• 제목/요약/키워드: 붕소 수소화 반응

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마이크로 Pin Fin 화학반응기에서 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 연구 (Pressure Drop and Catalytic Dehydrogenation of NaBH4 Solution Across Pin Fin Structures in a Microchannel Reactor)

  • 정기문;최석현;이희준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권6호
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    • pp.381-387
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    • 2017
  • 수소화붕소나트륨은 안정적으로 수소가 저장된 물질이며, 촉매반응으로 수소를 용이하게 분리할 수 있다. 본 연구에서는 탈수소 반응률을 높이기 위해 비표면적이 큰 마이크로 pin fin 화학반응기를 제작하여 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 실험을 수행하였다. 나노공정을 이용하여 실리콘웨이퍼에 높이 $300{\mu}m$, 직경 $50{\mu}m$의 pin fin을 축간격 1.3, 횡간격 1.5으로 엇갈림 배열하였다. 수소화붕소나트륨 수용액은 5~20 wt.% 농도로 Re수 1~60으로 공급되었으며, 초고속카메라를 이용하여 탈수소반응 유동양상을 관찰하였다. 실험 결과 마이크로 pin fin 화학반응기는 동일 수력학적직경을 가지는 직관 마이크로채널 화학반응기보다 화학반응 성능이 2.45배 우수한 반면, 압력강하는 1.5배 증가하였다.

염화알루미늄 존재하에서의 수소화붕소나트륨과 대표적 유기화합물과의 반응 (Reaction of Representative Organic Compounds with Sodium Borohydride in the Presence of Aluminum Chloride)

  • 윤능민;이호준;정진순
    • 대한화학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.275-285
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    • 1973
  • 유기화합물의 선택환원에 필요한 자료를 얻기 위하여 수소화붕소나트륨과 염화알루미늄의 3:1 혼합물의 테트라히드로푸란 용액에서의 환원성을 규명하였다. 49개의 대표적 유기화합물을 골라 이시약과 실온에서 작용하여 대략의 반응속도와 정량관계를 알아보았다. 테트라히드로푸란 용액에서 염화알루미늄 1몰에 수소화붕소나트륨 3몰을 가하면 현탁용액이 생기는데 수소화붕소나트륨 보다는 훨씬 환원성이 강하다. 알데히드와 케톤은 한시간 이내에 빨리 환원되고 아실유도체는 서서히 그러나 카르복시산은 매우 느리게 환원되었다. 에스테르, 락톤, 에폭시드는 수소화붕소나트륨이나 보란보다 훨씬 빨리 환원되었다. 삼차 아미드는 서서히 환원되었으나 일차 아미드는 수소는 발생하지만 환원은 거의 일어나지 않았다. 벤조니트릴은 30분에 환원이 완결되었으나 카프로니트릴은 느리게 환원되었다. 니트로화합물, 이황화물, 술폰등은 이 시약과 반응하지 않으나 아조, 아족시, 옥심기는 서서히 반응하고 이소시안산페닐은 도중단계까지만 환원되었다 올레핀은 쉽게 수소화붕소화 반응을 하였다.

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마이크로채널 탈수소 화학반응기에서 수소화붕소나트륨 수용액의 계면마찰에 대한 실험연구 (Experimental Study of Interfacial Friction in NaBH4 Solution in Microchannel Dehydrogenation Reactor)

  • 최석현;황승식;이희준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권2호
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    • pp.139-146
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    • 2014
  • 수소화붕소나트륨은 수소 에너지를 저장 및 공급할 수 있는 안정된 금속 물질이다. 본 논문에서는 탈수소 화학반응기 유로 설계를 위해 수력학적 직경 $461{\mu}m$를 가지는 마이크로채널에서 수소화붕소나트륨 수용액의 탈수소 화학반응이 일어날 때 수용액과 수소 기체 간의 이상유동 계면마찰에 대하여 실험연구를 수행하였다. 화학반응기 마이크로채널은 직사각 단면으로 높이 $300{\mu}m$, 너비 1 mm, 길이 50 mm 로 실리콘 웨이퍼에 공정되었으며, 가수분해 촉진을 위해 루테늄을 촉매로서 100 nm 두께로 채널 표면에 증착하였다. 가시화 결과 Re 수 30 이하에서 기포유동 양상이 관측되었다. 이상마찰승수는 기포율에 선형적으로 비례하며, 탈수소 화학반응기를 설계할 때 계면마찰에 영향을 미치는 수용액의 초기농도, 촉매 화학반응률, 체류시간을 고려해야 된다.

유기 붕소 화합물의 아민화 반응을 이용한 Aminophosphonic Acid의 새로운 합성방법 (New Synthetic Method of Aminophosphonic Acid via Amination of Organoboranes)

  • 김상범;조경연;홍석인
    • 대한화학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.682-686
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    • 1994
  • 인을 포함한 유기 붕소 화합물의 아민화 반응을 이용하여 aminophosphonic acids를 합성하는 새로운 방법이 연구되었다. Diethyl 2-methyl-2-propenyl-phosphonate, diethyl 3-butenylphosphonate를 보란으로 수소화 붕소화시킨 뒤 이들을 hydroxylamine-O-sulfonic acid로 아민화시켜 각각 diethyl 3-aminopropylphosphonate, diethyl 3-amino-2-methyl-2-propylphosphonate 및 diethyl 4-aminobutylphosphonate를 합성하였으며, 이를 가수분해하여 해당하는 aminophosphonic acid들을 얻었다.

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수소화붕소아연에 의한 선택환원. 수소화붕소아연의 대표적 유기화합물과의 반응 (Selective Reduction with Zinc Borohydride. Reaction of Zinc Borohydride with Selected Organic Compounds Containing Representative Functional Groups)

  • 윤능민;이호준;김혜규;강재효
    • 대한화학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.59-72
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    • 1976
  • 수소화붕소아연의 선택환원성을 조사하기 위하여 대표적 유기화합물 54종을 택하여 수소화붕소 아연과 일정한 조건 (THF 용액, 실온, 수소화이온의 농도 : 0.5M, 유기화합물의 농도 : 0.125M)하에서 반응시켜 대략의 반응속도와 정량관계를 알아보았다.

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알켄의 수소화붕소 첨가반응에 의한 다양한 유기보레인화합물로부터의 높은 위치선택성을 가진 전기화학적 에폭시화합물의 고리 열림 반응 (High Regioselective Electrochemical Epoxide Ring Opening Reaction by the Various Alkylboranes Prepared by Hydroboration of Alkenes)

  • 최정훈;이성재;장지화;주충렬;백대진
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 1999년도 제2회 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.27-27
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    • 1999
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수소화붕소리튬, 보란 및 보란-염화리튬 (1 : 0.1)에 의한 카르보닐화합물의 선택환원 (Selective Reduction of Carbonyl Compounds with Lithium Borohydride, Borane, and Borane-Lithium Chloride (1 : 0.1) in Tetrahydrofuran)

  • 윤능민;차진순
    • 대한화학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.259-267
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    • 1978
  • 수소화붕소리튬, 보란 그리고 보란-염화리튬(1:0.1)의 카르보닐화합물 환원에 있어서의 선택성을 5쌍의 대표적인 카르보닐화합물 쌍(벤즈알데히드-아세토페논, 벤즈알데히드-2-헵탄온, 2-헵탄온-벤조페논, 아세토페논-벤조페논, 2-헵탄온-아세토페논)에 대해서 이들 수소화물의 제한된 양을 반응시켜 알아보았다. 이들 수소화물중 보란-염화리튬(1:0.1)이 제일 선택성이 좋았고, 수소화붕소 리튬과 보란도 2-헵탄온-아세토페논 쌍을 제외하고는 좋은 선택성을 보였다.

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연료전지 무인기 탑재용 수소발생기의 성능평가 (Performance Evaluation of Hydrogen Generator for Fuel Cell Unmanned Aircraft)

  • 박대일;김성욱;김동민;김태규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.627-633
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    • 2011
  • 연료전지 무인기 탑재용 수소발생기의 온도환경변화에 따른 성능평가를 수행하였다. 수소 저장 및 발생을 위해 화학수소화물 중 수소함량이 높고 저장성이 우수한 수소화붕소나트륨($NaBH_4$)을 연료로 사용하였으며, 촉매를 이용한 가수분해반응을 통해 수소를 발생하였다. 수소발생기의 온도환경변화를 위한 저온 및 고온 챔버를 각각 준비하였으며, 온도범위는 $-20^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$까지 $20^{\circ}C$의 간격으로 설정하였다. 20과 25wt.%의 $NaBH_4$ 용액 농도에서 수소발생기의 수소발생률과 반응기와 분리기의 온도변화를 측정하였다. 수소 발생률은 반응주기가 반복될수록 감소하였으며, 저온 환경에서는 높은 수소발생률을 보였지만, 고온 환경에서는 수소발생률이 급격히 감소하였다. 수소발생률의 감소는 촉매유실과 촉매표면의 $NaBO_2$ 도포가 원인으로 확인되었다.