• 제목/요약/키워드: Al-MCM-41

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Adsorbate Interactions of Cu(II) Ion-Exchanged into Mesoporous Aluminosilicate MCM-41 Analyzed by Electron Spin Resonance and Electron Spin Echo Modulation

  • Kim, Jeong-Yeon;Yu, Jong-Sung
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.109-126
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    • 1999
  • The location of Cu(II) exchanged into measoporous aluminosilicate MCM-41(AlMCM-41) material and its interaction with various adsorbate molecules were investigated by electron spin resonance and electron spin echo modulation spectroscopies. Cu(II) is fully coordinated to adsorbates in a wide open mesopore of AlMCM-41 for the formation of favorable complexes. It was found that in the fresh hydrated material, Cu(II) is octahedrally coordinated to six water molecules as evidenced by an isotropic room temperature ESR signal. This species is located in a cylindrical MCM-41 channel and rotates rapidly at room temperature. Evacuation at room temperature removes some of these water molecules, leaving the Cu(II) coordinated to less water molecules and anchored to oxygens in an MCM-41 channel wall. Dehydration at 450$^{\circ}C$ produces one Cu(II) species located on the internal wall of a channel, which is easily accessible to adsorbates. Adsorption of adsorbate molecules such as water, methanol, ammonia, pyridine, aniline, acetonitrile, benzene, and ethylene on a dehydrated Cu-AlMCM-41 material causes changes in the ESR spectrum of Cu(II), indicating the complex formation with these adsorbates. Cu(II) forms a complex with six molecules of methanol as evidenced by an isotropic room temperature ESR signal and ESEM analysis like upon water adsorption. Cu(II) also forms a square planar complex containing four molecules of N-containing adsorbates such as ammonia, pyridine and aniline based on resolved nitrogen superhyperfine interaction and their ESR parameters. However, Cu(II) forms a complex with six-molecules of acetonitrile based on ESR parameters. Only one molecule of benzene or ethylene is coordinated to Cu(II).

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아미노실란 기능화된 MCM-41과 SBA-15 세공 내 메탈로센 담지 및 에틸렌 중합 (Immobilization of Metallocene inside the Aminosilane-Functionalized Nanopore of SBA-15 and MCM-41 and Its Ethylene Polymerization)

  • 셀레도니오 줄리마르;이정숙;고영수
    • 공업화학
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    • 제25권4호
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    • pp.396-400
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    • 2014
  • 메조포러스 물질, SBA-15와 MCM-41의 세공 표면을 유기실란인 3-aminopropyltrimethoxysilane (1NS)와 N-[(3-trimethoxysilyl) propyl]ethylenediamine (2NS)를 이용하여 그라프팅법으로 표면 기능화하였다. 표면 기능화된 메조포러스 물질에 $(n-BuCp)_2ZrCl_2$와 조촉매 methylaluminoxane (MAO)를 담지하여 에틸렌 중합을 실시하였다. SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매는 그라프팅되는 2NS의 양이 증가할수록 담지된 Zr와 Al 함량은 감소하였으며, MCM-41/2NS/(n-BuCp)2ZrCl2 촉매는 2NS의 양이 증가할수록 Zr 함량은 증가하지만 Al 함량은 감소하였다. SBA-15/2NS/$(n-BuCp)_2ZrCl_2$ 촉매의 중합 활성은 2NS의 투입량을 증가할수록 감소하였다. 이는 많은 양의 2NS가 표면에 그라프팅되는 경우 기공부피와 기공크기가 작아지게 되고 따라서 MAO와 메탈로센 촉매 담지량이 감소하게 되기 때문이다. 그러나 SBA-15보다 작은 기공을 갖는 MCM-41을 2NS로 표면 기능화되면 큰 분자 크기를 갖는 조촉매 MAO는 담지 되기 어려워 낮은 MAO 담지량을 갖게 된다. 따라서 메탈로센 담지량은 약간 증가하게 되고 이에 따라 중합 활성이 증가하였다.

Polymerization of Polyethylene Using Bimodal TiCl4/MgCl2/SBA-15/MCM-41

  • Moonyakmoon, Mattanawadee;Klinsrisuk, Sujitra;Poonsawat, Choosak
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.87-92
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    • 2015
  • MCM-41 (Mobil Composition of Matter) and SBA-15 (Santa Barbara Amorphous) were used as a supported catalyst for ethylene polymerization due to their combination of large surface area and wide range of pore size distribution. The morphology of supports was used to control the morphology of the resulting polymer. Different molar ratios of Al/Ti were used for ethylene polymerization at $60^{\circ}C$ under atmospheric pressure. The effect of different mass ratios of MCM-41/SBA-15 and 1-hexene concentration on polymerization activity and polymer properties was investigated. The catalytic activity and the crystallinity reached the highest value at Al/Ti of 480. Upon incorporation of MCM-41 and SBA-15 into $MgCl_2/TiCl_4$ catalyst, the molecular weight and crystallinity of polyethylene were enhanced. The obtained polyethylene showed melting temperature between 130 and $135^{\circ}C$. The polyethylene with replication structure of support and bimodal MWD was expected.

Ni/KIT-1 촉매를 이용한 메탄의 이산화탄소 개질반응 연구 (Carbon Dioxide Reforming of Methane over a Ni/KIT-1 Catalyst)

  • 류성윤;안화승;박상언
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.1070-1078
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    • 1998
  • 농축상을 포함한 다원 반응계의 Gibbs Free Energy 최소화 계산을 수행하여 이산화탄소 개질반응에 대한 열역학적 분석을 수행하였으며, $Al_2O_3$, $La_2O_3$, ZSM-5, MCM-41, 그리고 KIT-1의 담체에 담지된 니켈 촉매와 상업용 개질 촉매 ICI 46-1상에서 이산화탄소에 의한 메탄의 개질 반응 실험을 수행하였다. 메탄의 이산화탄소에 의한 개질반응 열역학 계산은 $CH_4$, $CO_2$, CO, $H_2$, $H_2O$, C계에서 수행하는 것이 바람직하였고, 수증기나 산소의 첨가 효과는 이산화탄소의 개질 반응 기여도를 감소시키는 것으로 예상되었다. Ni/ZSM-5, Ni/MCM-41, Ni/KIT-1등 실리케이트 계열의 분자체 담체에 니켈을 담지시킨 촉매가 메탄과 이산화탄소의 전화율이 우수하며, 일산화탄소 수율도 높은 것을 알 수 있었다. 이산화탄소 개질 반응에 대한 코크의 침적은 칼슘 산화물을 첨가함으로써 감소되었으며, 10% Ni과 3% Ca를 담지시킨 Ni/Ca/KIT-1 촉매가 20시간 동안 $650^{\circ}C$ 이상에서 평형 전화율에 근접한 이산화탄소와 메탄의 전화율을 나타냄이 확인되었다. 또한 상대적으로 높은 공간 속도에도 우수한 활성을 나타내었다.

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$Al_{l3}$ 거대 양이온으로부터 알루미나-계면활성제 중간상의 합성 (Synthesis of Alumina-Surfactant Mesophase with $Al_{l3}$-Keggin Cation)

  • 김윤섭;고형신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.653-655
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    • 2000
  • Alumina-surfactant mesostructures have been synthesized with the $Al_{13}$-Keggin cation prepared by Al(N $O_3$)$_3$.9$H_2O$ solution with NaOH solution in the presence of a non-ionic surfactant at room temperature. The synthesized samples had the hexagonal structure similar to MCM-41 type materials. These samples have been characterized by X-ray diffraction and thermal analysis(TG). The samples prepared from OH/Al ratio 1.5 and 2.0 were well-crystalline mesostructures, but the sample from OH/Al ratio 2.5 was not. Also, The d$_{100}$ value decreased slightly from 38 to 36 according to the OH/Al mole ratio. These results could be explained that Keggin ion depended on the OH/Al molar ratio and pHpH

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황산 표면개질 메조다공 실리카를 이용한 푸르푸랄 제조에 관한 연구 (Dehydration of D-Xylose into Furfural Using Propylsulfonic Acid Modified Mesoporous Silica)

  • 김은규;김샛별;박은덕;김상욱
    • 청정기술
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    • 제16권2호
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    • pp.95-102
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    • 2010
  • MCM 41, HMS, SBA 15와 같은 메조다공 실리카에 post-synthesis와 co-condensation 방법으로 황산이 결합된 촉매를 제조하였다. 이 메조다공 실리카들을 자일로즈 탈수화반응의 촉매로 사용하여 푸르푸랄을 합성하였으며 관련된 반응특성을 연구하였다. 그 결과, 친환경적 용매인 물을 사용한 경우에도 양호한 전환율과 선택도를 얻을 수 있었다. 아울러 실리카 표면에 황산의 양이 증가할수록 자일로즈의 전환율이 증가하는 것을 알 수 있었고, 동일한 반응 조건에서 다른 고체산 촉매인 제올라이트와 감마알루미나를 사용했을 때 보다 양호한 선택도 결과를 얻었다.

HMCM-41 촉매에서 2,3-Dihydrobenzofuran 유도체의 합성 (Synthesis of 2,3-Dihydrobenzofuran Derivatives over HMCM-41 Catalysts)

  • 김형진;서곤;김정년;최경호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.662-667
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    • 2005
  • HMCM-41 중간세공 물질(mesoporous material) 촉매를 사용하여 aryl methallyl ether로부터 의약품과 농약의 주요 중간체인 2,3-dihydrobenzofuran 유도체를 합성하였다. 산점 농도가 촉매 활성에 미치는 영향을 비교하기 위하여 Si/Al 몰비가 40과 50으로 다른 촉매를 제조하였으며, aryl methallyl ether에 다양한 치환기를 도입하여 벤젠 고리의 전자 밀도가 전환율과 수율에 미치는 효과를 조사하였다. 산점이 많아질수록 전환율은 높아졌으나, 2,3-dihydorbenzofuran 유도체의 수율과 직접 연관짓기는 어려웠다. 전자공여기의 치환으로 벤젠 고리의 전자 밀도가 높아지면 claisen 자리 옮김 반응이 빨라져서 2,3-dihydrobenzofuran 유도체가 많이 생성되었다. 반면, 전자흡인기가 치환되어 벤젠 고리의 전자 밀도가 낮아지면 산 촉매에 의해 aryl methallyl ether 분해 반응이 촉진되어 2,3-dihydrobenzofuran 유도체 대신 phenol 유도체가 생성되었다.