• 공업화학
• /
• 제32권5호
• /
• pp.516-523
• /
• 2021

본 연구는 대기 중 대표적인 미세먼지 2차 유발물질인 질소산화물 제어에 있어 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)을 이용한 연구를 수행하였다. NH₃-SCR 실험은 상용촉매인 V/W/TiO₂와 Sb를 첨가한 V/W-Sb/TiO₂ 촉매를 사용하였으며 phosphorous에 의한 내피독성을 확인하였다. NH₃-SCR 실험 결과, Sb의 첨가는 P에 대한 내구성을 갖는 것으로 확인되었다. 또한 이에 대한 원인을 확인하기 위하여 BET, XPS, H₂-TPR, NH₃-TPD, FT-IR 분석을 통해 물리·화학적 특성을 비교분석하였다. 분석 결과 V/W/TiO₂ 촉매에 Sb 첨가 시 P가 첨가됨에 따라 SbPO₄ 결합을 형성하고 VOPO₄의 생성을 억제하였으며, P 첨가 전 촉매의 redox 특성을 유지함으로써 P에 대한 내피독성을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제30권6호
• /
• pp.659-666
• /
• 2019

고분자전해질 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학적 반응을 이용하여 전기를 자발적으로 생산하며, 높은 전류밀도와 비교적 낮은 구동온도의 장점을 가져 화석연료를 대체할 미래 친환경 화학에너지 변환 장치이다. 현재 연료전지는 수소전기차를 중심으로 가정용 연료전지, 수소연료전지 발전소 등 다양한 산업에서 활용 중에 있다. 하지만 연료전지 산업의 지속적인 성장을 위해서는 여러 기술적인 문제가 보완되어야 하며, 그 중에서도 연료전지 각 구성요소의 장기 내구성을 필수적으로 확보해야 한다. 특히 연료전지의 연료극과 공기극에서 사용되는 탄소담지 백금촉매는 연료 전지 운전조건에 따라 다양한 기작을 통하여 성능 감소가 일어난다. 이에 연료전지용 촉매의 내구성 파악을 위한 가속테스트법이 다양하게 제시되고 있다. 본 논문에서는 연료전지용 백금 기반 촉매의 성능 감소 기작을 설명하고, 지금까지 제시된 가속스트레스 시험을 통한 내구성 평가 방법에 대해 비교하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.54-61
• /
• 2004

The engine-out flow is highly transient and hot, and may place tremendous thermal and inertial loads on a closed-coupled catalyst. Therefore, time-dependent and detailed flow and thermal field simulation may be crucial. The aim of this study is to develop combined chemical reaction and multi-dimensional fluid dynamic mathematical model and to study the effect of unsteady pulsating thermal and flow characteristics on thermal reliability of closed-coupled catalyst. The effect of cell density on the conversion performance under real running condition is also investigated. Unlike previous studies, the present study focuses on coupling between the problems of pulsating flow pattern and catalyst thermal response and conversion efficiency. The results are expressed in terms of temporal evolution of flow, pollutant and temperature distribution as well as transient characteristics of conversion efficiency. Fundamental understanding of the flow and thermal phenomena of closed-coupled catalyst under real running condition is presented. It is shown that instants of significantly low values of flow uniformity and conversion efficiency exist during exhaust blowdown and the temporal varaition of flow uniformity is very similar in pattern to one of conversion efficiency. It is also found that the location of hot spot in monolith is directly affected by transient flow pattern in closed-coupled catalyst.

• 공업화학
• /
• 제28권2호
• /
• pp.158-164
• /
• 2017

본 연구에서는 다양한 상용 SCR 촉매의 $NH_3$-SCR 반응특성을 확인하기 위하여 반응활성 및 XRD, BET, Raman 분석을 수행한다. 상용 SCR 촉매는 바나듐 함량(1.3-5.4 wt%)이 증가함에 따라 선형적으로 반응속도가 증가됨을 확인할 수 있다. 또한, 상기 분석을 통하여 VOx 표면밀도가 8.1 이상의 촉매를 선별하고, 표면 구조분석을 통해 Crystalline VOx가 형성되지 않은 범위 내에서 촉매 내 WOx의 첨가는 TOF를 증가시키는 것으로 확인할 수 있다. $SO_2$ 내구성의 경우 바나듐 함량이 증가하면 크게 감소하는 경향을 보이며, W과 Si가 첨가될 때 내구성이 가장 크게 증가한다.

• 청정기술
• /
• 제24권2호
• /
• pp.127-134
• /
• 2018

국제해사기구에서는 선박 배기가스 내 질소산화물($NO_x$) 배출에 대한 강화된 Tier III 규제가 2016년부터 적용됨에 따라 이를 대응하기 위한 노력이 필요하다. $NO_x$ 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(Selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 세라믹 허니컴 촉매를 주로 사용하고 있다. 그러나 기존의 세라믹 허니컴 촉매는 약한 강도로 인하여 운전상 문제가 발생하거나 유지 및 보수에 있어서도 어려움을 갖는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 세라믹 허니컴 촉매의 단점들을 보완하기 위하여 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가짐과 동시에 배기가스의 다방향성 이동을 통한 낮은 배압효과 등의 장점을 가지는 금속 지지체를 적용하였다. 이러한 금속 지지체 상에 촉매를 담지하기 위하여 유 무기바인더 첨가를 통해 코팅슬러리를 제조하고, 이를 코팅, 건조 및 소성과정을 통해 금속 지지체 상에 견고하게 부착된 금속 지지체 기반 촉매를 제조하였다. 이러한 금속 지지체 기반 촉매는 $NO_x$ 성능평가와 초음파 및 낙하시험을 통한 접착 내구성 평가를 수행하였다. 특히, 무기바인더를 첨가한 MFC01경우 95% 이상의 $NO_x$ 전환율을 보였으며, 상용 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 내구성을 보였다. 이러한 특성 및 성능평가를 통하여 개발된 금속 지지체 기반 촉매는 고효율, 고내구성을 가짐을 확인하였으며, 기존 세라믹 허니컴 촉매를 대체할 수 있는 선박용 배연탈질 촉매로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.244-249
• /
• 2004

Pd catalyst have been used in hydrogenation, oxidation, and low temperature combustion reaction. Recently, it has been candidated as a possible reagents in the partial oxidation of methanol reformers of the fuel cell. Pd catalysts, even though it is very precious and expensive, catalytic functioning is good, but it still need to be improved in the matter of durability and low catalytic activity after calcination. In this study, we synthesize the improved Pd catalyst and study their chemical functioning.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.1-6
• /
• 1997

Water repellent finish was carried out using water repellent agent(AG-480), melamine resin(Sumitex Resin MK), and catalyst(Sumitex Accelerator ACX). PET/nylon fabrics were treated with melamine resin by pad-dry-cure method and subsequently washed and dried. Durable water repellency was controlled by the melamine resin and catalyst. Water repellency was tested by spray rating method and durability of water repellency were measured by launder-O-meter and pilling tester. The optimum conditions of durable water repellent finish for new synthetic fabric were as follows; concentration of water repellent finishing agent 20g/l; concentration of melamine & catalyst 0.5g/l; curing condition $160^{\circ}$ ${\times}$ 30sec. Water repellency after washing and rubbing is improved by melamine resin and catalyst.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.134-139
• /
• 2003

This study was carried out to investigate the aging and conversion characteristics of oxidation catalysts for a natural gas vehicle with lean-bum system. The conversion of $CH_4$ was observed over the various composition ratio of PMs(Precious metals) and washcoating methods. On the fresh catalysts, Pd affected on the activity of $CH_4$ at low temperature more than other PMs in Pd-only and Rh/Pd/Pt catalysts. The activity at low temperature increased as a mount of Pd increases. On the aged catalysts, the $CH_4$ conversion efficiency of Pd-only catalyst with mono-layer washcoat decreased more than that of the other catalysts of $CH_4$ conversion. It was observed that the thermal durability of Rh/Pd/Pt catalysts with double-layer washcoat was better than the single washcoat catalyst.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권2호
• /
• pp.205-212
• /
• 1998

Experiments were conducted to investigate the temperature profile and the emissions conversion efficiency of catalytic converters for natural gas vehicles. Two types of the catalyst structure and several transient engine operating conditions were used. The dual-bed catalyst effectively reduced the emissions in a transient period due to the low heat capacity of the front bed. The lanthanoid additives were effective in improving catalyst durability. When the natural gas fueled engine were operated outside of a very narrow window of excess air ratio (from 0.993 to 1.004), the HC and NOx conversion efficiency dropped off. The drop-off were especially fast on the lean side of the window.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.383-389
• /
• 2010

Co-B, Co-P-B, Co-Ni-B and Co-Ni-P-B catalysts supported on Ni foam were prepared using electroless plating in the present study. The surface morphology of the catalysts/Ni foam was observed using SEM and EDS analysis. The Co-Ni-P-B/Ni foam catalyst showed the superior performance on hydrogen generation due to the uniform formation of catalyst particles on the Ni foam surface. The characteristics of hydrogen generation with Co-Ni-P-B/Ni foam catalyst was investigated at the variety of $NaBH_4$ and NaOH concentrations. Durability test was performed, resulting in the stable hydrogen generation for 6 hours.