• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.317-321
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• 1998

수열 방법으로 합성한 기체 분리용 제올라이트 흡착제의 분자체 및 이온교환 특성을 파악하기 위하여 KCl, $CaCl_2$, $YCl_3$ 그리고 $InCl_3$으로 제올라이트에 함유된 Na 이온을 치환시켰다. 치환시킨 X형 제올라이트를 $25^{\circ}C$에서 $CO_2$가스로 그리고 합성 제올라이트에 대하여 $O_2$, $N_2$가스로 부피법 장치를 통해 평형 흡착 특성을 각각 비교하였다. 측정결과를 Freundlich, Langmuir 그리고 Toth형 model 식을 이용하여 변수를 파악하였으며, 제올라이트의 $CO_2-PSA$ 흡착공정에 적용가능성을 측정하기 위하여 흡착파괴실험을 실시하고, 이를 PSA 공정 simulation에 적용하였다. 여기서 X형 제올라이트는 공정 배가스에서 $CO_2$회수에 적합한 흡착제로 사용할 수 있음을 확인하였다.

• Advances in materials Research
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• 제13권3호
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• pp.203-210
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• 2024

Science mapping is a visual representation of the structure and dynamics of scholarly knowledge. Gas adsorption on catalyst supports is a crucial process in many catalytic reactions. The R package "Bibliometrix" and VosViewer software were employed for science mapping analysis. The results show that the upward trend but fluctuates from year to year for both annual scientific production and average article citations per year. Co-occurrence of the keywords were used to identify the primary fields of study and to map the existing state of research. Trending topics reveal some interesting features that support the growth of research in this field and are associated with emerging disciplines or areas of study that have not been extensively explored.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.132-139
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• 2018

A cost-effective preparation method is proposed to prepare nanoporous alumina (NA) using aluminum chloride as a precursor with a lower cost than aluminum butoxide. In addition, the surfactant template was replaced with magnesium stearate, which has a lower unit cost in stearate acid. The adsorption isotherm test for the CO gas was carried out to compare the adsorption performance of the NA adsorbents prepared using post-hydrolysis (NA) and cost-effective precipitation (C-NA). In addition, C-NA exhibited a similar uptake capacity as NA, and the maximum uptake capacity of Pd/C-NA increased 1.3 times via Pd nanodots loading.

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.343-353
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• 2023

A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, and Mn²⁺) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH₃-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, or Mn²⁺ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.1-7
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• 2023

가스 분리 기술은 혼합 가스로부터 신재생에너지 자원 및 환경 오염 물질과 관련된 수소(H₂) 및 이산화탄소(CO₂)와 같은 주요 가스를 효과적으로 추출할 수 있기 때문에 매우 유용하다. 에너지 소비를 줄이기 위한 가스 분리 기술로서 분리막 공정과 흡착 공정이 널리 사용되고 있는데, 두 공정 모두 분리막과 흡착제의 역할을 하는 다공성 물질이 필요하다. 특히 다공성 물질의 한 종류인 금속-유기물 골격체(Metal-organic frameworks, MOFs)는 가스 흡착 및 분리를 목적으로 발전되었다. 그런데 MOF 구조의 수가 지속적으로 증가하고 있지만 시행착오 실험을 통해 우수한 MOF 기반의 분리막과 흡착제를 발견하는데 효율적이지 않다. 따라서 수소와 이산화탄소를 분리할 수 있는 고성능 다공성 물질의 발견을 가속화하기 위해 고속전산스크리닝(High-throughput computational screening) 기술이 등장하였고 현재까지 활용되고 있다. 본 리뷰에서는 다공성 물질에 대한 중요한 연구와 수소와 이산화탄소의 가스 분리에 초점을 맞춘 고속 전산스크리닝 기술을 소개한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.573-581
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• 2007

본 연구에서는 MEA(monoethanolamine)를 함침한 메조포러스 물질을 이용하여 이산화탄소를 회수하고자 하였다. 이를 위해 MCM-41, MCM-48 및 SBA-15의 메조포러스 물질을 제조한 후 30, 50, 70 wt%의 MEA로 함침하였다. 함침한 메조포러스 물질의 특성을 평가하기 위하여 XRD, FT-IR, SEM, BET를 이용하였다. 이산화탄소 흡탈착 실험을 수행한 결과, 흡착량은 MCM-41>MCM-48>SBA-15 순으로 나타내었다. 최대 이산화탄소 흡착량은 50 wt% MEA 함침 MCM-41으로써 $40^{\circ}C$에서 $57.1mg-CO_2/gr-sorbent$이며, 이는 MCM-41과 비교할 때 8배 높았다. 그리고 20회 반복 흡탈착 실험 결과, 반복 실험에도 일정한 흡착능을 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제17권4호
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• pp.303-307
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• 2008

$NiO,\;Cu_2O,\;Mn_2O_3$ and $Cr_2O_3$ as p-type semiconductors were added in CoO with 15 wt.% ethylene glycol binder and measured the butane gas sensing characteristics. The highest sensitivity is obtained for the NiO-CoO sensors. CoO-20 at.% NiO sensor with 15 wt.% ethylene glycol binder sintered at $1100^{\circ}C$ for 24 h exhibits high sensitivity of 90 % to 5000 ppm butane gas at the sensor temperature of $250^{\circ}C$, compared to low sensitivities at the low operating temperature for commercial sensors. Response and recovery times are, respectively, within few seconds and 1min in the static flow system, indicating rapid adsorption and desorption of butane gas on sensor surface even at this low temperature.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.51-63
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• 2001

화력발전소의 연소가스에서 고순도의 $CO_2$를 분리, 회수하는 것을 목적으로, 에너지 비용이 적게 드는 것으로 알려진 PSA(Pressure Swing Adsorption)공정을 이용하였다. 흡착제로서 활성탄 및 제올라이트를 사용하여 연소가스에서 $CO_2$를 회수할 수 있는 장치를 제작하고 이를 조업하는 조건을 확립하고자 하였다. $CO_2$ 회수용으로 적합하지 않다고 알려져 있는 활성탄을 이용하여도 세정단계의 변형을 통한 새로운 사이클을 이용하여 고순도의 $CO_2$를 생성물로 얻을 수 있었다. 또한 활성탄과 제올라이트 각 흡착제의 흡착특성을 이용하여 이들 두 흡착제의 장점을 최대로 이용할 수 있도록 흡착탑의 일부만을 제올라이트 13X를 채워 조업하는 2단 적층 흡착탑을 이용하여 회수율의 향상을 얻을 수 있었다. 흡착탑의 도입부 쪽에 활성탄을, 배출부 쪽에 제올라이트를 채움으로써 최대의 효과를 얻을 수 있었는데, $CO_2$ 농도 13%, 유량 10 SLPM, 흡착압력 2.2기압에서 제올라이트를 부피비로 25%만 사용하여도 40%의 회수율 향상을 얻을 수 있었으며 50%를 이용한 경우에는 회수율이 67%까지 증가하였는데 이는 제올라이트만을 이용한 경우의 회수율과 비슷한 결과였다.

• 분석과학
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• 제36권5호
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• pp.236-249
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• 2023

Carbon dioxide (CO₂) capture and storage is a critical issue for mitigating climate change. Porous aromatic Schiff base complexes have emerged as a promising class of materials for CO₂ capture due to their high surface area, porosity, and stability. In this study, we investigate the potential of Schiff base complexes as an effective media for CO₂ storage. We review the synthesis and characterization of porous aromatic Schiff bases materials complexes and examine their CO₂ sorption properties. We find that Schiff base complexes exhibit high CO₂ adsorption capacity and selectivity, making them a promising candidate for use in carbon capture applications. Moreover, we investigate the effect of various parameters such as temperature, and pressure on the CO₂ adsorption properties of Schiff base complexes. The Schiff bases possessed tiny Brunauer-Emmett-Teller surface areas (4.7-19.4 m²/g), typical pore diameters of 12.8-29.43 nm, and pore volumes ranging from 0.02-0.073 cm³/g. Overall, our results suggest that synthesized complexes have great potential as an effective media for CO₂ storage, which could significantly reduce greenhouse gas emissions and contribute to mitigating climate change. The study provides valuable insights into the design of novel materials for CO₂ capture and storage, which is a critical area of research for achieving a sustainable future.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.171-180
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• 2013

금속유기구조체(metal-organic frameworks, MOF)는 넓은 비표면적, 규칙적인 구조 및 높게 분산된 금속 성분 등 뛰어난 물리화학적 특성으로 인해 활발한 연구가 이뤄지고 있는 다공성 물질이며, 특히 가스의 흡착, 분리 매체로서 뛰어난 성능이 보고되고 있다. MOF를 이용한 온실가스 이산화탄소의 흡착 연구는 상온 고압 영역에서 이산화탄소 저장 공정과 상온 저압 영역에서 이산화탄소 흡착 공정의 두 범주로 나눌 수 있으며, MOF의 넓은 비표면적 외에도 (1) MOF의 빈 배위결합 자리, (2) MOF의 기능화, (3) MOF의 상호 침투 효과, 및 (4) 이온 교환 효과를 이용한 연구 결과가 보고되고 있다. MOF 물질들은 비교적 낮은 수분 및 열에 대한 안정성이 문제로 제기되고 있으며, 제올라이트 유사 구조체(zeolitic imidazolate frameworks, ZIF) 또는 유기 골격 구조체(covalent organic frameworks, COF) 물질의 이산화탄소 흡착 특성이 거론되고 있다. 본 소고에서는 MOF를 이용한 이산화탄소 흡착에 대한 최근의 연구 결과를 본 연구실의 실험 결과를 중심으로 간략히 소개하고자 한다.