• Title/Summary/Keyword: 촉매금속

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Design of the Stand-alone Autothermal Reformer for Natural Gas (자체 기동형 천연가스 자열개질기 설계)

  • Koo, Jeongboon;Kim, Youngae;Kwon, Hyunji;Kwak, Inseob;Sin, Jangsik
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.113.1-113.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 중 소형 SOFC에 적용할 수 있는 연료 변환 시스템으로 자체 기동 및 독립운전이 가능한 천연가스 자열개질(ATR) 반응기를 $10Nm^3/hr$급으로 개발하고자한다. 설계된 천연가스 자열개질기는 자열개질 촉매를 코팅한 금속 모노리스형 촉매체를 반응기 내에 장착함으로써 반응열을 신속하게 제거 또는 공급할 수 있는 시스템으로 구성되었다. 이는 금속 모노리스의 뛰어난 열전도 능력에 의해 반응기 내의 촉매층 전체 온도 분포를 균일하게 유지할 수 있는 저에너지형 자열개질 반응기이다. 또한 빠른 기동 특성을 실현하기 위하여 전기 발열식 촉매체(EHC ; Electically Heated Catalyst)를 장착한 start-up 시스템을 적용하여 천연가스 자열개질 반응기의 신속한 기동과 장치 간편화를 실현하였으며, 합성 syngas의 배열 회수를 위한 최적 열교환 시스템을 설계/적용함으로써 에너지 효율 향상을 도모하였다. 이와 같은 촉매 및 구조 시스템을 가지는 천연가스 자열개질 반응용 소형 연료변환 시스템을 원통형의 이중관 구조로 구성하고, 독립운전 모드로 개발함으로써 소형 SOFC의 연료 변환장치의 적용에 용이하게 하고자 한다.

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Study of the Electrode Catalyst for Direct Borohydride Fuel Cel (알칼리 붕소 수소화물 직접이용 연료전지에서의 전극촉매 연구)

  • Jun Chang-Sung;Song Kwang Ho;Kim Sung Hyun;Lee Kwan-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.299-302
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    • 2005
  • Direct Borohydride Fuel Cell은 알칼리 붕소 수소화물의 수용액을 이용하는 연료전지로 연료의 직접 산화반응을 통해 기존의 DMFC(직접 메탄을 연료전지)보다 높은 전류밀도와 OUV(Open Circuit Voltage)를 나타낸다. 또한 액체 연료를 사용하므로 장치 구성이 간단하며, 사용하는 연료가 반응성이 높은 알칼리 붕소 수소화물로 이루어져 있기 때문에 탄화수소 계열의 액체 연료와 달리 전기화학 반응이 비귀금속 전극에서도 쉽게 이루어질 수 있다는 장점을 가지고 있다 하지만 강알칼리 조건에서 전기화학 반응이 진행되므로 이에 적합한 재료로 장치를 구성해야 하며, 액체 상태의 연료가 전해질을 투과하는 현상인 크로스오버 문제를 해결해야 하고, 생성물인 $BO_2$-가 침적되어 전지효율을 떨어뜨리는 것을 방지해야 하는 문제점이 있다. 또한 알칼리 붕소 수소화물이 물과 반응하여 수소를 발생시키는 hydrolysis 반응을 억제하여야 하고 직접 산화반응만이 진행될 수 있도록 전지를 구성해야 연료효율을 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수소 생성반응일 hydrolysis 반응은 억제하고 연료의 직접 산화반응만을 진행시키기 위한 전극촉매에 대하여 연구하였다. 일반적인 저온형 연료전지의 전극촉매로 사용하는 Pt등의 귀금속 촉매와, 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 Ni등의 비귀금속 촉매를 그 연구 대상으로 하였으며, 평가 방법으로는 unit cell station을 이용한 단위전지 성능측정 실험과 Potentiostat/Galvanostat을 이용한 half cell 실험을 병행하여 수행하였다.

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A Study on the Sulfur-Resistant Catalysts for Water Gas Shift Reaction II. Effect of Alkali Metal Salt on the Activity of CoMo Catalyst (황에 저항성을 가지는 수성가스 전환반응 촉매의 연구 II. CoMo 촉매의 활성에 미치는 알칼리 금속염의 영향)

  • Kim, Joon Hee;Lee, Ho In
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.42 no.6
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    • pp.696-702
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    • 1998
  • The effect of alkali metal salt on the activity of Co-Mo catalyst which has high resistance to sulfur poisoning for water gas shift reaction(WGSR) was studied. Two groups of catalysts were prepared to investigate the effects of anion and cation in alkali metal salts. For K-doped catalysts made with various potassium salts having different anion, the catalytic activity was explained to depend mainly on the BET surface area. Among the catalysts prepared by various nitrates of alkali metal as precursor, the Li-doped catalyst showed the best activity, and the others did not make significant differences giving relatively low activities. And the change of BET surface area by varying the loading of alkali metal showed a similar trend to that of activity. In this case, the activity was dependent on both BET surface area and the ratio of $Mo^{6+}$ with a tetrahedral coordination symmetry to $Mo^{6+}$ with an octahedral one, $Mo^6+[T]/Mo^{6+}[O]$ value.

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Regeneration of Spent Nickel Catalyst for Hydrogenation (수소화 반응용 니켈 폐촉매의 재생)

  • 전종기;박영권;김주식
    • Resources Recycling
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    • v.13 no.3
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    • pp.27-36
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    • 2004
  • Nickel oxide was recovered through roasting of a spent catalyst for hydrogenation reaction. Nickel on Kieselguhr catalysts were prepared by a precipitation method after a treatment of the recovered-nickel oxide with an acid. Effects of roasting temperature of the spent catalyst on recovery of nickel oxide was investigated. Most of nickel oxide could be recovered through roasting of the spent catalyst at $1000^{\circ}C$. In regeneration of catalysts by the precipitation method after the treatment of nickel oxide with an acid, the effect of promoter, precipitation condition and reduction condition on catalytic performance in vegetable oil hydrogenation were investigated. The addition of CaO or $Ce_2$$O_3$ resulted in an increase of catalytic activity.

일산화탄소 제거를 위한 정화통용 첨착금속화합물 촉매의 특성

  • 박재만;김덕기;신채호;신창섭
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.301-304
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    • 2002
  • 화재대피용 방독마스크의 주요한 기능은 상온에서의 일산화탄소 제거이며, 가장 효과적인 방법은 촉매에 의한 것이다. 일산화탄소 제거를 위한 호흡용 보호구의 정화통 충진재로써 범용으로 쓰이는 촉매는 Hopcalite로 Cu와 Mn이 혼합된 산화물 촉매이다. 그러나 이들 촉매는 상온에서 CO의 제거효율이 낮아 많은 양을 충진해야 하는 어려움이있다.(중략)

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Electrocatalytic Activity of Platinum-palladium Catalysts Prepared by Sequential Reduction Methods (순차적 환원 방법으로 제조된 백금-팔라듐 촉매의 전기 활성)

  • Park, Jae Young;Park, Soo-Jin;Jung, Yongju;Kim, Seok
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.23 no.2
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    • pp.153-156
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    • 2012
  • In this study, two different methods were studied to prepare Pt-Pd catalysts for direct methanol fuel cells in order to enhance the electrochemical efficiency. The catalysts were compared with simultaneously deposited Pt-Pd and sequentially deposited Pt-Pd. The electrocatalysts contained 20 wt% of metal loading on carbon black and 1 : 2 of Pt : Pd atomic ratio. Electrochemical properties of the catalysts were compared by measuring cyclic voltammetries and average sizes and lattice parameters were measured by transmission electron microscopy images and x-ray diffraction. As a result, sequentially deposited Pt-Pd/C catalysts showed better electrochemical properties than those of simultaneously deposited Pt-Pd/C catalysts.

Study of fabrication of anodic TiO2 nanotube and transition metal catalyst doping on its surface (양극산화 타이타늄 나노튜브 제작 및 전이금속 촉매 표면처리에 대한 연구)

  • O, Gi-Seok;Yu, Hyeon-Seok;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.336-337
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    • 2015
  • $TiO_2$는 표면적이 넓고 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되며, 최근 물분해 전극 적용 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 촉매제의 도핑이 연구되고 있으며 본 연구에서는 표면에 촉매를 도핑시키기 위한 두가지 방법을 연구하였다. 일반적으로 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이며 촉매가 균일하게 도핑이 될수록 성능은 향상된다. 본 연구에서는 루테늄을 촉매로 선택하였으며 서로 다른 도핑 방법과 용매 하에서 물분해 실험을 진행하여 두 가지 방법의 물분해 효율을 비교하였다.

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스티렌-디비닐벤젠 고분자담체의 물성에 따른 촉매 특성

  • 강희석;이한ㅅ;정흥석;국일현;송명재;손순환
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.4
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    • pp.626-634
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    • 1995
  • 소수성 고운자촉매는 중수형 원자력발전소의 감속재 및 냉각재로 사용되는 중수의 제조, 그리고 발전소의 가동에 따라 중수중에 축적되는 삼중수소의 제거공정 둥에 이용된다. 여러 소수성 담체중 하나인 소수성 고분자담체를 제조하기 위하여 스티렌-디비닐벤젠의 제조 특성을 실험하였다. 제조된 담체에 백금 금속을 담지시켜 촉매를 완성한 후 삼중수소제거 실증실험을 통하여 촉매성능을 확인하였다. 스티렌-디비닐벤젠 고분자담체의 제조시 담체의 기공 특성 및 비표면적에 대한 용매의 영향을 실험하였다. 또한 용매비를 변화시킨 경우에는 solvating power 값을 계산하여 거시기공 형태의 담체 형성기준을 정하였고 여기에 따른 기공 특성 및 비표면적 변화를 부인하였다. 담체의 제조 후 후처리 방법을 변화시켜 기공 특성 및 비표면적 변화를 확인하였고, 이의 결과를 통하여 적절한 후처리 방법을 정하였다. 담체의 입자크기를 조절하기 위해 중합반응 과정중의 교반속도를 변화시켜 담체의 크기 변화를 실험하였다. 제조된 담체에 백금 금속을 담지시켜 촉매를 완성한 후 삼중수소제거 반응실험을 통해 촉매의 활성을 확인하였다.

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Asymmetric Hydrogenation of Ethyl Pyruvate over Bimetallic Rh-Pt/Al2O3 Catalysts Modified with Dihydrocinchonidine (Dihydrocinchonidine으로 개질된 Rh-Pt/Al2O3 이원금속 촉매를 이용한 Ethyl Pyruvate의 비대칭 수소화)

  • Cho, Hong-Baek;Kang, Joon-seok;Park, Yeung-Ho
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.369-374
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    • 2006
  • $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts were used for the first time to study its reaction characteristics in the asymmetric hydrogenation of ethyl pyruvate. The catalysts were prepared either by impregnation of Rh on a commercial $Pt/Al_{2}O_{3}$ or by sequential impregnation of Rh followed by impregnation of Pt on $Al_{2}O_{3}$. Reaction rate and enantiomeric excess (ee%) were compared according to the preparation method, Rh contents, and the reduction temperature of the catalyst. The physical characteristics of the catalysts were analyzed using XRD and TEM. Bimetallic $Rh-Pt/Al_{2}O_{3}$ catalysts showed an improved reaction rate and optical purity (63.6 ee%) with increasing the reduction temperature. The variation of the Rh contents as well as the preparation method elicited a big difference on the reaction rate, while enantiomeric excess (ee%) was lower (56~60%) with all bimetallic catalysts than with monometallic $Pt/Al_{2}O_{3}$ catalyst.

Simultaneous Removal of Mercury and NO by Metal Chloride-loaded V2O5-WO3/TiO2-based SCR catalysts (금속염화물이 담지된 V2O5-WO3/TiO2 계 SCR 촉매에 의한 수은 및 NO 동시 제거)

  • Ham, Sung-Won
    • Clean Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.172-180
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    • 2017
  • Thermodynamic evaluation indicates that nearly 100% conversion of elemental mercury to oxidized mercury can be attained by HCl of several tens of ppm level at the temperature window of SCR reaction. Cu-, Fe-, Mn-chloride loaded $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalysts revealed good NO removal activity at the operating temperature window of SCR process. The catalysts with high desorption temperature indicating adsorption strength of $NH_3$ revealed higher NO removal activity. The HCl fed to the reaction gases promoted the oxidation of mercury. However, the activity for the oxidation of elemental mercury to oxidized mercury by HCl was suppressed by $NH_3$ inhibiting the adsorption of HCl to catalyst surface under SCR reaction condition containing $NH_3$ for NO removal. Metal chloride loaded $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalysts showed much higher activity for mercury oxidation than $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalyst without metal chloride under SCR reaction condition. This is primarily attributed to the participation of chloride in metal chloride on the catalyst surface promoting the oxidation of elemental mercury.