• 제목/요약/키워드: CO 산화반응

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Expanded Graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화와 자기적 특성 (Synthesis and Magnetic Properties of Expanded Graphite Oxide/Magnetic Nanoparticle Composite)

  • 노일표;임현준;강명철;이찬혁;심인보
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • Expanded graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화는 화학적 방법을 이용하였으며, Ni과 Co 나노입자를 사용하여 간단한 방법으로 자기적 특성을 가지는 graphite 산화물을 합성하였다. $H_2SO_4$$(NH_4)SO_4$을 첨가한 혼합 용액을 제조하여, natural graphite와 반응시키고, 1차 열처리하여 expanded graphite를 제조하였다. $1050^{\circ}C$에서 30초간 급속 2차 열처리와 화학적 산화 과정을 거쳐 expanded graphite oxide로 변화시킨 뒤에 $Ni(acac)_2$, $Co(acac)_3$과 화학적 반응을 통하여 Expanded graphite 산화물자성 나노입자 복합체를 제조하였다. 결정 구조 분석을 위하여 x-선 회절 측정을 수행하였으며, Raman 분광 측정으로 graphite 산화물의 층상 구조를 분석하였다. 미세구조 분석을 위하여 투과전자현미경 측정을 수행하였으며, 진동시료형 자화율측정기를 이용하여 복합체의 자기적 특성을 연구하였다. 이러한 연구 결과는 graphite 화합물과 자성 물질의 복합화를 위한 기저 기술로 활용될 수 있을 것이다.

전이금속 담지 촉매상에서 휘발성유기화합물(BTX)의 완전산화 (Complete Oxidation of Volatile Organic Compounds(BTX) over the Supported Transition Metal Catalysts)

  • 김상채;서성규;유의연
    • 청정기술
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    • 제6권1호
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    • pp.17-25
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    • 2000
  • 상압유통식 고정층반응기를 이용하여 전이금속을 ALO-6에 담지한 촉매상에서 휘발성유기화합물인 벤젠, 톨루엔, 자일렌의 촉매산화에 관하여 조사하였다. 15% 전이금속/ALO-6 촉매상에서 톨루엔의 완전산화반응에 대한 활성의 크기는 Cu>Mn>Fe>V>Mo>Co>Ni>Zn의 순서였다. 15% Cu/ALO-6 촉매에서 소성온도의 증가는 비표면적을 감소시켰고 결과적으로 활성은 감소하였다. Cu/ALO-6촉매계에서 Cu의 담지량이 5%일 때 활성이 우수하였다. 5% Cu/ALO-6촉매상에서 벤젠, 톨루엔, 자일렌은 반응온도 $380^{\circ}C$, 접촉시간 4.5 g-cat.hr./g-mole 이상일 때 이산화탄소로 완전산화 되었다. 반응물에 따른 활성순서는 톨루엔>자일렌>벤젠 이었다. 반응물의 농도가 증가함에 따라 self-poison 에 기인하여 활성은 감소하였다.

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메탄 부분산화 반응을 위한 고분산된 팔라듐-니켈 촉매 합성 및 반응 (Development of the Highly Dispersed Palladium-Nickel Catalysts for Catalytic Partial Oxidation of Methane)

  • 이승현;전종현;김주찬;하경수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권2호
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    • pp.269-275
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    • 2021
  • 메탄의 부분 산화반응을 위해 규칙적인 메조기공을 갖는 실리카를 지지체로 한 니켈 촉매를 제조하였다. 니켈 플레이팅(Nickel plating) 방법을 이용하여 촉매 제조 시 기존 함침 촉매 제조법과 달리 니켈이 실리카 표면에 도포된다. 이때 니켈이 고분산 되어 안정적인 니켈입자를 형성하게 된다. 니켈 플레이팅 촉매의 경우, TEM-EDS 분석에서 니켈이 매우 고분산 된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 고분산된 촉매로 메탄 부분산화 반응 시 기존 함침촉매와는 달리 니켈의 소결과 탄소침적이 상대적으로 적어 촉매의 비활성화가 매우 낮았다. 팔라듐은 환원 조촉매로서의 역할을 하여, 메탄 전환율과 생성된 합성가스의 H2/CO 비 관점에서 우수한 반응 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.

Al-AlN계 질화반응에 대한 표면개질 및 첨가제의 영향 (Effect of Surface Modification and Additives on Nitridation of Al-AlN System)

  • 유재영;김용남;황명익;박정현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.249-254
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    • 2003
  • AI, AIN 및 질화반응 촉진을 위한 첨가제로서 Li$_2$CO$_3$, Y$_2$O$_3$, CaCO$_3$를 혼합한 후 성형체를 제조하여 질소 분위기에서 열처리하였고, 용매 및 첨가제의 종류와 질화온도가 AI-AIN계의 질화반응에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 1.0wt%의 olcic acid.를 첨가한 ethanol을 혼합용매로 사용한 경우 AI과 AIN 입자의 표면개질 효과를 질화반응시 산화물 생성을 최소화시킬 수 있었다. 그리고 AI-AIN계에 Li$_2$CO$_3$ 또는 CaCO$_3$를 첨가한 경우Y$_2$O$_3$를 첨가한 경우에 비하여 질화 열처리시 생성되는 산화물의 생성을 크게 억제시킬 수 있었다.

알루미나에 담지된 Cu-Ce 촉매상에서의 개질수소가스에 포함된 CO의 선택적 산화 반응에 관한 연구 (The Selective Oxidation of CO in Hydrogen Rich Stream over Alumina Supported Cu-Ce Catalyst)

  • 박종원;정진혁;윤왕래;이영우
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.155-170
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    • 2003
  • $Cu-Ce/{\gamma}-Al_2O_3$ based catalysts were prepared and tested for selective oxidation of CO in a $H_2$-rich stream(1% CO, 1% $O_2$, 60% $H_2$, $N_2$ as balance). The effects of Cu loading and weight ratio(=Cu/(Cu+Ce)) upon both activity and selectivity were investigated upon the change in temperatures, It was also examined how the activity and selectivity of catalysts were varied with the presence of $CO_2$ and $H_2O$ in the reactant feed. Among the various Cu-Ce catalysts with different catalytic metal composition, Cu-Ce(4 : 16 wf%) /${\gamma}-Al_2O_3$ catalyst showed the highest activity(>$T_{99}$) and selectivities(50-80%) under wide range of temperatures($175-220^{\circ}C$). However, in the Cu-Ce(4 : 16 wt%)/ ${\gamma}-Al_2O_3$, the presence of $CO_2$ and $H_2O$ in the reactant feed decreased the activity and the maximum activity(>$T_{99}$) in terms of reaction temperature moved by about $25^{\circ}C$ toward higher temperature, the $T_{>99}$ window was seen between $210-230^{\circ}C$ (selectivity 50-75%). From $CO_2-/H_2O-TPD$, it can be concluded that the main cause for the decrease in catalytic activity may be attributed to the blockage of the active sites by competitive adsorption of water vapor and $CO_2$ with the reactant at low temperatures.

폐기물 페라이트를 이용한 CO2분해 (CO2 Decomposition with Waste Ferrite)

  • 신현창;김진웅;최정철;정광덕;최승철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.146-152
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    • 2003
  • 지구온난화의 주요 원인인 $CO_2$를 분해시키기 위하여 Ni-Zn 페라이트와 Mn-Zn 페라이트 코어 제조시 대량으로 배출되는 페라이트 폐기물을 이용하였다. 폐기물 페라이트와 페라이트 코어 완제품인 Ni-Zn 페라이트와 Mn-Zn 페라이트는 5% $H_2$/Ar과의 환원반응에서 14~16wt%가 환원되었다. 환원된 페라이트를 이용한 $CO_2$분해 반응에서는 세 종류의 페라이트 모두 약 11wt%에 해당하는 $CO_2$를 분해하였다. 이 반응에서 $CO_2$는 환원된 페라이트 중 Fe와 FeO치 산화에 의해 분해되었으며. 폐기물 페라이트의 경우 $CO_2$분해 반응 후 스피넬 결정상을 형성하였다. 대량으로 버려지는 폐기물 페라이트를 이용하여 저비용으로 $CO_2$분해가 가능한 폐기물 활용기술을 개발하였다.

공기 중에서 금속 헥사카르보닐 착물 $M(CO)_6$ (M=Cr, Mo, W)를 이용한 폴러렌 산화물 $[C_{70}O_n](n=1{\sim}2)$의 초음파화학 합성 (Sonochemical Synthesis of Fullerene Oxides $[C_{70}O_n](n=1{\sim}2)$ Using Metal Hexacarbonyl Complexes $M(CO)_6$ (M=Cr, Mo, W) Under Air Atmosphere)

  • 고원배;박영환
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권3호
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    • pp.174-180
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    • 2005
  • 공기 중 초음파 조건에서 풀러렌$[C_{70}]$과 금속 헥사카르보닐 착물 $M(CO)_6$ (M=Cr, Mo, W)을 반응시켜 풀러렌 산화물 $[C_{70}O_n](n=1{\sim}2)$을 합성하였다. 동일한 초음파 조건에서 풀러렌$[C_{70}]$과 여러 가지 금속 헥사카르보닐 착물 $M(CO)_6$ (M=Cr, Mo, W)의 반응성은 $Mo(CO)_6$ > $W(CO)_6$ > $Cr(CO)_6$ 순으로 증가함을 나타냈다. MALDI-TOF-MS, UV-visible 스펙트럼과 HPLC를 사용하여 분석한 결과 초음파화학 반응의 생성물은 $[C_{70}O_n](n=1{\sim}2)$ 임을 알 수 있었다.

오존처리에 의한 카본 블랙의 산화와 표면 작용기 분석 (Oxidation and Surface Functional Group Analyses under Ozone Treatment of Carbon Black)

  • 양세인;김기여;류해윤;조상제;윤광의
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권3호
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    • pp.188-195
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    • 2005
  • 본 연구에서는 카본 블랙을 오존 처리 후, 표면의 물리 화학적 변화와 표면 작용기 변화를 조사하였다. 표면의 물리 화학적 변화는 원소 분석, PH, tint strength, DBP, $N_2SA$, IA를 통하여 분석하였고, 표면 작용기의 변화는 금속 수산화물과 표면의 산, 염기 반응을 통하여 조사하였다. 산화 전 후 입자의 구조, 크기, 표면적의 변화는 거의 없었으나, 오존 처리 시간이 길어짐에 따라 산소의 함량이 증가하고 그에 따라 pH는 감소하다가 정체되는 양상을 보였다. 금속 수산화물 $NaHCO_3,\;Na_2CO_3,\;NaOH,\;NaOC_2H_5$을 사용하여 표면의 카르복실기, 락톤기, 하이드록실기, 카르보닐기를 각각 정량하였다. 산화 전에는 소량의 카르보닐기만이 표면에 존재하는 것으로 측정되었으나, 오존처리 시간이 길어짐에 따라 카르복실기와 카르보닐기의 양이 서서히 증가하다가 포화 상태에 이르렀다. 락톤기와 하이드록실기는 산화 전 후 거의 표면에 존재하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과는 기존의 에틸렌과 오존 반응 메커니즘에 의해 알려진 실험 결과들과 유사하다. 오존 산화 후에 카본 블랙은 AIBN을 처리하면 무게가 증가하였으며 ESR 분석을 통한 자유 라디칼은 약간 감소하였다. 머캅토 작용기를 가진 유기 화합물과 반응시킨 카본블랙은 자유 라디칼의 피크가 거의 다 감소하였다.

연속 기체흐름계 및 일시 기체흐름계에서의 고체 전해질 $CO_2$ 가스센서의 열역학적 분석 (Thermodynamic Analysis of Solid Electrolyte $CO_2$ Sensor in Continuous and Discontinuous Flow Systems)

  • 최순돈
    • 센서학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.319-326
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    • 1998
  • 연속 기체흐름계에서 감지막으로 $Na_2CO_3$$MCO_3$ ($M=Cs_2,K_2,Li_2,Ca$)를 입힌 $Na^+$ 이온 전해질 센서가 $CO_2$ 가스를 감지할 때 anode반응을 도출하였다. 흔히 사용되는 전기화학 센서에 대해 일반적으로 알려진 전체 전극반응인 $MCO_3=MO+CO_2$ 반응은 위의 $Na^+$이온 전해질 센서에는 적합한 반응이 아니었다. 따라서 anode 반응은 전체cell 내의 ionic balance를 유지하기 위해 전해질과 감지막 계면에 이온교환반응을 첨가시킴으로써 도출할 수 있었으며 anode반응은 $Na_2CO_3$ 및 감지막의 금속($M^{++}$) 이온이 포함된 산화물이 참가하는 반응임을 알 수 있었다. 이와 같이 도출된 전극반응으로부터 구한 EMF와 일시 기체흐름계에서의 출력 EMF와의 차이를 아울러 검토하였다. 이러한 출력에서의 차이는 $CO_2$$O_2$의 분압과 분위기가스와 전극물질과의 비가역반응에 기인됨을 알았다.

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