• 제목/요약/키워드: 메탄올 산화반응

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O,O-Diethyl-S-Phenyl $Phosphorothiolate-^{18}O$의 산화반응기작 (Mechanistic Investigation in the Oxidation of ${\underline{O}},{\underline{O}}-Diethyl-{\underline{S}}-Phenyl\;Phosphorothiolate-^{18}O$)

  • 김정한
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권3호
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    • pp.210-215
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    • 1994
  • ${\underline{O}},{\underline{O}}-Diethyl-{\underline{S}}-phenyl\;phosphorothiolate-^{18}O$와 관련화합물들을 합성하고 MCPBA로 산화시켰다. 각 반응을 $^{31}P$ NMR로 추적하였고 반응산물을 GC-MS로 분석하였다. ${\underline{O}},{\underline{O}}-Diethyl-{\underline{S}}-phenyl\;phosphorothiolate-^{18}O$은 메탄올에서 MCPBA에 의해 diethyl methyl phosphate로 전환되며 $^{18}O$를 포함하고 있어 이 산화반응은 Segall과 Casida가 제안하였던 반응기작을 따르고 있음이 증명되었다.

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High dispersion of Pt electro catalysts on porous carbon nanofibers for direct methanol fuel cells

  • 신동요;안건형;이도영;이은환;이영근;안효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.411.2-411.2
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    • 2016
  • 직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

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고압반응 하에서 요소와 메탄올을 사용한 메틸카바메이트와 디메틸카보네이트 제조에 관한 금속산화물 촉매 및 이온성액체의 영향 (Effect of Metal Oxide Catalysts and Ionic Liquids on the Synthesis of Methyl Carbamate and Dimethyl Carbonate from Urea and Methanol under High Pressure Reaction System)

  • 김윤민;김철웅;고재천;박대원;구기갑
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.732-738
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    • 2011
  • 고압 반응시스템에서 요소와 메탄올로부터 메틸카바메이트(MC) 및 디메틸카보네이트(DMC)의 제조에 관한 금속산화물촉매와 이온성액체의 영향을 고찰하였다. 고립계에서 요소와 메탄올로부터 MC 수율은 촉매를 사용하지 않고도 $150^{\circ}C$ 이상의 반응온도에서 거의 100%를 나타내었으나, DMC 수율은 반응온도와 무관하게 1.5% 이하로 매우 낮은값을 나타내었다. 또한 MC와 메탄올로부터 DMC 수율은 $ZnCl_{2}$ 촉매를 사용한 경우에 가장 우수하였으며, 최적조건에서 16.3% 정도를 나타내었다. DMC 수율은 반연속식 실험에서 나노 크기의 촉매와 이온성액체를 함께 적용한 경우에 좀 더 향상되었다.

혐기소화에 의한 Biogas 생산과 Biomethanol 전환에 관한 고찰 (Biomethanol Conversion from Biogas Produced by Anaerobic Digestion)

  • 남재작;신중두;홍승길;함현식;박우균;소규호
    • 유기물자원화
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    • 제14권4호
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    • pp.93-103
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    • 2006
  • 바이오가스는 유기물의 혐기소화과정에서 생기는 부산물로 열에너지와 전기에너지로 사용되어왔다. 바이오디젤생산의 반응물과 연료로 사용되고 있는 메탄올의 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 본 총설에서는 메탄올을 메탄올로 전환하는 직접부분산화법의 최근 발전 동향을 간략한 메탄올합성의 역사와 함께 다루었으며, 산업 규모에서 주로 사용되고 있는 증기개질반응과 현재 연구단계에서 발전하고 있는 촉매산화법을 비교하였다. 이 총설에서는 바이오가스로부터 메탄올전환의 가능성이 기술적인 측면과 경제적 실용성 면에서 제시되었다.

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김치 용매 추출물의 항산화성 (Antioxidant Activity of Various Solvent Extracts from Freeze Dried Kimchi)

  • 이영옥;최홍식
    • 생명과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.66-71
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    • 1996
  • 동결건조한 김치를 물, 메탄올, 에칠 에테르로 각각 추출한 후 이들 용매추출물들이 지니고 있는 지질산화반응에서의 항산화력에 대하여 고찰하였다. 즉, linoleic acid mixture의 액상산화반응 조건($37^{\circ}C$)에서 과산화물 생성억제에 대한 용매별, 김치발효기간별, 농도별, 그리고 혼합용매종류별로 실험하여 추출물의 항산화능을 살펴보았다. 그 결과 물과 메탄올 추출물이 에틸에테르 추출물 보다 과산화물의 생성을 더 억제 하였다.그리고 첨가농도가 증가할수록 항산화성이 증대되었으며 발효 초일의 김치나 과숙김치보다 잘 숙성된 김치(15$^{\circ}C$에서 7일간 발효)의 추출물에 더 항산화성이 높았다. 또한 물과 메탄올의 비율을 달리 하여 추출한 경우 순수 메탄올보다 50~80% 메탄올 농도에서의 용매추출물에서 항산화효과가 높았다. 비록 75% 메탄올추출물의 항산화성은 BHA와 $\alpha$토코페롤보다는 낮았지만 동 추출물에서 계통적 분획 등에 의한 분획물의 항산화성을 계속 검토하므로서 보다 높은 항산화성 물질이 분리될 수 있음을 알 수 있었다.

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메탄올 용매에서 산소 첨가된 다섯자리 Schiff Base Cobalt(Ⅲ) 착물들의 활성 촉매에 의한 Hydrazobenzene의 산화반응 (Oxidation Reaction of Hydrazobenzene by Activated Catalysts of Pentadentate Schiff Base Cobalt(Ⅲ)-O2 Complexes in Methanol Solvent)

  • 노윤정;박동화;조기형;김상복;최용국
    • 대한화학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.302-308
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    • 1994
  • 산소가 포화된 메탄올 용액에서 다섯자리 Schiff base cobalt(II) 착물인 [Co(II)(Sal-DPT)(H$_2$O)] 와 [Co(II)(Sal-DET)(H$_2$O)]들의 활성촉매에 의한 hydrazobenzene(H$_2$AB)의 산화 주생성물은 trans-azobenzene(trans-AB)이다. UV-visible분광광도법에 의해 이들 반응의 속도상수 $k=6.06{\times}10^{-3}sec^{-3}$$2.50{\times}10^{-3}sec^{-1}$로 주어짐을 알았다. 균일 산화 활성촉매에 의한 H$_2$AB의 산화반응 메카니즘은 다음과 같은 과정으로 주어진다. H$_2$AB + Co(II)(L)(H$_2$O) + O$_2$ $\rightleftharpoons^K_{methanol}Co(III)(L)O_2{\cdot}H_2AB + H_2O\longrightarrow^{k}Co(II)(L) + trans-AB + H_2O_2$ (L: Sal-DPT and Sal-DET).

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전기화학적 증착법에 의한 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 백금-삼산화몰리브테늄 전극제조 (Synthesis of Pt-$MoO_3$ Electrode by Electrodeposition Method for Direct Methanol Fuel Cell)

  • 신주경;정소미;백성현;탁용석
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.435-439
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    • 2010
  • Pt-$MoO_3$ 혼합전극을 20 mM의 $H_2PtCl_6$ 수용액과 10 mM Mo-Peroxo 전해질을 이용하여 전기화학적 증착법에 의해 합성하였다. Pt와 증착 순서를 바꿔가며 혼합 전극을 합성하여 같은 양의 Pt가 증착된 순수한 Pt전극과 메탄올 산화반응 특성을 비교하였다. SEM (Scanning Electron Microscopy) 분석을 통하여 합성된 박막의 표면입자의 형태를 확인하였으며, X-선 회절(X-ray Diffraction)분석과 광전자 분광기(X-ray Photoelectron Spectroscopy; Thermo-scientific, ESCA 2000)분석을 통해 합성된 전극의 결정성과 산화가를 각각 조사하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매활성과 안정성을 평가한 결과 Pt를 증착한 후 $MoO_3$를 증착한 전극의 경우, 순수한 Pt전극에 비해 높은 촉매활성과 안정성을 나타내었는데, Pt와 $MoO_3$의 접촉이 좋을 경우 $MoO_3$가 조촉매로 작용해 메탄올 산화반응의 활성이 증가함을 확인하였다.

산소 첨가된 Cobalt(Ⅲ) 착물에 의한 2,6-di-tert-butylphenol의 산화반응

  • 오정근;임채평;최용국
    • 대한화학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.219-224
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    • 2002
  • 메탄올 용액에서 산소 첨가된 Co(III) 착물을 촉매로 사용하여 흡광광도법에의한 2,6-di-tert-butylphenol(DTBP)의 산화반응에 대하여 알아보았다. 산화반응의 결과로서 주 생성물은 2,6-di-tert-butylbenzoqu-inone(BQ)였고 산소 첨가된 착물의 촉매 활성은 [Co(III)2(SMPD)2(Py)2]2O2가 [Co(III)2(SPPD)2(Py)2]2O2보다 더 컸으며 속도상수(K)는 4.55∼2.12${\times}$10-3/s의 값으로 주어졌다. 또한 산화반응은 촉매, 산소분자 및 기질의 노도에 1차 반응임을 확인하였으며 활성화 에너지(Ea)가 10.38kJ/mol로 주어져 Arrhenius의 특성에서 벗어는 결과를 보였다.

아닐린과 메탄올의 산화 카르보닐화에 의한 Methyl N-phenyl carbamate 제조 연구 (Study on Preparation of Methyl N-Phenyl Carbamate by Oxidative Carbonylation of Aniline and Methanol)

  • 노종선;이관영;김태순;장태선;윤병태;김성보
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권1호
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    • pp.119-124
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    • 2018
  • 아닐린과메탄올의산화 카르보닐화방법에의한 Methyl N-phenyl carbamate 제조는 기존의포스겐을사용하는폴리머의 단량체 생산공정을 대체할 수 있는 환경 친화적인 공정으로 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 담지체로 Y-zeolite, $SiO_2$, $Al_2O_3$를 사용하여 불균일화 촉매를 제조하였고, 제조 된 불균일화 촉매를 이용하여 아닐린과 메탄올로부터 산화카르보닐화 연속운전을 시도하였다. 회분식반응기를 이용하여 담지체를 결정하였으며, 담지된 palladium 촉매를 이용하여 조촉매의 영향과 반응온도, 반응압력 등 여러 반응최적조건을 확립하였다. 최적의 반응조건 MPC의 수율은 98.6% 였으며, 반응속도론적 연구를 수행하였다. 각 반응온도의 반응속도상수로부터 얻어진 활성화 에너지는 각각 E=82.38 kJ/mol, E=66.20 kJ/mol 이었다. 또한 확립된 반응조건에서 장시간 연속운전을 수행하여 카바메이트 공정 개발을 위한 기초자료를 구하였다.

불균일상 촉매를 이용한 대두유의 에스테르화 반응 (Esterification Reaction of Soybean Oil by Heterogeneous Catalysts)

  • 신용섭
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.269-274
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    • 2004
  • 불균일상 촉매를 이용한 대두유와 메탄올간의 에스테르화 반응에 대하여 조사하였다. 온도 40∼$65^{\circ}C$에서 대두유와 메탄올 혼합물 내 성분 분배를 측정하였다. NaOH, CaO, Ca(OH)$_2$, MgO, Mg(OH)$_2$, and Ba(OH)$_2$과 같은 촉매에 대하여 반응 혼합물의 글리세린 함량을 측정하였다. 측정된 글리세린 농도로부터 반응 혼합물의 전화율을 계산하였다. 촉매 투여량, 보조용매 그리고 반응온도의 최종전화율에 대한 영향을 조사하였다. 대두유에 대한 메탄올의 용해도는 메탄올에 대한 대두유의 용해도보다 월등히 컸다. 대두유의 에스테르화 반응에 불균일상 촉매를 사용한 경우 최종전화율은 불균일상 촉매의 염기도에 크게 의존하였고, 촉매 금속의 염기도 증가에 따라 증가하였다. 알칼리 금속의 수산화물이 산화물 보다 효과적이었으며, 산화물은 촉매효과를 보이지 않았다. Ca(OH)$_2$를 에스테르화 반응의 촉매로 사용한 경우, 최종전화율의 최대값이 촉매 투여량 4%일 때 측정되었다. 최종전화율과 반응속도는 온도증가에 따라 증가하였으며 5$0^{\circ}C$에서 급격한 증가를 보였다. Ba(OH)$_2$를 촉매로 사용한 경우 보조용매로 HCl$_2$를 투여하면, 투여량 3%일 때 최종전화율의 최대값이 측정되었다.