• 청정기술
• /
• 제25권1호
• /
• pp.91-97
• /
• 2019

산화탈황반응은 디벤조티오펜(dibenzothiophenes, DBTs)과 같이 제거하기 어려운 구조의 황화합물들을 선택적으로 산화하여 설폭사이드(sulfoxide)와 설폰(sulfone) 등의 형태로 전환하고, 이들을 추출과 흡착에 의해 제거할 수 있기 때문에 최근 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 선박용 경유의 산화탈황반응을 회분식반응기에서 산화제 과산화수소($H_2O_2$)와 함께 다양한 헤테로폴리산 담지촉매에 의해 수행하였다. 제조 촉매들은 X-선 회절분석(XRD), X-선 형광분석(XRF), X-선 광전자분광분석(XPS) 및 질소 흡착등온선 등의 기법에 의해 특성분석이 이루어졌다. 유망한 지지체인 실리카에 30 wt% 담지된 헤테로폴리산 촉매 활성 순위는 황 제거율 기준으로, $30\;H_3PW_{12}/SiO_2$ > $30\;H_3PMo_{12}/SiO_2$ > $30\;H_4SiW_{12}/SiO_2$ 순으로 나타났으며, 이는 헤테로폴리산의 고유 산세기에 기인한 것으로 판단된다. $30\;H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매는 반응 온도 $30^{\circ}C$, 촉매량 $0.025g\;mL^{-1}$ (cat./oil), 반응 시간 1 h의 반응조건 하에서 약 66%의 가장 높은 초기 황 제거율을 보였다. 그러나 $H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매의 재사용성 실험을 통해 확연하게 활성이 저하됨을 확인하였으며 이는 활성 성분인 $H_3PW_{12}$의 용출에 기인한 것으로 보인다. $H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매로의 세슘 양이온($Cs^+$) 도입에 의한 용해도의 변화와 함께 촉매의 안정성이 개선되었으며, $Cs^+$ 이온교환 된 촉매는 최소 5회 이상 재사용이 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제21권6호
• /
• pp.648-652
• /
• 2010

고정층 상압 흐름 반응기에서 메탄의 부분산화반응를 수행하여 메탄으로부터 수소제조 위한 촉매의 활성도를 평가하였고, BET, XPS, XRD를 사용하여 촉매의 특성을 분석하였다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 BET 표면적, Horvath-Kawaze의 기공부피와 기공폭, t-플롯 미세기공 면적과 부피는 각각 $284m^2/g$, $0.233cm^3/g$, 3.9 nm, $30m^2/g$ $0.015cm^3/g$과 $396m^2/g$, $0.324cm^3/g$, 3.7 nm, $119m^2/g$, $0.055cm^3/g$이었다. 촉매는 히스테리시스가 잘 발달된 IV형 임을 $N_2$-흡착등온선으로부터 확인할 수 있었다. XPS분석으로부터 SPK에 Ti와 Zr이 부분 치환된 Ti-SPK과 Zr-SPK의 Si 2p과 O 1s 피크는 SPK의 Si 2p와 O 1s 피크 보다 낮은 결합에너지 쪽으로 화학 이동함을 알 수 있었고, 촉매표면의 Pd의 산화상태는 $Pd^0$와 $Pd^{+2}$이었다. XRD의 결정 피크는 반응 전에 무정형인 촉매가 반응 후에는 결정상으로 변함을 보여주었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 메탄의 전화율과 수소의 선택도는 973 K, $CH_4/O_2$ = 2, GHSV = $8.4{\times}10^4mL/g_{cat}{\cdot}h$. 반응조건에서 각각 77, 84%와 78, 72%이었고, 반응 시작 후 3일까지도 촉매의 활성이 거의 일정하게 유지되었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매는 메탄의 부분산화반응에서 활성도와 열 안정성 및 물리화학적 성질이 우수하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권3호
• /
• pp.581-584
• /
• 2008

중기공성 층상화합물의 촉매 담체를 제조하고, 메탄으로부터 수소를 제조하기 위한 활성도를 평가하기 위해서 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Ru(3)/SPK와 Ru(3)/SPM 촉매상에서 메탄의 부분산화반응를 수행하였다. 또한, BET, TEM, TPR를 사용하여 촉매 및 담체의 특성을 분석하였다. 촉매 담체인 실리카 지주 $H^+-kenyaite$(SPK) 와 $H^+-magadite$(SPM)의 BET 비 표면적은 각각 $760m^2/g$와 $810m^2/g$ 이었고, 평균기공크기는 각각 3.0 nm와 2.6 nm 이었다. $N_2$-흡착등온선은 히스테리시스가 잘 발달된 IV형이었으며, TEM으로 중기공성 층상화합물이 잘 만들어졌음을 확인할 수 있었다. Ru(3)/SPK와 Ru(3)/SPM 촉매는 973 K, $CH_4/O_2=2$, $1.25{\times}10^{-5}g-Cat.hr/ml$의 반응조건에서 각각 90%, 87%의 수소의 수율를 얻을 수 있었으며, 약 60시간 까지도 높은 수소 수율을 유지하였다. Ru(3)/SPK와 Ru(3)/SPM 촉매의 TPR 피크는 각각 453K와 413K의 근방에서 비슷한 환원도를 보여주었다. 이러한 분석자료로부터 SPK와 SPM은 산화반응의 촉매 담체로서 구비조건(비 표면적, 열안정성, 평균기공크기 등)를 갖추고 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.271-275
• /
• 1972

쌀을 n-hexane 및 ethanol 에 72시간 침지(浸漬)하여 함유유지(含有油脂)를 가능한 추출(抽出)함으로서 쌀 품질(品質) 및 고미취(古米臭) 생성(生成)에 미치는 용매침지처리(溶媒浸漬處理)의 영향을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 용매침지처리(溶媒浸漬處理)에 의한 쌀알 유지획분(油脂劃分)의 총추출량(總抽出量)은 0.38 및 0.41%로서 hexane 처리(處理)에 의한 추출량(抽出量)이 더 많았다. 수분함량은 동(同) 처리(處理)에 의하여 다소(多少) 감소하였으며 특히 ethanol 구(區)에서 현저하였다. 또한 경도(硬度) 역시 ethanol 구(區)에서 낮아졌다. 2) 취반특성(炊飯特性) 즉, 가열흡수율(加熱吸水率) 팽창용적(膨脹容積) 잔존액중(殘存液中)의 용출고형물(溶出固形物) 및 starch-iodine blue test 등에 의하면 hexane 구(區)는 대조구(對照區)와 서로 유사(類似)하였으나 ethanol 구(區)는 현저한 특성변화(特性樂化)를 초래하였다. 한편 평형수분함량(平衡水分含量)을 각상대습도(各相對濕度)에서 구(求)하여 흡착등온선(吸着等溫線)을 도시(圖示)한 결과 각처리 공(共)히 S-형(型)의 모양을 나타내며 상호(相互) 큰 차이(差異)는 없었다. 3) 각시료(各試料) 분말(粉末)을 $60^{\circ}C$ 항온기(恒溫器)에 저장(貯藏)하여, 경시적(經時的)으로 살펴 본 TBA 가(價)는 대조구(對照區)에선 저장초(貯藏初)부터 급격한 증가현상을 보인 반면(反面)에, 양침지처리구(兩浸漬處理區)는 실험종료(實驗終了)까지 완만한 증가를 보였고, 이때의 고미취생성(古米臭生成)은 대조구(對照區)가 4일째, ethanol 구(區)가 8일째 그리고 hexane 구(區)가 10일 경과 후였다. 4) 시료(試料)로서 가공(加工)한 건조(乾燥)밥을 $50^{\circ}C$에 저장(貯藏)하여 관능시험을 한 결과, 대조구(對照區)는 5일 이후 고미취생성(古米臭生成)으로 인하여 풍미(風味)는 급격히 떨어졌고, 10일 이후는 처리구(處理區)와 1% 수준의 고도(高度)의 유의차(有意差)를 인정할 수 있었다. 그리고 처리구(處理區)에 있어선 ethanol 구(區)가 30일 저장에서 hexane 구(區) 보다 다소 낮은 점수를 보였으나 통계분석(統計分析에) 의한 유의차(有意差)는 없었다. 5) 전반적인 실험결과로 보아 hexane에 의한 쌀 침지처리(浸漬處理)는 본래(本來)의 쌀 특성(特性)에는 별(別)로 변화(變化)를 미치지 않으면서도 쌀 및 쌀 제품(製品)의 저장성을 향상(向上)시켰다.