CuO/ZnO, CuO/SiO,sub>2, and CuO/ZrO2 catalysts were prepared for investigating the support effects on methanol dehydrogenation. It was found that the conversion of methanol was proportional to the copper surface area on Cu/ZnO cat alysts and was independent on that on Cu/ZrO2 and Cu/SiO2. The highest copper surface area was obtained with the Cu/ZrO2 (9/1). The unusual deactivation of the Cu/ZnO, which showed the highest selectivity among the catalysts tested, was observed. Pulse reaction with methanol indicated that the lattice oxygen in ZnO could be removed by forming CO2 in the catalytic reaction, supporting that the ZnO reduction was responsible for the severe deactivation of the Cu/ZnO.
The selective catalytic experiments using both sulfated/sulfur-free titania and V2O5/TiO2 catalysts have been conducted for NO reduction by NH3 in a packed-bed, down-flow reactor. The sulfated and vanadia loaded titania exhibited higher activity for NO removal than the sulfur-free catalysts, where > 90% NO removal was achieved over the sulfated V2O5/TiO2 catalyst between 280∼500 C. The surface structure of vanadia species on the catalyst surface played a critical role in the high performance of catalysts in which the existence of monomeric/polymeric vanadate is revealed by Raman spectra studies. Water vapor and SO2 were added to the reacting system for the catalyst deactivation tests. At higher temperatures (T ≥ 350 C), little deactivation was observed over the sulfated V2O5/TiO2 catalysts, showing good durability against SO2 and water vapor, which is compared with deactivation at lower temperatures.
본 연구에서는, 폐건전지로부터 회수된 특정 성분들을 이용하여 오존분해 촉매로서의 적용성을 평가하였다. 폐건전지에서 축출된 성분 중, Mn의 함량이 오존분해 반응에 주요 인자임을 보였다. 또한, Zn 함량에 따라 deactivation rate와 높은 상관성을 나타냈으며, K 함량은 오존분해 반응과 상관성이 없음을 나타냈다. 그리고 $TiO_2$를 첨가하여 제조한 촉매는 Mn 함량의 감소로 인한 효율 저하를 나타냈으며, Mn 구조상의 특징은 오존분해 반응과 상관성이 없음을 나타냈다.
본 연구는 Al-MCM-48을 이용하여 HDPE를 촉매 분해하는 것으로, Al-MCM-48의 촉매 활성을 Al-MCM-41, Beta, ZSM-5와 비교하였다. Al-MCM-48를 사용한 열분해 활성은 무촉매 열분해의 활성보다 매우 높았다. 다른 촉매와 비교했을 때 Al-MCM-48의 활성화 에너지는 거의 차이가 없었다. 촉매의 점진적인 비활성화 경향도 조사하였다. ZSM-5와 Al-MCM-48은 Al-MCM-41과 Beta보다 비활성화 경향이 낮았다. Py-GC/FID(pyrolyzer)를 이용하여 열분해 생성물의 특성에 대하여 분석하였다. 그 결과 ZSM-5 촉매를 사용한 경우에는 $C_1-C_4$ 범위의 기상 생성물이 많이 생성되었다. Al-MCM-41과 Beta를 사용한 경우에는 주로 $C_5-C_{12}$ 범위의 화합물이 생성되었다. Al-MCM-48은 다른 촉매들에 비해 $C_5-C_{22}$ 범위의 오일 생성물에 대해서 높은 선택도를 나타내었다.
High purity carbon nano fibers/tubes (CNF/Ts) which contain 97% pure graphitic carbon are prepared by a new catalytic method. These carbon nano fibers/tubes are ready to use without any further purification. The striking feature of this method is the production of carbon nano fibers/tubes of narrow distribution range. The developed catalytic method also produces pure hydrogen. An additional advantage of this catalytic method is that catalyst can be reused without reactivation. Ni:Cu catalyst system is embodied into SCHOTT-DURAN filter disc of large pore size (40-100 mm). Due to the production of hydrogen in the reaction catalyst stability is enhanced and deactivation process is considerably slowed down.
Arregi, Aitor;Lopez, Gartzen;Amutio, Maider;Barbarias, Itsaso;Santamaria, Laura;Bilbao, Javier;Olazar, Martin
Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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제68권
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pp.69-78
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2018
A study has been carried out of the regenerability of a commercial Ni catalyst used in the steam reforming of the volatiles from biomass pyrolysis (gases and bio-oil), determining the evolution of the reaction indices (conversion, product yields and $H_2$ production) in successive reaction-regeneration cycles. The causes of catalyst deactivation (coke deposition and Ni sintering) have been ascertained characterizing the deactivated and regenerated catalysts by TPO, TEM, TPR and XRD. Catalyst activity is not fully recovered by coke combustion in the first cycles due to the irreversible deactivation by Ni sintering, but the catalyst reaches a pseudo-stable state beyond the fourth cycle, reproducing its behaviour in subsequent cycles.
Seo, Hyun-Ook;Sim, Jong-Ki;Kim, Kwang-Dae;Kim, Young-Dok;Lim, Dong-Chan
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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pp.267-267
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2012
$TiO_2$-Ni inverse catalysts were prepared using atomic layer deposition (ALD) process and catalytic $CO_2$ reforming of methane (CRM) reaction over catalysts (either bare Ni or $TiO_2$ coated-Ni particles) were performed using a continuous flow reactor at $800^{\circ}C$. $TiO_2$-Ni inverse catalyst showed higher catalytic reactivity at initial stage of CRM reactions at $800^{\circ}C$ comparing to bare Ni catalysts. Moreover, catalytic activity of $TiO_2$/Ni catalyst was kept high during 13 hrs of the CRM reactions at $800^{\circ}C$, whereas deactivation of bare Ni surface was started within 1hr under same conditions. The results of surface analysis using SEM, XPS, and Raman showed that deposition of graphitic carbon was effectively suppressed in a presence of $TiO_2$ nanoparticles on Ni surface, thereby improving catalytic reactivity and stability of $TiO_2$/Ni catalytic systems. We suggest that utilizing decoration effect of metal catalyst with oxide nanoaprticles is of great potential to develop metal-based catalysts with high stability and reactivity.
CFCs(chlorofluorocarbons)에 의한 여러 지구 환경문제들이 발생되고 있는 가운데, 사용후 회수된 CFCs에 대하여 보다 안전한 파괴방법이 요구되고 있다. 이런 관점에서 CFC-113의 분해를 위한 보다 좋은 조건을 개발하고자 접촉 산화분해반응하에서 솔-젤법으로 만들어진 에어로젤 $TiO_2-SiO_2(ATS)$ 촉매에 대하여 본 연구를 행하였다. 솔-젤법으로 만들어진 ATS 촉매가 초기 활성에서 우수하였지만 반응시간이 경과함에 따라 침전법에 의해 제조된 촉매보다 급격한 활성저하를 나타내었다. 이런 비활성화의 원인은 SEM-EDX와 XRD의 분석으로부터 생성가스 $F_2$에 의한 촉매표면의 Si 원자에 대한 결합, 유출에 기인된 것으로 판단되었다. 그리고 ATS 촉매제조과정에서 prehydrolysis 방법으로 처리된 촉매가 촉매 표면의 산성도가 증가됨에 따라 촉매활성이 지속적으로 유지되고 촉매 피독에 의한 비활성화가 느리게 진행되는 것이 관찰되었다. 또한 ATS 촉매 반응에 있어서 Ti의 mol 비가 80%까지 증가함에 따라서도 산성도가 증가되어 본 반응에서 활성 유지와 비활성화 진행속도가 느리게 됨을 발견할 수 있었다. 한편, ATS 촉매에 대해 황산이온처리된 $ATS/SO_4{^{2-}}$ 촉매가 촉매의 활성유지와 비활성화 방지에 있어서 우수한 성질을 나타내었다. 그러므로 본 반응에 있어서 촉매 표면에 대한 황산이온의 처리가 촉매의 비활성화 방지에 기여할 수 있음을 알 수 있었다.
알칼리(토)금속이 SCR(Selective Catalytic Reduction) 촉매 비활성화에 미치는영향을 미세구조, 촉매 비표면적, 기공 부피 변화, 탈질 성능 분석을 통해 규명하였다. 신촉매를 $350^{\circ}C$에서 6시간 동안 $H_3PO_4$, $K_2CO_3$, $Na_2CO_3$, $Ca(CH_3COO)_2{\cdot}H_2O$, $C_4H_6MgO_4{\cdot}4H_2O$ 수용액을 분사 시켜, 모사 피독된 SCR 촉매를 제조하였다. 피독 촉매 표면의 미세구조는 신촉매와 거의 유사한 형태를 보이지만, 비표면적과 기공 부피 변화를 신촉매와 비교하였을 때, Na < Mg < K < Ca < P 순으로 감소하는 것으로 나타났다. 특히 Na에 의해 피독된 촉매는 비표면적은 $10.20m^2/g$, 기공부피는 $0.061cm^2/g$ 정도 감소하였다. $150{\sim}450^{\circ}C$에서 신촉매 및 피독 촉매의 탈질성능을 평가한 결과, 알칼리 금속(K, Na)에 피독된 SCR 촉매가 가장 낮은 탈질효율을 보였으며, 알칼리 토금속(Ca, Mg)에 피독된 SCR 촉매는 알칼리 금속(K, Na)에 피독된 촉매에 비해 상대적으로 높은 탈질 효율을 보였으며, 인(P)에 의해 피독된 촉매는 SCR 신촉매와 거의 유사한 탈질 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 SCR 촉매 비표면적이나 기공 부피 감소에 따른 물리적인 비활성화가 SCR 촉매 탈질 성능에 영향을 미치는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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