• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.452-457
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• 2005

실리카라이트 폼에 $0.2{\mu}m$ 정도의 가는 MFI 제올라이트 입자를 담지하여 만든 폼(foam) 촉매에서 n-옥탄의 분해반응을 조사하였으며, 생성물 분포에 Delplot 기법을 적용하여 반응기구를 고찰하였다. 담지된 MFI 제올라이트의 Si/Al 몰비는 25로 추정되며, 담지량은 실리카라이트 폼의 25 wt％이었다. 겉보기 밀도는 $0.11g{\cdot}cm^{-3}$로 낮아 촉매 충전량을 0.02 g에서부터 0.5 g까지 바꿀 수 있어서 압력손실 없이 반응물과 생성물의 체류시간을 폭 넓게 조절하였다. 촉매 충전량이 많아지면 n-옥탄의 전환율과 올레핀 수율이 높아졌다. 촉매를 조금 사용하였을 때 생성물 분포는 단순하여 양성자 분해기구로 설명할 수 있었다. 촉매 사용량이 많아지면 분해 생성물의 추가 반응이 진행되어 반응성이 낮은 올레핀과 파라핀의 함량이 많아지며 생성물 분포가 복잡해졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.838-846
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• 2016

산업체에서 많이 사용되는 연소공정은 배가스 성분의 회수나 제거를 필요로 한다. 최근에는 배가스로부터 이산화탄소를 회수하기 위해 제올라이트 13X를 사용하는 MBA(이동상흡착) 공정이 개발되었다. 본 연구에서는 제올라이트 13X에 대한 이산화탄소, 질소, 이산화황 및 수증기의 흡착 실험을 수행하여 흡착평형 및 고체입자 안으로의 흡착속도를 조사하였다. 여러 실험온도에서의 흡착데이터를 Langmuir, Toth, Freundlich 등온흡착식에 적용하여 각 흡착등온식의 파라미터를 구했고, 이론식에 의한 예측값과 실험데이터가 잘 일치함을 확인하였다. 이산화황과 수증기가 불순물로 존재할 경우에 주성분인 이산화탄소의 흡착량을 측정하였다. 이성분 흡착 데이터는 순수 성분에 대해 얻어진 파라미터를 extended Langmuir 등온흡착식에 적용하여 예측한 결과와 잘 일치하였다. 다만, $H_2O$ 불순물이 대략 ${\sim}10^{-5}H_2O\;mol/g$ zeolite 13X 이하 존재할 때에는 $CO_2$ 흡착량이 순수 $CO_2$의 흡착보다 오히려 소량 증가하는 현상이 관찰되었다. 실험으로 측정한 흡착속도를 구형 입자 확산모델에 적용하여 이산화탄소, 이산화황, 질소, 수분의 확산계수와 활성화에너지를 구했다. 미량의 불순물이 흡착되어있을 때는 이산화탄소나 이산화황의 확산계수가 줄어들었다. 본 연구에서 얻어진 파라미터 값들은 실제 흡착공정의 설계에 유용할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.712-718
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• 2016

Y 제올라이트로부터 합성한 메조 포러스 물질을 지지체로 사용한 백금 촉매를 n-octadecane의 수첨업그레이딩 반응을 통한 항공유 제조에 적용 하였다. Y 제올라이트를 골격 구성물질로 사용하여 메조 포러스 알루미노실리케이트($MMZ_{HY}$)를 합성 하였다. $Pt/MMZ_{HY}$ 촉매상에서 Mg 첨가가 n-octadecane의 수첨업그레이딩 반응에 미치는 영향을 고찰 하였다. 촉매의 특성은 X 선 회절, 질소 흡착, 승온환원, 암모니아승온탈착 및 흡착 피리딘 적외선 분광법으로 수행 하였다. 본 연구에서 Mg가 2 wt% 첨가된 $Pt/MMZ_{HY}$ 촉매가 가장 높은 항공유 수율을 보였는데, 이는 Mg의 첨가에 의해 Pt금속의 분산도와 환원도가 증가할 뿐만 아니라, 산점의 양과 세기가 증가하기 때문이다. 또한 $PtMg/MMZ_{HY}$ 촉매 상에서 이소 파라핀에 대한 선택도가 80 % 이상임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.10-15
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• 2014

극초음속 비행체는 속도가 증가할수록 공기와의 마찰열과 엔진열이 증가한다. 이러한 열적부하는 비행체 구조물의 변형을 야기하고 오작동을 유발할 수 있다. 흡열연료는 액체 탄화수소 연료로써 열분해 반응, 촉매분해 반응과 같은 흡열반응을 통해 열을 흡수할 수 있는 연료이다. 본 연구에서는 methylcyclohexane을 모델연료로써 선정하여 흡열특성을 측정하는 연구를 수행하였다. 반응열을 향상시키기 위해 제올라이트를 적용하였고 HZSM-5가 흡열량 향상에 가장 효과적인 것을 확인하였다. 본 연구의 목적은 흡열량 향상에 미치는 촉매의 영향을 연구하는 것이다. 이 촉매는 케로신연료를 흡열연료로써 사용하는 시스템에 적용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.332-335
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• 2011

친환경 재료에 대한 관심이 급증함에 따라 재료의 구조적 기능성 및 투수성을 동시에 갖는 다공성 콘크리트의 활용이 증가되고 있다. 본 연구에서는 다공성 콘크리트에 제올라이트를 혼합하여 다양한 활용도를 갖는 다기능형 옥석 제품의 수질정화 능력을 평가하여 친환경제품으로서의 적합성을 검토하였다. 흐름이 없는 시험용 수조에서 시간에 따른 오염도 제거율은 T-N (70.6%), T-P (67.0%), BOD (57.7%), TOC (50.6%) 순으로 우수한 수질정화 특성을 보였다. 또한 유입 및 유출이 가능한 비점오염원에서 시간에 따른 유출부에서의 수질오염도 및 중금속 농도의 제거율은 Zn (99.9%), Pb (90.0%), BOD (69.2%), COD (33.5%) 순으로 흐름이 없는 경우에서의 오염도 제거율보다 수질정화 특성이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 다공성 콘크리트 시설물을 실제 하천 등에 시공했을 시에 우수한 오염도 제거율을 바탕으로 친환경제품으로 적합함을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.65-75
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• 2013

In this study, the engineering characteristics of volcanic ash-cement soil mixtures and zeolite-cement soil mixtures are investigated by using unconfined compression test, freezing-thawing test, SEM and XRD analysis. The samples were mixed with volcanic ash from Mt. Baekdusan or porous zeolite, and cement as the ratios of 3.5:1, 4.0:1, 4.5:1, 5.0:1 with and without metakaolin. It is confirmed that compressive strength degraded with increasing of the amount of volcanic ash or zeolite, and increased with addition of metakaolin as a binder. Moreover, test results suggested that the mixtures provided sufficient freezing-thawing resistance. In addition, ettringite as a product of cement hydration was detected by SEM and XRD, and that possibly contributes to the strength of the mixtures.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.511-521
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• 2000

디젤자동차와 같이 희박연소 상태에서 많이 배출되는 질소산화물을 선택적 촉매환원(SCR)으로 제거하기 위하여 제올라이트와 금속산화물을 조합한 촉매를 석영 반응로에서 설험하였다. 환원제는 자동차 배출가스에 포함되어 있어 실용 가능성이 크다고 판단되는 탄화수소 중 안전성 및 환원효율이 좋은 올레핀계 탄화수소인 프로필렌을 사용하였다. 본 연구에서는 제올라이트 및 금속산화물계의 단일촉매 상태에서의 NOx 전환율을 파악하고, 저옹 및 고온에서 활성이 다른 촉매를 기계적으로 조합하여 NOx 전환 활성 온도창(Temperature Window)을 확대하고 내구성이 좋은 촉매를 찾고자 하였다 0.55wt%Pt-$TiO_2$/5wt%Cu-ZSM-5 촉매와 0.28wt%Pt-$TiO_2$/$Al_2O_3$ 촉매 및 1.1 wt%Pt-$TiO_2$/$Mn_2O_3$ 촉매 모두 $400^{\circ}C$를 변곡점으로 저온과 고온에서 NOx 제거활성이 있었는데, 저온에서 활성이 가장 큰 것은 0.28wt%Pt-$TiO_2$/$Al_2O_3$ 촉매이었고, 고온에서는 1.1wt%Pt-$TiO_2$/$Mn_2O_3$(21) 촉매가 제일 높은 활성을 보였다. 그러나 수분 및 아황산가스 공존시와 열적 내구성 면에서는 0.55wt%Pt-$TiO_2$/5wt% Cu-ZSM-5 촉매가 가장 우수하게 나타났다.

• 대한화학회지
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• 제37권1호
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• pp.76-82
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• 1993

Ca(II) 와 Tl(I)으로 교환되고 완전히 진공 탈수된 2개의 제올라이트 A 결정 즉, $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A (a = 12.242(2){\AA})\;와\;Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A (a = 12.191(1){\AA})$의 구조를 21(1)$^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 X-선 단결정 회절법으로 해석하였다. 이들 두 결정은 총농도를 0.05M로 한 $Ca(NO_3)_2$ 와 $$TINO_3$ 혼합용액을 사용하여 흐름법으로 이온교환하여 만들었고 탈수는 360$^{\circ}C$ 및 $2{\times}10^{-6}\;torr$에서 2일간 행하였다. $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A$ 구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 179개를 사용하여 $R_1$ = 0.072 와 $R_2$ = 0.076까지, $Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A$구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 226개를 사용하여 $R_1$ = 0.048 and $R_2$ = 0.043까지 정밀화시켰다. 두 구조에서 Ca(II) 이온은 3개의 6-링 산소와 결합하면서 3회 회전축 상에 위치하였다. 단위세포당 교한된 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ca^{2+}$ 이온은 6-링 자리에, $Tl^+$ 이온은 8-링 자리에 우선적으로 위치한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.323-326
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• 2011

HZSM-5, synthesized in fluoride medium, showed high selectivity for the formation of 1,4-diethylbenzene (1,4-DEB) in the vapour phase ethylation of ethylbenzene (EB) with ethanol and hence becomes a convenient eco-friendly substitute for hazardous mineral acid catalysts. De-ethylation of EB to benzene was also minimized over this catalyst. As the medium pore size and presence of weak and medium acid sites might be the cause of such benefits, fluoride mediated synthesis of ZSM-5 is proven to be advantageous for para-selective alkylation of alkyl aromatics.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.140-145
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• 1997

$Cu/ZnO/ZrO_2$와 MFI계열의 제올라이트(HZSM-5, H-Ga-Sllicate, H-Fe-Silicate)로 이루어진 혼성촉매상에서 이산화탄소 접촉수소화반응을 수행하였다. MFI계열의 제올라이트중 브뢴스테드 산점양이 가장 많은 HZSM-5를 포함한 혼성촉매가 가장 높은 $C_2{^+}$ 탄화수소 수율을 나타내었다. HZSM-5를 포함한 혼성촉매 중에서는 $SiO_2/Al_2O_3$비가 낮을수록, 이온교환 시간이 많을수록 즉 브뢴스테드 산점의 양이 많을수록 $C_2{^+}$ 탄화수소에 대한 수율이 높았다. HZSM-5에 금속이온을 이온 교환 하였을 경우, $HZSM-5{\simeq}Ga/HZSM-5>Zn/HZSN-5$의 순서로 활성이 높았는데 이 또한 브뢴스테드 산점수가 많을수록 활성이 증가하였다.