• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.599-604
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• 2013

In this study, Ti added Mn-Cu mixed oxide catalysts were prepared by a co-precipitation method and used for the low temperature (< $200^{\circ}C$) selective catalytic reduction (SCR) of NOx with $NH_3$. Physicochemical properties of these catalysts were characterized by BET, XRD, XPS, and TPD. Mn-Cu mixed oxide catalysts were found to be amorphous with a large surface and they showed high SCR activity. Experimental results showed that the addition of $TiO_2$ to Mn-Cu oxide enhanced the SCR activity and $N_2$ selectivity. Ti addition led to the chemically adsorbed oxygen species that promoted the oxidation of NO to $NO_2$ and increased the number of $NH_3$ adsorbed-sites such as $Mn^{3+}$.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.157-160
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• 2008

The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. In general, most feasible strategies to generate hydrogen from hydrocarbon fuels consist of a reforming step to generate a mixture of $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$ (steam) followed by water gas shift (WGS) and CO clean-up steps. The WGS reaction that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces another mole of $H_2$ was carried out in a two-stage catalytic conversion process involving a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). In a typical operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift catalyst to reduce the CO concentration to about 3~5%. The HTS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to a range of 2~4%. The iron based catalysts (G-3C) was used for the HTS to convert the most of CO in the effluent from the partial oxidation (POX) to $H_2$ and $CO_2$ at a relatively high rate. Parametric screening studies were carried out for variations of the following variables: reaction temperature, steam flow rate, components ratio ($H_2/CO$), and reforming gas flow rate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.1
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• pp.82-87
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• 2008

$N_2O$ decomposition characteristics of dual bed mixed metal oxide catalytic system was investigated. The partial oxidation of methane at first reactor of dual bed catalytic system was performed over Co-Rh-Al (1/0.2/1) catalyst under the optimized condition of $8,000h^{-1}$ GHSV, gas ratio ($CH_4:O_2=5:1$) at $500^{\circ}C$. In the dual bed system investigated herein, the second catalyst bed was employed for the $N_2O$ decomposition using product of partial oxidation of methane at first bed. An excellent $N_2O$ conversion activity even at lower temperature ($<250^{\circ}C$) was obtained with Co-Rh-Al (1/0.2/1) or Co-Rh-Zr-Al (1/0.2/0.3/1) catalyst by combining Co-Rh-Al (1/0.2/1) hydrotalcite catalyst for the partial oxidation of methane in a dual-bed system. The $N_2O$ conversion activity is drastically reduced in the presence of oxygen in second bed of a dual-bed system over Co-Rh-Al (1/0.2/1) catalyst at $300^{\circ}C$.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.83-90
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• 2014

The main purpose of the study is to investigate the ideal manner and ratio to inject gasoline and DME simultaneously into intake port, and moreover to confirm the characteristics of combustion and emission of engine. Experimental conditions are 1200 rpm, compression ratio 8.5, intake air temperature (383 K). Internal cylinder pressure was collected to confirm the characteristics of combustion in order to calculate the heat release rate in the cylinder. In addition, HORIBA (MEXA 7100) which was possible analyzing emissions (NOx, CO, HC) was used. Vanguard gasoline engine (23HP386447) was used in this experiment. The result show that fuel design (DME-Gasoline) leads to the decrease of low temperature heat release, which is a benefit for higher-load on the HCCI engine. Also, IMEP and the indicated thermal efficiency increase with combustion-phasing retard, and these observations can be explained by considering the control of low temperature oxidation of DME.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.6
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• pp.709-709
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• 1995

원거리 플라즈마 화학증착법을 이용하여 저온에서 이산화규소박막을 제조하였다. 본 연구 에서는 공정변수인 기판의 온도, 반응기체의 조성 및 분압과 플라즈마 전력에 따른 산화막의 재료적인 물성을 평가하였다. XPS결과에서 산화막은 양론비(O/Si=2)보다 약간 적어 실리콘이 많이 함유된 막으로 나타났다. 이 경우 굴절율과 ESR분석에 의해 미결합된 실리콘의 양이 증가함을 알 수 있었다. SIMS분석에 의해 미량의 질소성분이 계면에 존재하는 것과 실리콘 미결함을 관찰하였다. FT-IR로부터 막내 수소량을 정량화하였으며 결합각 분포는 200℃이상에서 열산화막과 비슷한 값을 얻었다. 하지만 열산화막에 비해 높은 식각율을 보여 계면 스트레스에 의해 막내의 결합력이 약해진 것으로 생각된다.

• KSBB Journal
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• v.23 no.3
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• pp.245-250
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• 2008

The treatment of a model wastewater containing quinoline in an integrated wet oxidation-aerobic biological treatment was investigated. Partial wet oxidation under mild operating conditions was capable of converting the original quinoline to biodegradable organic acids such as nicotinic, formic and acetic acid, the solution of which was subjected to the subsequent aerobic biological treatment. The wet oxidation was carried out at 250$^{\circ}C$ and the initial pH of 7.0, and led to effluents of which nicotinic acid was oxidized through 6-hydroxynicotinic acid by a Bacillus species in the subsequent aerobic biological treatment. Either homogeneous catalyst of $CuSO_4$ or phenol, which is more degradable in the wet oxidation compared to quinoline, was also used for increasing the oxidation rate in the wet oxidation of quinoline at 200$^{\circ}C$. The oxidation of quinoline in the catalytic wet oxidation and the wet co-oxidation with phenol resulted in effluents of which nicotinic acid was biodegradable earlier in the aerobic biological treatment compared to those out of the non-catalytic wet oxidation at 250$^{\circ}C$. However, the lag phase in the biodegradation of nicotinic acid formed out of the wet oxidation at 250$^{\circ}C$ was considerably shortened after the adaptation of Bacillus species used in the aerobic biological treatment with the effluents of the quinoline wet oxidation.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.21 no.2 s.74
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• pp.35-45
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• 2006

Cobalt catalysts for gas mask loaded on various supports such as $Al_{2}O_{3},\;TiO_{2}$, AC(activated carbon) and $SiO_{2}$ were used to examine influences of calcination temperatures and reaction temperatures for CO oxidation. $Co(NO_{3})_2{\cdot}6H_{2}O$ was used as cobalt precursor and the catalysts were prepared by incipient wetness impregnation. The catalysts were characterized using XRD, TGA/DTA, TEM, $N_{2}$ sorption, and XPS. For the catalytic activity, support was in the order of ${\gamma}-Al_{2}O_{3}>TiO_{2}>SiO_{2}>AC\;and\;Al_{2}O_{3}$. The catalytic activity at lower temperature than $80^{\circ}C$ showed that with the increase of reaction temperature, cobalt catalysts on ${\gamma}-Al_{2}O_{3},\;TiO_{2},\;AC\$ has the negative activation energy but that of $SiO_{2}$ was positive.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.213-216
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• 2009

WGS(Water Gas Shift)반응은 일산화탄소(CO)를 이산화탄소($CO_2$)로 전환하는 반응으로 일체형 수소생산시스템의 실현을 위한 고순도 수소생산에 있어서 중요한 단계이다. WGS 반응은 열역학적 평형을 고려하여 고온전이반응(HTS: High Temperature Shift)과 저온전이반응(LTS: Low Temperature Shift) 두 단계 반응으로 진행된다. 두 단계 공정의 통합을 위해 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 개발이 필요하다. 최근 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 귀금속 촉매에 다양한 담체를 적용시킨 연구가 활발히 진행되고 있다. 선행 연구 결과, Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 특성 변화를 관찰하였다. 따라서 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 제조를 위해 환원성 담체인 $CeZrO_2$에 Pt 을 담지시켜 성능을 평가하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)으로 제조 하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 제조된 담체에 백금(Pt)을 함침법(Incipient Wetness Impregnate)으로 담지시켰다. 특성분석은 BET를 이용하여 표면적을 측정하였다. 촉매 반응 실험조건은 $200^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 45,000 ml/$h{\cdot}g-cat$ 으로 혼합가스($H_2$:60%, $N_2$:20%,$CH_4$:1%,CO:9%,$CO_2$:10%)를 흘려 반응 후 배출되는 가스를 Micro-Gas Chromatography 를 이용하여 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.19 no.5
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• pp.422-432
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• 2006

The volatile organic compounds(VOCs) have been recognized as a major contributor to air pollution. The catalytic oxidation is one of the most important processes for VOCs destruction due to getting high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt and bimetallic Pt-Ru, Pt-Ir were supported to ${\gamma}-Al_2O_3$. Xylene, toluene and MEK were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and were characterized by XRD, XPS, TEM and BET analysis. As a result, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalysts showed higher conversion than Pt monometallic catalyst. Pt-Ir bimetallic catalyst showed the highest conversion on the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. In the VOCs oxidation, Pt-Ru, Pt-Ir bimetallic catalyst had multipoint active sites, so it improved the range of Pt metal state. Therefore, bimetallic catalysts showed higher conversion of VOCs than monometallic ones. In this study, the use of small amount of Ru, Ir to Pt promoted oxidation conversion of VOCs.