• 제목/요약/키워드: CO 산화반응

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전기집진기술의 현황과 장래전망(I)

  • 고명삼;이달우
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권1호
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    • pp.24-33
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    • 1997
  • 본 논문에서는 주상변압기 절연유의 가속열화반응을 수행하였다. 유중가스를 air bubbling법으로 추출하여 가스크로마토그라프로 성분을 분석하였으며 가스농도는 각 가스의 추출율을 감안하여 보정하였다. 절연재료의 열화는 열분해반응과 산화반응에 의하여 진행되었으며 두종류의 반응은 모두 0차반응의 특성을 보였고 탄화수소류, $CO+CO_2$ 및 수소가스의 생성속도식을 얻었다. 유중가스 분석과 UV-Visible 분광광도법에 의하여 변압기내의 철심과 동코일이 열화과정에서 촉매역활을 함에 확인하였다.

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Sodium Borohydride 하에서 산소에 의한 포화- 및 불포화-질소주게 거대고리 착물 $(M=Co^{3+},\;Fe^{3+}$$Mn^{3+})$을 촉매로 한 Hindered Phenols의 산화반응 (Saturated- and Unsaturated-Azamacrocyclic Complexes $(M = Co^{3+}, Fe^{3+}$ or $Mn^{3+})$ Catalyzed Oxidation of Hindered Phenols by Molecular Oxygen under Sodium Borohydride)

  • 박유철;김성수;나훈길
    • 대한화학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.648-654
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    • 1993
  • $[M(cyclam)X_2]Y(M=Co^{3+},\;Fe^{3+},\;Mn^{3+}\;:\;X=Cl-^,\;Br^-,\;NCS^-\;:\;Y=Cl^-,\;Br^-,\;NCS^-),\;[Co(trans-14-diene)X_2]Y(X=Cl^-,\;Br^-\;:\;Y= ClO_4^-)$$[Co(trans-14-diene)](ClO_4)_2$ 착이온은 sodium borohydride 하에서 산소를 활성화시킬 수 있었다. 활성화된 산소에 의한 2,4-di-tert-butylphenol 과 2,6-di-tert-butylphenol 산화반응의 생성물질을 각각 2,4-tert-butyl-1,6-benzoquinone(BQ) 와 3,5,3',5'-tetra-tert-butyldiphenoquinone(DPQ) 이었다. BQ와 DPQ 생성반응에서 포화 거대고리 리간드 착물인 $[Co(cyclam)X_2]Y$은 불포화 거대고리착물 $[Co(trans-14-diene)X_2]Y$에 비하여 더 효과적인 촉매제이었다. 촉매로 작용한 Co(III)-거대고리착물과 산소간의 몰 결합비$(O_2/M)$는 1/1이었고, $[M(cyclam)Cl_2]Cl(M=Fe(III)$, Mn(III))에서는 이들 비가 1/2이었다. 반응(10)과 (2)에서 산소분자의 활성종은 Co(III) 거대고리착물이온과 $[M(cyclam)Cl_2]Cl(M=Fe(III)$, Mn(III))에서 각각 superoxolike$({O_2}^-)$와 peroxolike$({O_2}^{2-})$로 가정하였다.

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담체의 종류와 배열에 따른 회분식 황 산화 탈질공정의 고농도 질산성질소를 함유한 인공폐수의 탈질효율 평가 (Performance Evaluation of Bench-Scale Sulfur-Oxidizing Autotrophic Denitrificaiton Process Using Different Packing Material and Position in Reactor)

  • 심동민;안주현;김성현;권은미;정욱진;진창숙
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.231-239
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    • 2006
  • 본 연구에서는 인공 폐수에 포함된 고농도의 ${NO_3}^--N$을 제거하기 위해 황 산화 독립영양 탈질공정으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용하여 탈질효율을 평가하였다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 반응기(R4)에 충진하였다. 유입수 중 ${NO_3}^--N$ 부하량이 $200{\sim}1000g/m^3{\cdot}day$일 때 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기의 탈질효율은 95.0% 이상의 높은 탈질효율을 보였다. 특히 ${NO_3}^--N$의 부하량이 $1000g/m^3{\cdot}day$일 때의 R4의 평균 ${NO_3}^--N$ 제거율은 98.7%로 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기가 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보였다. $Ca^{2+}$와 알칼리도의 분석을 통해, 각 반응기에 충진된 $CaCO_3$에 의한 알칼리도 공급량을 보면 다른 반응기 보다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기에 존재하는 $CaCO_3$가 매우 효과적으로 해리되면서 알칼리도를 공급하였다는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 효과적으로 알칼리도가 공급되면서 황 산화 독립영양 탈질 과정에서 발생된 $H^+$에 의해 저하된 pH를 보정하고 탈질 미생물의 탄소원을 공급하여 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보인 것이다. ESEM을 사용하여 Sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면을 측정한 결과 황담체 표면보다는 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면에 많은 공극이 존재하여 미생물이 부착 할 수 있는 표면적이 증가되어 많은 미생물이 부착할 수 있어 탈질 효율을 증가시키게 된다. 결론적으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용한 황 산화 독립영양 탈질공정은 고농도의 ${NO_3}^--N$을 효과적으로 처리할 수 있었다.

백금 코팅 메탈필터소재의 Soot 산화반응에 대한 활성 연구 (A Study on the Activity of Metal Filter Pt Coated on Soot Oxidation)

  • 김성수;이상문;장두훈;배세현;홍성창
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.400-404
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    • 2011
  • 백금이 코팅된 메탈 필터 소재의 NOx, soot 산화반응의 안정성 및 활성에 대하여 연구하였다. NOx와 soot 산화실험은 독립 또는 동시에 반응시킨 조건으로 수행되었다. 그 결과, 백금이 코팅된 소재는 20%의 NO의 $NO_2$로의 전환반응, 약 10%의 NOx 분해반응 그리고 soot의 완전산화반응이 진행됨을 보였다. Soot 산화반응은 $NO_2$의 생성으로 인하여 반응온도가 더 저온으로(약 $30^{\circ}C$) 이동할 수 있었다. 코팅 소재는 $Pt/Al_2O_3$ 또는 $Pt/TiO_2$ 촉매보다 표면구조의 안정성으로 인하여 열충격에 대한 내구성이 우수하였다.

Mn-Ce계/TiO2 촉매에 의한 아세트산의 습식산화 반응특성 (Catalytic Wet Air Oxidation by TiO2 Supported Mn-Ce Based Catalysts)

  • 박기선;박종원;김영주;윤왕래;박종수;이영우;강용
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.2263-2273
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    • 2000
  • 희분식 고온/고압 미분반응기를 이용하여 습식산화 반응시 대표적 난분해성 중간 산화물질로 알려진 아세트산을 산화반응 기질로 하여 여러 가지 담체 및 촉매의 조합에 대한 산화반응성을 실험하였다. 사용된 담체는 다공성 실리카($SiO_2$), 티타니아($TiO_2$), 지르코니아($ZrO_2$), $ZrSiO_4$, $ZrO_2(10wt%)/TiO_2$ 등이었으며 촉매활성성분온 크게 Ru, Mn, Ce의 세 가지로서 단독 혹은 조합사용(2성분계 및 3성분계)시의 산화활성에 대하여 조사하였다. 이를 통하여 일차척인 활성이 우수한 것으로 나타난 $Mn(2.8)-Ce(7.2wt%)/TiO_2$ 혹은 $Ru(0.5)-Mn(2.7)-Ce(6.8wt%)/TiO_2$ 기준촉매의 활성증진을 위하여 p-type 반도체 물질(CoO, SnO 및 $Ag_2O$)를 첨가제로 소량 사용함으로써 이에 따른 습식산화 반응 상대 활성실험을 수행하였다. 우선, $Mn-Ce/TiO_2$ 기준촉매에 있어서, p-type 반도체 물질(CO, Sn Ag)을 첨가한 경우, 모두 활성증진효과를 보이며 크기 정도는 Co> Ag >Sn순이었다. 특히, $Mn(2.7)-Ce(6.8)-Co(0.5wt%) /TiO_2$에 있어서는 약 2.6배의 높은 활성상승이 나타났다. 이의 가시적인 주원인은 표면적 증가 및 시너지 효과에 기인하는 것으로 판단되었다. $Ru-Mn-Ce/TiO_2$ 기준 촉매에 있어서는 $Ru(O.5)-Mn(2.4)-Ce(6.1)-Co(1.0wt%)/TiO_2$에서만 활성증진효과를 보였으며 그 이외의 다른 경우에 있어서는 표면적 및 활성감소가 일어났다.

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분리된 시금치 엽록체에서 광합성중 광합성능이 소실되는 이유 (The Reason for the Loss of Photosynthetic Activity in Isolated Spinach Chloroplasts during Photosynthesis)

  • 김성수
    • Journal of Plant Biology
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    • 제36권4호
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    • pp.371-375
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    • 1993
  • 시금치에서 분리한 엽록체의 탄소고정을 관찰하면 반응시작 후 20분 정도가 지나면 고정율이 떨어지기 시작하여 1시간 정도가 지나면 고정이 완전히 멈춘다. 그 원인을 규명하기 위해 광합성 도중 시간별로 여러 단계의 엽록체에서 틸라코이드와 스트로마를 분리하여 재조합한 엽록체의 탄소고정을 조사하였다. 후기 단계의 틸라코이드를 사용하여 재조합한 엽록체의 탄소고정능이 후기 단계의 스트로마를 사용하여 재조합한 엽록체의 탄소고정능보다 더 많이 떨어진 것으로 미루어 그 저해 원인이 스트로마보다는 틸라코이드에 의한 것으로 짐작된다. 각 단계별로 틸라코이드의 기능을 조사한 결과 후기 단계에서의 전자전달과 광인산화반응이 크게 감소하였으며 반응 후 60분 시에는 광인산화반응이 완전히 멈추어 P/2e 비율이 0이 되었다. 따라서 분리한 엽록체에서 광합성 도중 광합성능이 떨어지는 이유는 스트로마보다는 틸라코이드 기능, 특히 광인산화 반응의 저하에 있다고 사료된다.

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폴리에틸렌 왁스의 산화변성에 관한 연구 (Studies on Oxidation Modification of Polyethylene Wax)

  • 최병렬;박양준
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.837-843
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    • 1997
  • 산화형 폴리에틸렌 왁스 제조에 있어서 주요 반응인자인 사용 왁스의 물성, 산화시간, 산화온도, 공기의 주입량 등에 따른 산가의 변화와 산화에 따른 폴리머의 물성을 분석하였다. 실험결과 주어진 반응조건 하에서 산화온도에 대한 산가의 변화는 $160^{\circ}C$까지는 증가하였지만 $170^{\circ}C$에서는 오히려 산가가 감소하는 경향을 보였고, 공기 주입량에 비례하여 산가는 증가하였다. 또한 사용한 왁스의 분자량이 낮을수록 산가가 높았다. 분자량과 밀도차가 공존하는 시료의 산화반응에서는 가지의 길이, 수 등에 의한 밀도보다는 분자량에 의한 영향이 큰 것으로 생각되었다. 산화가 진행됨에 따라 분자량은 감소하고 분자량 분포는 넓어짐을 알 수 있었다. 온화한 조건 하에서 고산가를 얻기 위하여 자유라디칼 개시제를 촉매로 사용하였는데 같은 조건 하에서 무촉매인 경우에 비하여 고산가의 산화형 왁스를 얻을 수 있었다. 또한 DCPO(dicumylperoxide), HOPO(t-butyl peroxy 2-ethyl heaxanoate), BPO(butylperoxide) 순의로 반감기가 긴 촉매가 효율적이었다.

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졸-겔법에 의한 CuO-CeO2 복합 산화물 촉매의 제조 및 CO의 선택적 산화반응에 응용 (Preparation of CuO-CeO2 mixed oxide catalyst by sol-gel method and its application to preferential oxidation of CO)

  • 황재영;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.883-891
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    • 2017
  • 고분자 전해질 연료전지의 연료에 포함된 일산화탄소의 선택적 산화를 위하여, 귀금속 촉매를 대체하기 위한 CuO-$CeO_2$ 복합 산화물 촉매를 졸-겔법과 공침법으로 제조하였다. 졸-겔법으로 촉매 제조 시 Cu/Ce의 비와 가수분해 비를 변화시켰다. 제조한 촉매의 활성은 귀금속 촉매($Pt/{\gamma}-Al_2O_3$)와 비교하였다. Cu/Ce의 비를 변화시키면서 제조한 촉매 중 Cu/Ce의 비가 4:16인 촉매가 가장 높은 CO 전환율(90%)과 선택도(60%)를 나타내었다. 촉매의 제조에서 가수분해 비가 증가할수록 촉매 표면적이 증가하였고, 아울러 촉매 활성 또한 증가하였다. 공침법으로 제조한 촉매와 1wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 가장 높은 CO 전환율은 각각 82% 및 81%인 반면, 졸-겔법으로 제조한 촉매의 경우는 90%가 얻어졌다. 이는 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매나 귀금속 촉매보다 더 높은 촉매활성을 보임을 의미한다. CO-TPD 실험을 통하여, 낮은 온도($140^{\circ}C$)에서 CO를 탈착하는 촉매가 본 반응에서 더 높은 촉매활성을 보임을 알 수 있었다.