• 청정기술
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• 제17권4호
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• pp.370-378
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• 2011

가스상 원소수은의 산화수은으로의 산화에 대한 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 계 SCR 촉매의 활성이 조사되었다. 상용 SCR 촉매의 경우 원소수은 산화반응에 산화제로 작용하는 HCl의 존재 및 반응조건에 상관없이 반응 후의 모든 촉매에서 수은성분이 검출되지 않았다. 이는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 계 SCR 촉매에서 HCl에 의한 원소수은의 산화는 수은이 촉매표면에 거의 흡착되지 않는 Eley-Rideal mechanism에 의해 진행되는 것을 나타내는 결과이다. $V_2O_5$ 함량에 따라 수은 산화활성이 크게 증가되는 것으로부터 $V_2O_5$가 수은산화 반응에 주된 활성점 임을 확인할 수 있었다. 그러나 $V_2O_5$ 함량에 따라 TOF는 감소하는데 이는 촉매 표면에 존재하는 $V_2O_5$의 구조에 따라 수은산화 활성에 차이가 있다는 것을 의미한다. 동일한 반응온도와 HCl 농도에서 산화 조건에 비해 SCR 조건에서 원소수은의 산화활성은 크게 낮은 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.309-312
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• 2017

세리아 분말은 Ce 이온의 산화, 환원 반응을 통한 산소저장능력(OSC)이 뛰어나 배기가스를 정화하는 자동차의 삼원촉매에 대표적인 재료로 사용된다. 그러나 일반적으로 세리아는 고온에서 열적 안정성이 떨어지기 때문에 금속이온을 도핑시켜 열적 안정성을 향상시켜 사용한다. 따라서 본 연구에서는 Zr 이온을 세리아 분말에 도핑시켰고, 도핑으로 인해 입자크기가 감소하면서 비 표면적 증가로 인해 그 특성은 더욱 향상되었다. 그리고 본 연구에서는 세리아 및 Zr 이온이 도핑된 세리아를 나노 크기로 합성하기 위해 수열반응법을 이용하여 합성하였다. 수열합성 조건은 pH = 11, 반응온도는 $200^{\circ}C$에서 6시간 동안 합성하였다. 수열합성법을 이용하여 합성된 세리아 및 Zr 도핑 $CeO_2$ 나노 분말의 평균 입자 크기는 약 20 nm 이하였다. 합성된 세리아 나노분말의 비표면적은 $52.03m^2/g$, Zr 이온이 도핑된 $CeO_2$ 분말의 비 표면적 $132.27m^2/g$이었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권3호
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• pp.41-46
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• 2008

본 연구는 2.5MHF-xMHCl$(x:0\sim8)$ 혼합 용액에서 $EAGLE^{2000TM}$ LCD 유리의 식각에 관한 것이다. 유리의 용해공정에서 율속단계는 HF를 함유한 식각액과 유리와의 반응이었다. 그 증거로는 유리의 두께는 시간에 따라 직선적으로 감소하였고, 식각속도는 교반정도에 무관하게 일정하였으며, 활성화 에너지가 $35\sim45$ kJ/mol 범위였다는 점이다. 순수한 HF만 사용했을 때 보다 HCl이 첨가되면 식각속도는 증가하였고. 그 속도는 HCl 첨가량에 비례하여 증가하였다. 또한 HCl 첨가시 식각 후의 표면은 식각 전과 유사하였다. 이는 HCl 첨가에 의해 $H_{3}O^{+}$ 이온의 농도가 증가하여 각종 불화물의 용해도를 증가시키고, $H_{3]O^{+]$ 이온의 흡착은 Si-O 결합의 결합력을 감소시키기 때문에 일어난 현상으로 사료된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.500-506
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• 2010

The metal monolith catalyst coated with 15wt% Ni/$MgAl_2O_4$ is applied to the natural gas steam reforming for hydrogen production. To address the improvement of adherence between metal monolith and catalyst coating layer, the pre-calcination temperature as well as the coating conditions of $Al_2O_3$ sol are optimized. When the Fe-Cr alloy monolith is pre-calcined at $900^{\circ}C$ for 6 h, $Al_2O_3$ layer was formed uniformly on the entire surface of the metal substrate. It is seen that the formation of $Al_2O_3$ layer on the monolith surface is essential for the uniform coating of $Al_2O_3$ sol onto the monolith substrate. The monolith catalyst coated with 10wt% $Al_2O_3$ sol shows high $CH_4$ conversion and good thermal stability as compared with the monolith catalyst without $Al_2O_3$ sol coating under severe reaction conditions with high GHSV of 30,000 $h^{-1}$ at $700^{\circ}C$. In addition, the metal monolith catalyst shows higher catalytic activity and better thermal conductivity than 15wt% Ni/$MgAl_2O_4$ pellet catalyst.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.24-34
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• 1992

이원금속 촉매의 작용원리와 응용에 대한 최근의 연구를 고찰하였다. 이원금속 촉매는 납사접촉개질반응, CO 수소환원반응 및 자동차 3원촉매 전환반응 등에 공업적으로 크게 영향을 미쳤다. 이들 반응에 대찬 이원금속 촉매의 작용은 "ensemble", 전자적인 영향 및 표면 구조적인 면으로 설명될 수 있다. 첨가 금속의 작용을 잘 평가하기 위하여 다양한 금속쌍 조합이 고려되었다. 또한 촉매의 선택성을 조절하기 위해서는 표면에 한 금속이 더 편중되는 것이 밝혀졌다. 일반적으로 담지촉매 제조과정상의 여러 요인들의 영향에 대해서도 특별히 TPR법같은 방법에 의해 명확해졌다. 이원금속 촉매의 구조에 관한 정보는 화학흡착이나 반응속도 측정같은 화학적 방법이나 EXAFS, STEM 및 Xe-NMR 같은 물리적 방법에 의해서 얻어지고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.419-424
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• 2011

Pt nanoparticle catalysts incorporated on $RuO_2$ nanowire support were successfully synthesized and their electrochemical properties, such as methanol electro-oxidation and electrochemically active surface (EAS) area, were demonstrated for direct methanol fuel cells (DMFCs). After fabricating $RuO_2$ nanowire support via an electrospinning method, two different types of incorporated Pt nanoparticle electrocatalysts were prepared using a precipitation method via the reaction with $NaBH_4$ as a reducing agent. One electrocatalyst was 20 wt% Pt/$RuO_2$, and the other was 40 wt% Pt/$RuO_2$. The structural and electrochemical properties of the Pt nanoparticle electrocatalysts incorporated on electrospun $RuO_2$ nanowire support were investigated using a bright field transmission electron microscopy (bright field TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and cyclic voltammetry. The bright field TEM, XRD, and XPS results indicate that Pt nanoparticle electrocatalysts with sizes of approximately 2-4 nm were well incorporated on the electrospun $RuO_2$ nanowire support with a diameter of approximately 50 nm. The cyclic voltammetry results showed that the Pt nanoparticle catalysts incorporated on the electrospun $RuO_2$ nanowire support give superior catalytic activity in the methanol electro-oxidation and a higher electrochemically active surface (EAS) area when compared with the electrospun Pt nanowire electrocatalysts without the $RuO_2$ nanowire support. Therefore, the Pt nanoparticle catalysts incorporated on the electrospun $RuO_2$ nanowire support could be a promising electrode for direct methanol fuel cells (DMFCs).

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.253-258
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• 2012

본 연구는 $Pd/TiO_2$ 촉매를 이용한 $CH_4$, CO 동시 산화반응에서 활성점 및 Pd의 산화 상태에 대한 영향을 조사하였다. Pd 함량이 증가할수록 Pd 종(PdO)의 결정성장을 야기시켜 $CH_4$ 산화반응 활성을 증진시켰다. 열처리를 통해 제조된 촉매표면의 Pd 산화상태에 따라 $CH_4$과 CO의 산화반응 활성이 상이한 결과를 나타내었다. XRD와 $H_2-TPR$ 분석으로 소성촉매는 $Pd^{2+}$종, 환원촉매는 $Pd^0$종이 우점하고 있음을 확인하였다. 또한, BET분석을 통해 촉매 활성인자인 비표면적 및 기공부피보다는 Pd의 산화상태가 촉매 활성에 미치는 중요한 인자임을 알 수 있었다. FT-IR 분석을 이용하여 Pd의 산화상태에 따른 $CH_4$과 CO의 반응 메커니즘을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제50권4호
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• pp.289-295
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• 2017

Detection of $CO_2$ gas in both indoor and outdoor atmospheres is now becoming an important issue because of greenhouse effect and climate crisis. In this study, gas sensors based on $SnO_2-Cr_2O_3$ composite nanofibers were fabricated by the electrospinning method to detect $CO_2$ gas. The gas sensors showed a response to ppm level of $CO_2$ gas from room temperature to $200^{\circ}C$ while the highest response was observed at $150^{\circ}C$. The gas response is enhanced by the catalytic property of $Cr_2O_3$. Selective $CO_2$ detection is obtained through the chemical reaction of $Cr_2O_3$ to chromium carbonate. All the results suggest the $SnO_2-Cr_2O_3$ composite material is promising for the use of $CO_2$ gas sensors.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권4호
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• pp.1279-1284
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• 2012

Silica supported $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ catalyst was prepared through sol-gel method with ethyl silicate-40 as silicon resource and characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption and potentiometric titration methods. The $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ particles with Keggin-type structure well dispersed on the surface of silica, and the catalyst exhibited high surface area and acidity. The catalytic performance of the catalysts for benzene liquid-phase nitration was examined with 65% nitric acid as nitrating agent, and the effects of various parameters were tested, which including temperature, time and amount of catalyst, reactants ratio, especially the recycle of catalyst was emphasized. Benzene was effectively nitrated to mononitro-benzene with high conversion (95%) in optimized conditions. Most importantly, the supported catalyst was proved has excellent stability in the nitration progress, and there were no any other organic solvent and sulfuric acid were used in the reaction system, so the liquid-phase nitration of benzene that we developed was an eco-friendly and attractive alternative for the commercial technology.

• 대한화학회지
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• 제42권6호
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• pp.618-628
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• 1998

순수한 CaO, Mn-doped CaO, Mn/CaO, K/CaO 촉매를 제조하고 이들의 메탄 활성화반응에 대한 촉매활성을 600∼800$^{\circ}C$ 온도영역에서 실험하여 산화칼슘의 촉매활성에 대한 망간과 칼륨의 첨가효과를 조사하였다. 촉매의 특성을 조사하기 위하여 X-선 분말회절분석(XRD), X-선 광전자분석(XPS), 주사전자현미경분석(SEM), 시차열분석(DSC) 및 열무게분석(TG)을 실시하였다. 촉매반응은 직결 기체크로마토그래피를 이용한 단방향 흐름 반응기로서 이루어졌다. 표준반응조건은 $p(CH_4)/p(O_2)=250$ Torr/50 Torr이며 반응기체의 주입속도는 30mL/min, 그리고 He 희석기체와 함께 전체압력은 1 atm이였다. 실험한 촉매들 중에서 6.3 mol% Mn-doped CaO 촉매가 가장 우수한 $C_2$ 선택성을 보였으며 775$^{\circ}C$에서 $C_2$ 선택성과 $C_2$ 수율이 각각 43.2%와 8.0% 이었다. 적은 양의 망간을 도프한 산화칼슘 촉매들은 망간의 양이 증가함에 따라 $C_2$ 선택성이 향상되는 경향을 보였으나 많은 양의 망간([Mn]>6.3 mol%)을 도프한 촉매에서는 $C_2$ 선택성이 감소하는 경향을 보였다. 금속이온이 도프되지 않은 6 wt.% Mn/CaO와 6 wt.% K/CaO 촉매는 700$^{\circ}C$에서 각각 13.2%와 30.9%의 $C_2$ 선택성을 보여 담지효과는 Mn보다도 K가 훨씬 우수함을 보였다. CaO와 Mn-doped CaO 촉매의 전기전도도를 $10^{-3}∼10^{-1}\;atm$의 산소분압 영역에서 측정한 결과 모두 p형의 전기적 특성을 보였으며 도프한 망간의 농도가 증가함에 다라 전기전도도는 감소하는 경향을 보였다. 촉매표면에 생성된 틈새형 산소이온이 메탄을 활성화할 수 있음을 제안하였고 틈새형 사소이온의 생성을 고체화학적 관점에서 논의하였다.