• 자원리싸이클링
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• 제20권2호
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• pp.74-81
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• 2011

자동차 폐촉매로부터 폐촉매 중에 함유되어 있는 백금족 금속(Pt, Rh, Pd)를 회수하는 방법으로는 크게 건식법과 습식법이 현재 이용되고 있다. 본 연구에서는 건식 용융법으로 폐촉매로부터 백금족 금속 회수하기 위한 기초 실험으로 포집금속으로 Fe와 Cu을 사용하여 폐촉매를 용융하였을 때 각각의 농도 변화를 비교함으로써 용융 조건과 적정 포집금속으로 찾는 것을 목적으로 하였다. 본 실험으로 얻어진 결과를 요약하면 Fe을 포집금속으로 히는 것이 Cu을 포집금속으로 사용하는 것보다 회수율 측면에서 유리하였으며, 용융 처리 온도는 $1,500^{\circ}C$에 비교하여 $1,600^{\circ}C$ 용융 하였을 때 슬래그 중 잔류하는 백금족 금속의 농도 변화율이 크게 향상되었다. 용융 온도 $1,600^{\circ}C$의 경우 처리 후 슬래그 중 백금족 원소인 Rh, Pd, Pt의 평균 농도는 각각 6.21 ppm, 5.98 ppm, 6.97ppm으로, 이는 용융 온도 $1,500^{\circ}C$시 보다도 슬래그 백금족 원소 중 Rh와 Pd는 농도변화율 측면에서 각각 50.58%, 55.31%향상되었다. 그러나 폐촉매 중의 Pt의 초기농도가 12.9 ppm으로 낮아 용융처리 후 농도변화율의 비교가 어려웠다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권4호
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• pp.38-45
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• 2013

광미를 이용하여 다공성 세라믹 비드를 제조한 후 NOx/SOx 제거용 촉매 변환기로 응용하였다. 변환기 표면에 코팅처리된 촉매 지지체는 합성한 메조포러스 실리카(SBA-15)를 사용하였다. 다공성 세라믹 변환기의 내부 구조는 기공과 기공이 서로 연결되어 있는 3차원 망상구조이며 기공율은 80%로 나타났다. 또한, 촉매 변환기의 비표면적은 SBA-15 코팅 전 0.8 $m^2/g$에서 코팅처리 후에는 55 $m^2/g$으로 크게 증가하였다. NOx/SOx 제거 실험은 다공성 세라믹 촉매 변환기 표면에 $V_2O_5$와 $V_2O_5$, CuO를 함께 담지한 것으로 실시하였다. NOx 전환율은 $V_2O_5$/CuO 변환기가 $V_2O_5$ 변환기에 비해 약 10% 정도 높게 나타났다. 또한, $V_2O_5$/CuO 변환기는 반응온도 $350^{\circ}C$, 공간속도 10000 $h^{-1}$, 산소농도 5%에서 NOx 95%, SOx 90% 이상의 전환율을 각각 나타냈다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.48-54
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• 2020

소다배소 처리한 탈질폐촉매의 수침출 잔사로부터 TiO₂ 회수를 위하여 황산침출과 가수분해 반응을 실시하였다. Ti 성분의 황산침출은 70 ℃, 3 시간, 교반속도 500 rpm, 슬러리 농도 100 g/L로 고정하여 실시하였고, 황산농도는 4~8 M로 변화시키며 진행하였다. 침출액으로부터 Ti 성분의 침전회수는 가수분해반응을 이용하였으며, 실험조건은 100 ℃, 반응시간 2 시간으로 고정하였고, Ti 성분의 침전율은 침출액과 증류수의 혼합비와 침전반응 Seed 혼입유무에 따라 비교하였다. Ti의 침출율은 6 M에서 최대 95.2 %까지 도달 후 점차 감소하는 경향을 나타내었고, Si의 침출율은 황산농도 증가에 반비례하여 급격히 감소하여 91.7 %에서 8 M 조건에서는 3.0 %까지 억제되었다. 침출액을 이용한 가수분해는 부성분인 Si의 함량이 가장 낮은 8 M 침출액을 이용하여 진행하였다. 침출액의 혼합비에 의한 Ti의 침전회수율은 반응시간에 비례하였고 혼합비에 반비례하였다. 또한, 침전반응의 가속화를 위해 TiO₂(#325~#400 mesh, 0.2 g) seed를 첨가하였을 경우에 모든 혼합조건에서 침전회수율이 상승하였으며, 혼합비(침출액:증류수) 1:9~3:7 구간에서 98.8~99.8 %의 침전율이 달성되었다. 회수된 TiO₂의 순도는 침출액 혼합비 1:9~3:7 구간에서 혼합비가 낮을수록 증가하여 최대 99.46 %까지 상승함을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권9호
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• pp.1224-1231
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• 2006

고급불포화지방산인 docosahexaenoic acid ethylester (DHAEE)와 sucrose를 transesterification반응을 하여 sucrose ester를 기질 및 촉매의 비율, 반응시간, 용매사용 및 기압 등을 달리하여 합성하고, 합성율을 살펴보았고, 특히, 섭취 시 인체 내에서 이용 가능한 DHA를 함유하고 있으며, hydrophilic한 유화제로써 sucrose fatty acid mono ester의 합성율을 높이는 합성조건을 연구하였다. 무용매 상태에서의 sucrose ester의 합성율이 낮았기 때문에 반응용매로써 dimethyl sulfoxide(DMSO)를 사용하여 몰비율과 반응시간에 따른 합성을 실시하였다. 여러 반응조건 중 DHAEE의 전환율(%)은 sucrose:DHAEE의 몰비율이 1:0.98, 1:0.60, 1:0.40, 1:0.20인 SE#4, SE#5, SE#6, SE#7에서 모두 96% 이상을 나타내었다. 특히, SE#6(1:0.4 mole)에서 반응시간에 따른 전환율과 sucrose ester의 조성변화를 살펴본 결과, 반응시간 1시간일 때 55.3%의 전환율(mono ester 91.6%)을 보였고, 이후 반응 3.5시간일 때에는 97.1%(mono ester 66%)의 전환율을 보였다. 따라서 반응초기에 대부분의 sucrose ester가 합성되며, 특히 반응시간이 길어짐에 따라 mono ester에서 di-, tri- 및 polyester로 그 조성이 점차 변화됨을 확인하였고, 기질 중 DHAEE의 비율이 증가할수록 sucrose mono ester의 생성은 감소한 반면에, sucrose di-, tri- 및 polyester의 생성은 증가함을 확인하였다. 연구된 합성조건 중 sucrose mono ester의 합성은 1:0.2(sucrose:DHAEE)의 몰비율로 2.5시간동안 반응(SE#7)하였을 때 98.5%의 높은 전환율을 보이면서 그 조성은 87.3%로 가장 높게 합성되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.583-593
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• 2013

본 연구는 크라프트 리그닌의 염기 촉매 분해(Based Catalyst Depolymerization, BCD)반응에서 생성되는 반응물의 화학적 특성을 조사하였다. 초임계 메탄올을 용매로 하고 염기 촉매로 사용한 NaOH의 농도를 7.5, 3.25, 6.13%로 변화를 주었다. BCD 반응물에서 불용성 고형 부산물, 수용성 부산물과 각 부산물에서 diethyl ether로 추출하여 DEE-1, DEE-2를 얻었고 그 화학적 조성을 분석하였다. 실험 결과 염기의 농도가 높아질수록 불용성 고형 부산물이 많이 생성된 반면 수용성 분액분의 수율은 낮아졌으나 DEE 추출분의 수율은 차이가 없었다. 불용성 부산물에서 추출한 DEE-1은 GC/MS 분석 결과 BHT외에 페놀성 화합물은 검출되지 않았다. 대부분의 저분자 리그닌 분해 산물은 DEE-2에서 GC/MS를 사용하여 30개 이상의 피크가 관찰되었고 21개 성분이 확인되었다. 7.5와 3.25%의 NaOH를 사용한 반응의 DEE-2 주성분은 catechol (20.3, 17.7%), 4-methylcatechol (18.2, 15.6%), 3-methoxycatechol (9.6, 14.5%), syringol (8.9, 10.9%)등으로 주로 catechol 계열의 화합물이었다. 1.63%의 NaOH를 사용한 반응의 DEE-2 주성분은 syringol (22.3%), isovanillic acid (12.6%), 3-methoxycatechol(12.1%), 4-methylcatechol (11.7) 등으로 나타났다. 염기의 농도가 저분자 페놀성 화합물들의 전체적인 수율에는 영향이 없었지만 3.25와 1.63%의 농도를 경계로 성분 조성에 큰 영향을 주는 것을 관찰할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제15권1호
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• pp.22-30
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• 2014

본 연구는 자가광개시형 아크릴레이트를 Michael addition 반응을 이용하여 합성하고 자유라디칼, 양이온 및 하이브리드 시스템을 통해 배합-경화-물성 상관관계를 유도하여 이들의 경화물성, 표면 물성을 Photo-DSC, 진자경도, 연필경도 및 내오염성 측정을 이용하여 평가하였다. 그 결과, 자유라디칼 반응형 모노머 첨가를 통해 경화 특성의 향상을 유도할 수 있었으나, 일정량 이상의 모노머 첨가 시 반응성 저하로 인해 경화성이 오히려 저하되었으며, 이는 자유라디칼 반응형 모노머에 의한 이동성의 향상이 SPIA의 경화 향상에는 한계가 있음을 확인하였다. 자유 라디칼 광개시제에 의한 자유 라디칼의 생성과 자가광개시 반응에 의한 자유라디칼이 동시에 연속적으로 반응에 참여되어 우수한 경화 특성을 보였으며, 양이온 시스템을 접목한 하이브리드 시스템의 경우 양이온계 광개시제와 양이온계 모노머가 라디칼 생성과 확산까지 촉진 시켜 우수한 경화특성을 보이며, 라디칼 중합에 비해 산소에 의한 영향이 적은 양이온 중합의 영향으로 표면물성을 비롯한 도막 물성 또한 가장 우수하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.213-226
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• 2003

Imidazole 촉매의 종류에 따른 bisphenol-F계 에폭시 (Diglycidyl ether of bisphenol-F)/nadic methyl anhydride 수지 시스템의 경화 및 유변학적 거동이 시차주사열량계 (differential scanning calorimeter)와 회전 점도계를 사용하여 연구되었다. 경화반응기구를 분석하기 위해서 몇 개의 등온경화온도에서 등온시험이 수행되었다. Bisphenol-F계 에폭시/anhydride 조성물의 경화곡선은 전환량이 $20{\sim}40 %$일 때 최대 값을 보이는 자체촉매반응을 나타내었다. 속도상수($k_1,\;k_2$)는 온도 의존성을 가지나 반응차수 (m+n)는 온도 의존성이 없었으며, 반응차수는 거의 3으로 계산되었다. 촉매의 종류에 따라 두 개의 반응기구를 가지고 있었다. G'-G" crossover 방법을 통해 겔화 시간을 측정하였으며, 이 결과로부터 활성화에너지를 구하였다. 용융 실리카를 첨가한 조성물의 유변학적 거동으로부터 온도와 충전제 함량에 따른 겔화 시간의 대수 변화가 직선적인 관계를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 고충전된 에폭시 수지 조성물은 전형적인 준소성 거동을 보였으며, 최대충전밀도가 클수록 점도는 낮아졌다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.243-250
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• 2003

국내에서 폴리우레탄 방수 코팅은 노후된 건축물의 지붕 수리와 다양한 스포츠시설의 시공으로 인하여 수요가 증가되고 있다. 본 연구에서는 일반적으로 많이 사용되고 있는 탄산칼슘 충진제의 일부를 비산재로 대체하여 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. Cyclone과 Bag filter에서 수집된 비산재가 대체할 수 있는 탄산칼슘의 최대량은 각각 20%와 10%로 결정되었다. 폴리우레탄의 경화속도는 Pb-octoate 촉매를 사용하여 조절할 수 있었다. 코팅의 제조에 사용되는 성분들의 상대적인 양을 조절하면, 비산재를 함유하는 폴리우레탄 코팅의 인장강도, 인열강도 및 신장율 등이 폴리우레탄 코팅의 표준 값들과 유사하게 되었다. 그러나 bag filter에서 수집된 비산재를 사용할 경우에는, 제조된 폴리우레탄 코팅으로부터 카드뮴(Cd), 수은(Hg) 및 납(Pb)이 허용 수치보다 높게 용출되었다. 한편, cyclone으로부터 수집된 비산재를 사용해서 제조한 폴리우레탄 코팅은 더 우수한 기계적 특성을 보였으며 중금속의 용출양도 심각하지 않았다. 결론적으로, 적당한 비산재를 선정하여 사용한다면, 비산재 함유 폴리우레탄 코팅도 현장에서 활용될 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.31-37
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• 2014

본 연구에서는 바이오매스 기반 나일론 6,5 공중합체를 제조하기 위하여 단량체인 ${\varepsilon}$-caprolactam과 2-piperidone을 glucose로부터 발효공정으로 제조된 lysine과 5-aminovaleric acid로부터 각각 제조하였다. 이들을 potassium tertbutoxide를 촉매로 하고 acetyl-2-caprolactam과 이산화탄소를 개시제로 사용하여 $40^{\circ}C$에서 음이온 개환 중합 방법을 이용하여 나일론 6,5 공중합체를 제조하였다. 제조된 바이오 나일론 6,5 공중합체의 특성을 여러 가지 기기분석 방법으로 분석하였다. 이때 얻어진 고분자의 점도분자량($M_{\eta}$)은 최대 30000 g/mol 정도였으며, 중합 수율은 50% 이상이었다. 이들은 모두 semi-crystalline 고분자로 밝혀졌다. 열 특성 분석 결과 용융온도는 약 $165^{\circ}C$ 정도로 분해온도 $250^{\circ}C$와 큰 차이를 나타내었다. 이들 고분자들은 우수한 가공성과 응용성을 지닐 것으로 예상된다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.613-620
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• 2021

고분자전해질 연료전지의 유로 형상은 내부 유동의 균일성에 영향을 주는 변수이다. 유로 내에서 반응물 분포가 균일하지 않을 경우, 지속적인 운전 과정에서 촉매의 열화 및 고분자 막의 기계적 손상이 야기되며 연료전지의 내구 수명 저하로 이어진다. 연료전지에서 원활한 반응물 공급과 균일한 농도 분포를 위하여 유로 형상에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 유로의 배플은 유체의 강제 대류를 야기해 연료전지의 성능을 개선할 수 있고, 유로 중간에 새로운 반응물 공급 통로(서브 채널)를 만들어 반응물 농도 증가와 원활한 물 배출로 물질 전달 손실을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 전산 유체 계산을 통하여 블록과 서브 채널을 적용한 유로가 연료전지의 전류밀도와 산소 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 블록과 서브 채널이 유로에 구성되었을 때, 한계전류밀도가 증가하였고 블록 후단의 산소 농도가 회복되었다. 블록이 2개 이상 있을 때 블록 사이에 서브 채널을 배치할 경우 전류밀도 증가 폭이 더욱 커졌다. 또한 추가 공급되는 공기의 공급 위치에 따른 산소 농도를 분석하여 서브 채널이 블록 후단의 낮아진 산소 농도를 회복할 수 있었다.