• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.80-83
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• 2007

In order to characterize the catalytically active sites on carbon black, acetylene chemisorption had been examined recently at 773 and 873 K by using a pulse technique. As the inject ion was repeated at 773 K, the adsorbed amount gradually decreased and eventually the adsorption did not occur any more. At 873 K a constant amount of $C_2H_2$ was consumed repeatedly after several injections. Good linear relationships were obtained between the methane decomposition rate at 1123 or 1173 K and the cumulative acetylene adsorption at 773 K or the constant acetylene consumption at 873 K. Reasonable models for the associative acetylene chemisorption at 773 K and the constant acetylene consumption at 873 K on the armchair face at the edges of graphene layers were proposed. The constant consumpt ion may be explained by the "$C_2H_2$-addition-hydrogen- abstract ion (CAHA)" mechanism.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.322-327
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• 2023

A design of experiments was evaluated in optimizing MOF-5 synthesis for acetylene adsorption. At first, mixture design was used to optimize precursor concentration, terephthalic acid, zinc acetate dihydrate and N,N-dimethylformamide. More specifically, 13 conditions with various molar ratios were designed by extreme vertices design method. After preparing the samples, XRD, N₂ physisorption and SEM analysis were performed for their characterization. Moreover, acetylene adsorption experiments were carried out over the samples under identical conditions. The optimal precursor composition for MOF-5 synthesis was predicted on a molar basis as follows: terephthalic acid : acetate dihydrate : dimethylformamide = 0.1 : 0.4 : 0.5. Thereafter, multi-level factorial design was designated to investigate the effect of synthesis reaction conditions such as temperature, time and stirring speed. By the statistical analysis of 18 samples designed, 4 reaction parameters were determined for additional adsorption experiments. Therefore, MOF-5 prepared under the synthesis time and temperature of 100 ℃ and 12 h, respectively, showed the maximum adsorption capacity of 15.1 mmol/g.

• Elastomers and Composites
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• 제45권1호
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• pp.7-11
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• 2010

본 논문에서는 polyethyleneimine (PEI)를 커플링제로 사용하여 간단한 공정을 통하여 아세틸렌 블랙/실리카 복합체 입자를 제조하였다. 복합체 입자는 PEI를 아세틸렌 블랙 표면에 흡착시키고 졸-겔 합성공정을 통하여 실리카를 아세틸렌 블랙 위에서 합성하는 두단계 공정을 통하여 제조되었다. 복합체 입자의 모폴로지 분석 결과 실리카가 아세틸렌 블랙위에 존재하는 core-shell 구조를 확인하였으며, 표면에 상당한 미세기공이 존재함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.29-33
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• 2019

탄소 nanotube, nanofiber 및 powder를 사용하여 아세틸렌 흡착실험을 수행한 결과 탄소 nanotube가 최적의 흡착성분을 보였다. 이를 지지체로 하여 Pd 농도 0~5%, 흡착온도 $30{\sim}80^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2$의 비 3~10의 범위에서 3-요인, 3-수준의 Box-Behnken Design(BBD)으로 15개의 실험 조건을 설계했다. 이를 바탕으로 2차 다항식 회귀분석으로 운전조건에 따른 흡착량 예측식을 도출하였다. ANOVA 분석의 F-value 측정에 따라 흡착온도가 가장 큰 영향지수를 보였고 $C_2H_2/CO_2$의 비는 가장 작은 영향지수 보이는 것으로 나타났다. 하지만 주요인자 간의 교호작용은 거의 없는 것으로 분석되었다. 흡착량 최적화 분석에서 Pd 농도 3.0%, 흡착온도 $47^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2=10$인 조건에서 22.0 mmol/g이 흡착되는 것으로 계산되었고 실제 실험치에 95.9%의 정확도를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.269-269
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• 2013

Usingvan der Waals (vdW) energy-corrected density-functional theory without or with self-consistent screening (SCS) effects, we calculate the adsorption energy of acetylene, ethylene and benzene on Si(100). We find that vdW interactions without SCS effects increase the adsorption energy by 0.23, 0.30, and 0.64 eV for adsorbed $C_2H_2$, $C_2H_4$, and $C_6H_6$ on Si(100), respectively. However, if SCS effects are included, this increase of the adsorption energy is reduced as 0.19, 0.24, and 0.54 eV for the three adsorption systems, respectively. The resulting adsorption energy for each system is between the values computed using the local-density approximation and the generalized-gradient approximation.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.377-382
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• 2020

아세틸렌 흡착 공정을 위한 MOF-235 합성의 최적화를 위해 순차적인 실험 계획법을 사용하였다. 이를 위하여 두 가지 실험 계획법이 적용되었는데, screening을 위한 2단계 요인 설계와 반응표면 분석법 중에 하나인 중심합성 계획이다. 본 연구에서는 2³ 요인 설계법을 이용하여 MOF-235의 결정도에 대한 합성 온도, 합성 시간 및 혼합 속도의 영향을 평가하였다. MINITAB 19 소프트웨어에 따라 설계된 16번의 MOF-235 합성 실험을 수행하였다. XRD 분석을 바탕으로 Half-Normal, Pareto, Residual, Main 및 Interaction 효과를 구하였다. 시험 결과의 분산 분석(ANOVA)을 통해 합성 온도 및 시간이 MOF-235의 결정도에 중요한 영향을 미친다는 것을 분석하였다. 이후, 중심합성 계획법을 이용하여 아세틸렌 흡착성능 최적화를 MOF-235의 선정된 합성 조건을 바탕으로 수행하였다. 설계된 9번의 흡착실험을 통해 도출된 결과를 2차 모델 방정식을 이용하여 계산하였다. 아세틸렌의 최대 흡착 용량(18.7 mmol/g)은 86.3 ℃ 및 28.7 h의 최적의 조건에서 합성된 MOF-235에서 얻을 수 있다고 예측하였다.

• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.272-276
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• 2010

이소프렌(isoprene)에 포함되어 있는 acetylene류의 불순물 중 2-butyne을 선택적으로 제거하기 위해 제올라이트를 흡착제로 사용한 흡착 및 탈착 특성을 연구하였다. 본 연구에서는 제올라이트 5A를 사용하여 흡착실험을 실시한 후, 흡착제를 재생하기 위한 탈착실험을 수행하여 2-butyne의 재흡착 성능을 확인하였다. 감압 및 고온의 질소 가스를 이용한 탈착실험에서 온도 영향과 탈착 시간에 따른 변화를 검토하고 재흡착실험을 실시하였으며 에너지 소비를 최소화하며 흡착성능을 유지할 수 있는 탈착조건을 확립하였다. 473 K, 16시간 탈착 및 액상흡착 반복실험을 10회 진행하여 흡착제의 재생가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2001년도 창립10주년 제20회 학술발표회
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• pp.209-209
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• 2001

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2002년도 제22회 학술발표회 초록집
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• pp.55-55
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• 2002

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.548-552
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• 2010

본 연구는 이소프렌에서 아세틸렌 불순물을 선택적으로 제거하기 위한 효과적인 흡착제의 개발이다. 흡착제로 기공의 크기가 $4{\AA}$에서 $5{\AA}$인 제올라이트를 이용하여 아세틸렌을 흡착하여 제거하는데 기공의 크기가 미치는 영향을 살펴보았다. 제올라이트 A의 기공크기는 Na와 Ca의 조성을 변화하여 조절하였다. 특히 아세틸렌의 주성분인 2-methyl-1-butyne-3-yen (IPA)와 2-butyne의 동역학적 지름의 차이 때문에 흡착제의 기공 크기는 흡착효과에 지대한 영향을 미치게 된다. 기공의 크기가 $5{\AA}$인 흡착제는 2-butyne의 높은 흡착력을 보였으나 IPA에는 낮은 흡착력을 보였다. 흡착등온선의 경우 개선된 Langmuir 모델이 2-butyne 흡착에 대해서 가장 좋은 fitting을 보였다. 이외에도 최적의 재생 조건을 찾기 위한 실험을 수행하였고 $300^{\circ}C$에서 12 h 동안 재생하였을 때 매우 효과적이었다.