• 제목/요약/키워드: CO2 hydrogenation

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수소저장용 Mg-CaO-10 wt.% MWCNT 복합체의 물질 전과정 평가 (Material Life Cycle Assessment of Mg-CaO-10 wt.% MWCNT Hydrogen Storage Composites)

  • 한정흠;이영환;유제선;홍태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.220-226
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    • 2019
  • Magnesium hydride has a high hydrogen storage capacity (7.6 wt.%), and is cheap and lightweight, thus advantageous as a hydrogen storage alloy. However, Mg-based hydrides undergo hydrogenation/dehydrogenation at high temperature and pressure due to their thermodynamic stability and high oxidation reactivity. MWCNTs exhibit prominent catalytic effect on the hydrogen storage properties of $MgH_2$, weakening the interaction between Mg and H atoms and reducing the activation energy for nucleation of the metal phase by co-milling Mg with carbon nanotubes. Therefore, it is suggested that combining transition metals with carbon nanotubes as mixed dopants has a significant catalytic effect on the hydrogen storage properties of $MgH_2$. In this study, Material life cycle evaluation was performed to analyze the environmental impact characteristics of Mg-CaO-10 wt.% MWCNTs composites manufacturing process. The software of material life cycle assessment (MLCA) was Gabi 6. Through this, environmental impact assessment was performed for each process.

폐촉매로부터 Pd회수 및 이를 이용한 Pd/C 촉매 재제조 기술 개발 (Recovery of Palladium (Pd) from Spent Catalyst by Dry and Wet Method and Re-preparation of Pd/C Catalyst from Recovered Pd)

  • 김지선;권지수;백재호;이만식
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.376-381
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    • 2018
  • 본 연구는 무수말레인산의 수소화 반응 공정에서 발생한 palladium (Pd)/C 폐촉매에서 Pd를 회수하고 이 회수용액을 이용한 Pd/C 재제조 특성에 대해서 연구하였다. 폐촉매 내 담지체로 사용된 탄소(carbon)의 탄화를 위해 $600-900^{\circ}C$에서 열처리를 진행하였고, 탄화된 촉매의 Pd의 함량을 XRF 및 ICP를 통하여 분석하였다. Pd의 함량이 가장 높게 나타난 탄화조건에서 탄화된 촉매를 이용하여 다양한 농도의 침출 용액을 사용하여 Pd를 침출하였으며, 이때 가장 높은 침출률을 나타나는 용액을 별도의 전처리 없이 Pd/C 촉매제조에서 전구체로 사용하였다. Pd용해를 위해 1,2 및 4 M HCl 용액을 침출용액으로 사용하여 가장 높은 회수율을 가지는 조건을 최적화하고자 하였다. 그 결과, 4 M HCl을 사용하였을 때 92.4%의 가장 높은 Pd 침출률을 확인하였다. 이후, (1) 회수 용액을 전구체 용액으로 사용한 경우 (2) 시약급 $H_2PdCl_4$ 용액을 전구체 용액으로 사용한 경우, 두 가지 각기 다른 전구체 용액을 사용하여 각각 5 wt% Pd/C를 이온교환법으로 제조하였고, 전구체 용액에 따른 특성을 CO-chemisorption 및 FE-TEM으로 확인하였다. 그 결과 회수용액을 사용하여 촉매를 제조하였을 경우 2-5 nm의 균일한 입자크기와 34.6%의 분산도를 나타내어 기존 폐촉매가 가지는 약 5.02% 분산도보다 월등히 높은 것을 확인하였고, 시약급 전구체 용액을 사용한 경우와 비교하여도 동등수준의 분산도를 가지는 것을 확인하였다.

PdRu/Carbon Composite 촉매를 이용한 테레프탈산의 수소화 정제 (Hydropurification of Crude Terephthalic Acid over PdRu/Carbon Composite Catalyst)

  • 정성화;박윤석
    • 대한화학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.57-63
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    • 2002
  • CTA(crude terephthalic acid)의 수소화 정제 반응이 고온의 회분식반응기에서 PdRu/CCM(carbon-carbonaceous composite material) 촉매 상에서 수행되었다. 반응 시간에 따른 In(4-CBA; 4-carboxybenzaldehyde)의 의존도가 선형성을 보임에서 수소화 정제는 1차 속도론을 따름을 알 수 있었다. 촉매량에 따른 반응 속도의 선형성에서 조사된 반응 조건은 정제 반응을 잘 대변할 수 있음을 알 수 있었다. 반응 전환율이 증가하면(4-CBA가 감소하면) 고체 및 액체의 p-toluic acid(p-tol)의 농도는 증가하였으나 벤조산(BA)의 농도는 크게 변하지 않았다. 4-CBA 농도가 대략 0.15% 이하일 때에는 PTA의 AT(alkalitransmittance)는 4-CBA농도에 반비례하며 이는 4-CBA의 수소화에 따라 발색물질도 제거 됨을 보여 준다. 4-CBA농도가 약 0.2% 이상이면 AT는 일정하였는데 이는 4-CBA 자체는 발색 효과를 가지지 않음을 보여준다. (0.3%Pd-0.2%Ru)/CCM 촉매는 0.5%Pd/C 상업 촉매에 비해 초기 활성은 낮으나, 상업 공장 반응기에서 사용한 후에는 오히려 큰 잔존 활성을 보였고 PdRu/CCM 촉매는 루테늄 함량이 약 $0.2{\sim}0.35%$ 일 때 활성의 상승효과를 보였다. PdRu/CCM 촉매는 0.5%Pd/C 상업 촉매를 대체할 가능성이 높음을 알 수 있다.

4-비닐시클로헥센을 이용한 방향족 니트로 화합물의 환원반응 (Catalytic Hydrogen Transfer Reduction of Aromatic Nitro Compounds with 4-Vinylcyclohexene)

  • 김홍석;김동일;김청식;주영제
    • 공업화학
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    • 제5권5호
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    • pp.871-877
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    • 1994
  • 부타디엔의 고분자반응 또는 운반 및 보관과정에서 이량화되어 생성되는 4-비닐시클로헥센(VCH)을 이용하여 방향족 니트로화합물을 Pd/C 촉매하에서 촉매 전달 수소화반응시켜 높은 수율의 아닐린유도체로 합성하였다. 니트로벤젠고리에 치환기가 치환된 오르토-니트로톨루엔, 오르토-니트로페놀, 오르토-니트로아니졸의 경우는 파라-니트로톨루엔, 파라-니트로페놀, 파라-니트로아니졸의 반응보다 반응 소요시간이 길었다. 4-비닐시클로헥센-에탄올-Pd/C계에서 오르토, 메타, 파라-클로로니트로벤젠, 파라-니트로벤즈알데히드, 파라-니트로벤질알코올, 파라-니트로벤질 아세테이트 등의 화합물에서는 환원반응뿐만 아니라 가수소 분해반응도 진행되어 파라-톨루이딘이 생성되었다.

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식용(食用) 대두유(大豆油) 경화시(硬化時) 반응조건(反應條件)이 이성체(異性體) 생성(生成)에 미치는 영향(影響) (The Effects of Various Reaction Conditions on Trans Isomer Formation in Hydrogenating Edible Soybean Oil)

  • 최억;주현규;이시경
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.205-209
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    • 1995
  • 국내에서 생산된 정제 대두유의 열, 산화 안정성을 향상시키고 풍미, 물성의 개량과 이용도를 높이기 위하여 수소첨가에 의한 식용경화 대두유 제조시 반응 조건을 달리하여 주요 지방산 조성, 옥소가 및 trans 이성체의 생성에 미치는 영향을 조사하였다. $180^{\circ}C$의 반응조건에서 trans 산의 생성은 압력 $3.0{\;}kg/cm^{2}H_{2}$에서 $0.5{\;}kg/cm^{2}H_{2}$에서 보다 6.2배 증가하였고 linolenic acid는 감소하였다. 그러나 경화온도 $200^{\circ}C$의 경우 압력 $0.5{\;}kg/cm^{2}H_{2}$에서 $3.0{\;}kg/cm^{2}H_{2}$보다 trans 이성체 생성이 4.6%가 많았으며, linolenic acid, linoleic acid함량은 각각 0.51%, 2.5%가 감소하였다. 경화온도 $180^{\circ}C$, 압력 $3.0{\;}kg/cm^{2}H_{2}$와 sulphur 4 ppm을 첨가한 조건에서 옥소가와 linolenic acid가 감소하여 유리하였으나, trans 이성체의 생성이 가장 많아 불량하였다. 그러나 경화온도 $200^{\circ}C$, 압력 $0.5kg/cm^{2}H_{2}$$3.0kg/cm^{2}H_{2}$의 조건하에서 trans 이성체의 생성이 비교적 적게 생성되었고, 옥소가와 linolenic acid도 감소되어 최적 조건이라 생각된다.

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