리 전기화학 반응이 비귀금속 전극에서도 쉽게 이루어질 수 있다는 장점을 가지고 있다 하지만 강알칼리 조건에서 전기화학 반응이 진행되므로 이에 적합한 재료로 장치를 구성해야 하며, 액체 상태의 연료가 전해질을 투과하는 현상인 크로스오버 문제를 해결해야 하고, 생성물인 $BO_2$-가 침적되어 전지효율을 떨어뜨리는 것을 방지해야 하는 문제점이 있다. 또한 알칼리 붕소 수소화물이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 hydrolysis 반응을 억제하여야 하고 직접 산화반응만이 진행될 수 있도록 전지를 구성해야 연료효율을 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수소 생성반응일 hydrolysis 반응은 억제하고 연료의 직접 산화반응만을 진행시키기 위한 전극촉매에 대하여 연구하였다. 일반적인 저온형 연료전지의 전극촉매로 사용하는 Pt등의 귀금속 촉매와, 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 Ni등의 비귀금속 촉매를 그 연구 대상으로 하였으며, 평가 방법으로는 unit cell station을 이용한 단위전지 성능측정 실험과 Potentiostat/Galvanostat을 이용한 half cell 실험을 병행하여 수행하였다.

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Catalyst technology for developing low emission vehicles (저공해 차량용 촉매기술)

  • 김상환
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.76-81
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    • 1991
  • 1. 서론. 2. 가솔린 자동차. 3. 디젤 자동차. 4. 메탄올 엔진. 5. 결어 자동차 보유대수가 급격히 증가하고 대도시에서의 평균속도가 매년 떨어지며 가솔린의 유황 및 납 함량이 매우 높은 우리의 실정에서는 기존의 삼원촉배에서 귀금속사용량을 줄이고 급격한 가속이나 비정상적인 운전에 의하여 삼원촉매의 용융 및 파괴가 일어나지 않도록 내열성, 내충격성 및 소결성이 우수한 삼원촉매를 개발하며 연료속에 포함된 높은 농도의 피독물질에 의하여 삼원촉매의 성능이 떨어지지 않도록 하는 삼원촉매에 대한 연구가 필요하다. 또한 삼원촉매를 테스트하는 우리의 실정에 맞는 driving cycle의 확립과 이를 시뮬레이션 할 수 있는 모델의 개발도 시도되어야 한다.

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The Effect of Volume and Precious Metal loading on the Performance of Pd+Rh Three Way Catalysts (Pd+Rh 삼원촉매에서 촉매체적 및 귀금속량이 정화성능에 미치는 영향)

  • 김계윤
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.23 no.3
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    • pp.389-397
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    • 1999
  • Recently the use of Pd catalyst have been continued to expand because of cost avaliabilityand performance advantages. Especially the Pd+Rh catalyst instead of the Pt+Rh catalyst had been used for most of three way catalysts because of the more stringent emission standards and its higher temperature effectiveness. The main purpose of this study is to investigate the design parameter impacts on the Pd+Rh cat-alyst for the automotive exhaust catalysts application. This study was investigated on the catalyst efficiency for the volume and the precious metal loading of the Pd+Rh ceramic monolithic cata-lyst. And experiments concerning the effects of volume and precious metal loading on Pd+Rh three way catalysts were conducted to examined the catalyst light-off temperature and conver-sion efficiency on higher volume demonstrated almost similar performance. But their effects on higher precious metal loading demonstrated considerably better performance.

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Selective Catalytic Oxidation of Ammonia over Noble Catalysts Supported on Acidic Fe-ZSM5 Supports (산성 Fe-ZSM5 담체에 담지된 귀금속 촉매를 활용한 암모니아의 선택적 산화반응)

  • Kim, Min-Sung;Lee, Dae-Won;Lee, Kwan-Young
    • Clean Technology
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    • v.18 no.1
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    • pp.89-94
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    • 2012
  • In this study, we investigated the activity of Pd and Pt supported on acidic Fe-ZSM5 supports for selective catalytic oxidation of ammonia ($NH_3$-SCO). Among the catalysts, Pt/Fe-ZSM5 catalyst exhibited superior $NH_3$-SCO activity to Pd/Fe-ZSM5 catalyst. We also tested Pt/Fe-ZSM5 catalysts with different Fe loading using ion-exchange method to prepare Fe-ZSM5 supports, which resulted in the increased catalytic performance with smaller Fe content: $NH_3$ was oxidized completely at low temperature ($250^{\circ}C$). The physicochemical properties of Fe-ZSM5 were investigated to figure out the relationship between the characteristics of the catalysts and the catalytic activity on $NH_3$-SCO by Inductively coupled plasma-atomic emissions spectrometer (ICP-AES), $N_2$ sorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed desorption of $NH_3$ ($NH_3$-TPD) technique.

백금족 귀금속 촉매의 삼중수소 분리반응특성

  • 정흥석;백승우;강희석;이한수;안도희;김광락;이성호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.295-300
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    • 1997
  • 백금족 원소인 Rhodium 과 Palladium 담지 SDBC 고분자촉매를 제조하여 삼중수소 분리반응 특성을 실험하였다. 수중에서도 고활성을 유지하는 소수성촉매 제조를 위하여 고수율의 벌크중합법에 의한 SDBC 고분자담체를 합성하였다. 삼중수소 분리반응실험은 수소유속과 반응온도를 촉매물질에 따라 변화 시켜서 반응효율을 측정함으로써 수행하였다. 실험결과 Rhodium-SDBC 와 Palladium-SDBC 공히 삼중수소 분리반응에 활성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 Rhodium은 유망한 백금대체 촉매물질로 개발될 수 있음이 밝혀졌다.

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