• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.228.1-228.1
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• 2010

선택적 CO 산화반응(PrOx)을 위한 Ru이 고분산 담지된 $Ru/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매를 증착-침전법(deposition-precipitation)으로 제조하였다. 용액의 pH와 aging 시간에 따른 Ru 입자의 크기 변화와 분산도의 영향을 살펴보았으며 함침법(impregnation)으로 비교 촉매를 제조하였다. 촉매의 특성분석은 BET, TPR, CO-Chemisorption분석을 수행하여 촉매의 비표면적, 환원특성, 분산도를 알 수 있었다. 특성분석결과, 증착-침전법으로 제조한 $Ru/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매가 함침법으로 제조한 촉매에 비해 분산도가 높았으며, pH별 촉매 제조에서는 pH6.5로 제조한 촉매가 22.06%로 가장 높은 분산도를 보였다. 또한, 담체의 비표면적 영향에 따른 Ru 입자의 분산도를 살펴보기 위해 ${\gamma}-Al_2O_3$와 ${\alpha}-Al_2O_3$ 담체를 적용한 결과, 비표면적이 작은 ${\alpha}-Al_2O_3$ 담체 표면에서 Ru 분산도가 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체에 비해 높았다. 이는 기공이 발달하여 비표면적이 넓은 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체는 소량의 Ru을 고분산 담지 시 담체 표면보다는 기공 내에 담지 되는 양이 많아 실제 반응 시 반응에 참여하는 표면 활성 금속양이 적음을 알 수 있다. 특히, 선택적 산화반응과 같이 표면에서 빠른 반응이 일어나는 경우, 기공 내부의 활성금속이 반응에 참여하기 어려워 반응 활성이 낮음을 PrOx 반응실험을 통해 확인할 수 있었다. PrOx test 조건은 GHSV 250000~60000, 온도는 80~200도, 람다값은 2~4로 성능 비교하여 실험 하였다. PrOx의 성능평가 결과 담체를 ${\alpha}-Al_2O_3$를 사용하여 deposition-precipitation방법으로 제조한 pH6.5 촉매에서 $100{\sim}160^{\circ}C$에서 90%의 가장 높은 CO conversion을 가지고 18%의 선택도를 가졌다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.10a
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• pp.43-44
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• 1992

촉매막반응기란 반응기와 분리막이 동시에 하나의 과정으로 결합된 unit로, 촉매막반응기를 사용할 경우 가역 반응에서 막을 통한 생성물의 선택적 제거는 화학 평형이동을 유발시켜 열역학적으로 얻을수 있는 평형 전환율보다 높은 전환유을 얻을 수 있다. 본 연구는 이러한 촉매막반응기의 성능에 대한 실험적 연구로, 산 촉매하에서 일어나는 MTBE 분해반응을 12-텅스토인산 촉매상에서 수행하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.53-60
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• 1997

1. 서론 : 촉매막기술은 반응과 분리공정을 동시에 하나의 장치에서 수행할 수 있기 때문에 한 개의 공정을 줄일 수 있는 효과적인 에너지 절약형 기술이다. 생성물중의 적어도 하나가 선택적으로 막을 통해 투과되기 때문에 가역반응의 경우에는 비가역반응에 가까운 거동을 보이게 된다[1-5]. 본 연구는 12-텅스토인산($H_3PW_{12}O_{40}$)를 촉매로 사용하고 막반응시를 비활성촉매막반응기(IMRCF, Inert membrane reactor with catalyst in the feed side)형태, 막으로는 PSF(Polysulfone), PPO(Polyphenylene Oxide)를 사용하여 MTBE(Methyl tert-butyl ether)분해반응을 모사하였다. 막반응기에서 생성된 생성물을 선택적으로 분리해냄으로 인하여 전환율은 고정층보다 증가하였는데 반응온도가 증가할수록, 반응물의 분압은 낮을수록 증가하였다. 반응온도가 높아짐에 따라 막반응기에서의 전환율은 고정층반응에서 나타나는 전환율과의 차이가 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 위와같은 결과에 따라서 MTBE 반응물의 분해로 생성되는Isobutene의 수율이 90$\circ$C 이상의 반응온도에서 촉매/반응물비에 대한 최적조건이 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.157.1-157.1
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• 2011

선택적 CO 산화반응(PrOx)에 사용되는 촉매 중 Pt, Ru, Rh 등의 귀금속 계 촉매들은 비귀금속 계 촉매에 비해 활성이 좋은 반면 가격이 비싸다는 경제적인 제한점이 있다. 따라서 소량의 귀금속을 사용하여 높은 활성의 촉매를 제조하고자 활성금속의 고분산 담지 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 담체인 ${\gamma}-Al_2O_3$ 표면에 활성금속인 Pt의 고분산 담지를 위해 증착-침전법(Deposition-precipitation)을 적용하였으며 용액의 pH 변화에 따른 Pt 금속 입자의 분산도에 대한 영향을 살펴보았다. Pt의 함량은 1wt%로 고정하였고 침전제로 NaOH를 사용하여 용액의 pH를 pH 7.5 ~ 10.5로 변화시켰다. 제조된 촉매는 세척 후 $400^{\circ}C$, 3시간 소성 하였다. 제조된 1wt% Pt/$Al_2O_3$ 촉매의 특성분석을 위해 BET, TPR, CO-chemisorption을 수행하였다. PrOx 반응 실험은 GHSV=60,000 $ml/g_{cat}{\cdot}h$, $T=100{\sim}200^{\circ}C$, ${\lambda}$=4 조건에서 수행되었으며 반응 전에 촉매는 $400^{\circ}C$, 3시간 환원 후 사용하였다. 촉매의 특성분석과 PrOx 반응 실험 결과를 통해 촉매가 담체 위에 고분산 되는 최적의 pH를 확인할 수 있었으며, 기존의 함침법으로 제조된 촉매와 성능 비교를 통해 제조방법에 따른 영향을 살펴보았다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.565-574
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• 2006

The trend towards the application of single enantiomers of chiral compounds is undoubtedly increasing. Among the various methods to obtain one single enantio-riched compound selectively, enantioselective catalysis is the most attractive method. Especially, it is important to increase the activity, selectivity and lifetime of usually expensive chiral catalysts with a minute quantity in the enantioselective synthesis. Immobilization of active homogeneous catalysts is a fashionable topic in asymmetric catalysis, providing the inherent advantage of easy separation and better handling properties. Many different ways have been investigated to improve the enantioselectivity of products and to recycle the catalysts. This review mainly focused on the present scope and limitations of different types of enantioselective heterogeneous catalysts.

• Clean Technology
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• v.19 no.3
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• pp.287-294
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• 2013

The $NH_3$-selective catalytic reduction (SCR) reaction of NO with excess of oxygen were systematically investigated over Cu-zeolite and Fe-zeolite catalysts. Cu-zeolite and Fe-zeolite catatysts to adapt the SCR technology for mobile diesel engines were prepared by liquid ion exchange and incipient wetness impregnation of $NH_4$-BEA and $NH_4$-ZSM-5 zeolites. The catalysts were characterized by BET, XRD, FE-TEM (field emission transmission electron microscopy) and SEM/EDS. The SCR examinations performed under stationary conditions showed that the Cu-exchanged BEA catalyst revealed pronounced performance at low temperatures of $200{\sim}250^{\circ}C$. With respect to the Fe-zeolite catalyst, the Cu-zeolite catalyst showed a higher activity in the SCR reaction at low temperatures below $250^{\circ}C$. BEA zeolite based catalyst exhibited good activity in comparison with ZSM-5 zeolite based catalyst at low temperatures below $250^{\circ}C$.

• Clean Technology
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• v.21 no.3
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• pp.153-163
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• 2015

The effects of H₂O and residue SO₂ in flue gases on the activity of the Fe/zeolite catalysts for low-temperature NH₃-SCR of NO were investigated. And the addition effect of Mn, Zr and Ce to Fe/zeolite for low-temperature NH₃-SCR of NO in the presence of H₂O and SO₂ was investigated. Fe/zeolite catalysts were prepared by liquid ion exchange and promoted Fe/zeolite catatysts were prepared by liquid ion exchange and doping of Mn, Zr and Ce by incipient wetness impregnation. Zeolite NH₄-BEA and NH₄-ZSM-5 were used to adapt the SCR technology for mobile diesel engines. The catalysts were characterized by BET, X-ray diffraction (XRD), SEM/EDS, TEM/EDS. The NO conversion at 200 ℃ over Fe/BEA decreased from 77% to 47% owing to the presence of 5% H₂O and 100 ppm SO₂ in the flue gas. The Mn promoted MnFe/BEA catalyst exhibited NO conversion higher than 53% at 200 ℃ and superior to that of Fe/BEA in the presence of H₂O and SO₂. The addition of Mn increased the Fe dispersion and prevented Fe aggregation. The promoting effect of Mn was higher than Zr and Ce. Fe/BEA catalyst exhibited good activity in comparison with Fe/ZSM-5 catalyst at low temperature below 250 ℃.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.6
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• pp.614-617
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• 2012

Ti-containing zeolite was synthesised and used in the epoxidation of di-cyclopentadiene (DCPD). Among various Ti-zeolite catalysts, Y contained Ti-zeolite showed the highest yield in the epoxidation of DCPD. The study was also investigated in terms of the Ti content in the catalysts, $H_2O_2$/substrate ratio, reaction temperature and applied time. The reaction conditions significantly influenced on both the catalytic activity and selectivity. In addition, Ti structure in the zeolite was analyzed using IR and UV-vis spectroscopy.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.1
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• pp.41-49
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• 2012

This study was aimed at the development of catalysts for the direct methanol synthesis by partial oxidation of methane. Mo-Bi-V-Al mixed oxide catalysts were prepared and characterized and used in the direct methanol synthesis reaction. The catalysts prepared by the sol-gel method had much larger surface areas than those prepared by the co-precipitation method. The larger the surface area was, the less the methanol selectivity was. The catalysts having larger surface area facilitate the complete oxidation of methane, decreasing the selectivity of methanol. The catalysts prepared by the sol-gel method showed higher methanol selectivity of 13% at $20^{\circ}C$ lower temperature than those prepared by the co-precipitation method. Through XRD analysis, it was revealed that the structures of the catalysts prepared by the two methods were different. In the reaction, methanol selectivity increased and carbon dioxide selectivity decreased with pressure due to the suppression of complete oxidation reaction at a high pressure.