• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.71-77
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• 2015

D염색공단의 폴리에스테르 알카리 감량폐수가 혼합된 실제 혼합염색폐수를 처리하기 위하여 Pseudomonas sp. 및 Bacillus cereus/thuringiensis를 고정한 폐타이어담체를 충전한 유동상 바이오필터를 운전하였다. 또한 유동상 바이오필터와 450 W의 UV/광촉매반응기를 결합한 하이브리드 재순환시스템을 구축하여 stage I에서는 UV/광촉매반응기를 바이패스하고 유동상 바이오필터만을, stage II-i, ii, iii에서는 하이브리드 재순환시스템을 각각 운전하였다. 유동상 바이오필터만을 사용하였을 경우에 $COD_{Cr}$ 및 색도 제거효율은 각각 75~80% 및 67%를 나타내었다. 한편 하이브리드 재순환시스템 운전에서 stage I에서 stage II-i로 전환되었을 때에 UV/광촉매산화공정의 $COD_{Cr}$ 제거율이 20~30%에 달하여 총 $COD_{Cr}$ 제거율은 75%로부터 80~85%까지 제고되었다. 한편 stage I에서 stage II-i로 전환되었을 때에 UV/광촉매산화공정의 색도제거율은 0~5%에 불과하였으나 총 색도제거율은 45~65%로부터 65~70%까지 제고되었다. 색도 제거에서는 $COD_{Cr}$ 제거와 다르게 UV/광촉매산화공정에 의하여 유동상 바이오필터의 효율이 제고되어서 하이브리드 재순환시스템의 시너지효과가 나타났다. 또한 색도제거에서는 $COD_{Cr}$ 제거와 다르게 반송비 증가에 따른 광촉매 비활성화가 관찰되지 않았고, $COD_{Cr}$ 제거에서 반송비 증가에 따른 광촉매 비활성화는 비가역적으로 관찰되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.227-233
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• 2014

Simulated waste-derived synthesis gas has been tested for hydrogen production through water-gas shift (WGS) reaction over supported Cu catalysts prepared by co-precipitation method. $CeO_2$, $ZrO_2$, MgO, and $Al_2O_3$ were employed as supports for WGS reaction in this study. $Cu-CeO_2$ catalyst exhibited excellent catalytic activity as well as 100% $CO_2$ selectivity for WGS in severe conditions ($GHSV=40,206h^{-1}$ and CO concentration = 38.0%). In addition, $Cu-CeO_2$ catalyst showed stable CO conversion for 20h without detectable catalyst deactivation. The high activity and stability of $Cu-CeO_2$ catalyst are correlated to its easier reducibility, high oxygen mobility/storage capacity of $CeO_2$.

• 한국환경과학회지
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• 제22권1호
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• pp.73-81
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• 2013

The present work has been devoted to the catalytic reduction of $N_2O$ by $H_2$ with $Pt/SiO_2$ catalysts at very low temperatures, such as $110^{\circ}C$, and their nanoparticle sizes have been determined by using $H_2-N_2O$ titration, X-ray diffraction(XRD) and high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM) measurements. A sample of 1.72% $Pt/SiO_2$, which had been prepared by an ion exchange method, consisted of almost atomic levels of Pt nanoparticles with 1.16 nm that are very consistent with the HRTEM measurements, while a $Pt/SiO_2$ catalyst possessing the same Pt amount via an incipient wetness technique did 13.5 nm particles as determined by the XRD measurements. These two catalysts showed a noticeable difference in the on-stream $deN_2O$ activity maintenance profiles at $110^{\circ}C$. This discrepancy was associated with the nanoparticle sizes, i.e., the $Pt/SiO_2$ catalyst with the smaller particle size was much more active for the $N_2O$ reduction. When repeated measurements of the $N_2O$ reduction with the 1.16 nm Pt catalyst at $110^{\circ}C$ were allowed, the catalyst deactivation occurred, depending somewhat on regeneration excursions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권9호
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• pp.3281-3289
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• 2011

The materials composed of the 3d series transition metals are introduced into the hydrocarbon steam-reforming reaction in order to enhance the $H_2$ production and abruptly depress the catalytic deactivation resulting from the strong sintering between the Ni component and the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. The conventional impregnation method is used to synthesize the Ni/3d series metal/${\gamma}-Al_2O_3$ materials through the sequentially loading Ni source and the 3d series metal (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, and Zn) sources onto the ${\gamma}-Al_2O_3$ support. The Mnloaded material exhibits a significantly higher reforming reactivity than the conventional Ni/${\gamma}-Al_2O_3$ and the other Ni/3d series metal/${\gamma}-Al_2O_3$ materials. Particularly the addition of Mn selectively improves the $H_2$ product selectivity by eliminating the formation of $CH_4$ and CO. The $H_2$ production is maximized at a value of 95% over Ni(0.3)/Mn(0.3)/${\gamma}-Al_2O_4$(1.0) with a butane conversion of 100% above $750^{\circ}C$ for up to 55 h.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.679-683
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• 2010

본 연구에서는 과산화수소수에 의한 페놀의 수산화 반응에서 사용한 TS-1 촉매를 효과적으로 재사용할 때, 소성 온도가 촉매의 특성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. TS-1 촉매를 5회 재생시켜 반복 사용하였는데, 매회 마다 $550^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 각각 소성하였다. Fresh한 촉매의 페놀 전환율은 22.9%이었는데, $550^{\circ}C$에서 소성한 촉매에서는 5회 재 생하였을 때 15.1%로 감소하였고, $700^{\circ}C$에서 소성한 촉매는 5회 재생하였을 때 18.8%로 감소하였다. 그리고 카테콜/하이드로퀴논의 생성비가 $550^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.45, $700^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.2가 되었다. 소성 온도에 따른 재생 전 후 촉매에 대한 XRD, UV-vis spectra, $N_2$ 흡착/탈착 시험, TGA 등과 같은 특성 분석 및 촉매 성능(페놀 전환율 및 생성물의 선택도)을 비교함으로써 촉매의 비활성화 원인을 예측하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권5호
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• pp.1047-1053
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• 2009

The future use of hydrogen as an energy source is expected to increase on account of its environmentally friendliness. In order to enhance the production of hydrogen, Pd ions (0.01, 0.05, 0.1, and 0.5 mol%) were incorporated $TiO_2$ (Pd-$TiO_2$) and used as a photocatalyst. The UV-visible absorbance decreased with increasing level of palladium incorporation without a wavelength shift. Although all the absorption plots showed excitation characteristics, there was an asymmetric tail observed towards a higher wavelength caused by scattering. However, the intensity of the photoluminescence (PL) curves of Pd-$TiO_2$ was smaller, with the smallest case being observed at 0.1 and 0.5 mol% Pd-$TiO_2$, which was attributedto recombination between the excited electrons and holes. Based on these optical characteristics, the evolution of $H_2$ from methanol/water (1:1) photo-splitting over Pd-$TiO_2$ in the liquid system was enhanced, compared with that over pure $TiO_2$. In particular, 2.4 mL of $H_2$ gas was produced after 8 h when 0.5 g of a 1.0 mol% Pd-$TiO_2$ catalyst was used. $H_2$ was stably evolved even after 28 h without catalytic deactivation, and the amount of $H_2$ produced reached 14.5 mL after 28 h. This is in contrast to the case of the Pd 0.1 mol% impregnated $TiO_2$ of $H_2$ evolution of 17.5 mL due to the more decreasedelectron-hole recombination.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.165-170
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• 2016

본 연구에서는, 실제 $150000Nm^3/hr$ 규모의 연소로에서 운전된 $VO_x/TiO_2$ SCR 촉매의 활성저하 원인을 규명하고자 XRD, BET, AES ICP, $H_2$-TPR, $NH_3$-TPD 분석을 수행하였다. $TiO_2$의 상전이 및 $VO_x$의 결정화가 발생하지 않았기 때문에 열에 의한 촉매의 활성저하는 없는 것으로 나타났다. 반면, 성분 분석결과 S의 함량이 검출되지 않고 Ca이 다량 검출됨에 따라 $SO_2$에 의한 피독이 아닌 Ca에 의한 피독이 발생하였음을 확인하였으며 이러한 Ca의 피독은 $NH_3$의 흡착량을 감소시켜 반응활성을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.697-701
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• 2010

팔라듐을 연료극 촉매로 이용한 개미산 연료전지에서의 성능과 팔라듐 촉매의 전기화학적 특성 분석을 수행하였다. 연구를 위해 사용된 팔라듐 촉매는 직접페인트법에 의해 제조되어 전해질 위에 코팅되었다. 개미산 연료전지를 연속적으로 반복 운행 했을 때, 팔라듐 촉매의 활성 및 개미산 연료전지의 분극 곡선 성능이 지속적으로 감소하였다. 이러한 거동은, 연료전지의 운행동안 팔라듐 촉매와 포매이트 및 수산화 이온간 전기화학적 반응에 의한 결합에 따른 팔라듐 촉매의 활성 저하 때문인 것으로 생각된다. 이러한 팔라듐 촉매의 활성 저하를 설명하고, 팔라듐 촉매와 개미산 연료전지의 활성을 되살리려는 실험이 선형 전압 인가법에 의해 수행되었다. 1.0볼트의 최대 전압을 가진 역방향 선형전압 인가 실험 후에 팔라듐 촉매의 활성 및 개미산 연료전지의 분극 곡선 성능이 되살아났다. 이는 역방향 선형 전압 인가법에 의해, 포매이트 및 수산화 이온들과의 결합되어 있던 팔라듐 촉매의 결합이 끊어지면서 팔라듐 촉매의 활성이 되살아났기 때문인 것으로 분석되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.219-226
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• 2014

In HI decomposition, $Pt/Al_2O_3$ has been studied by several researchers. However, after HI decomposition, it could be seen that metal dispersion of $Pt/Al_2O_3$ was greatly decreased. This reason was expected of platinum loss and sintering, which platinum was aggregated. Also, this decrease of metal dispersion caused catalytic deactivation. This study was conducted to find the condition to minimize platinum sintering and loss. In particular, heat treatment atmosphere and temperature were examined to improve the activity of HI decomposition reaction. First of all, although $Pt/Al_2O_3$ treated in hydrogen atmosphere had low platinum dispersion between 13 and 18%, it was shown to suitable platinum form that played an important role in improving HI decomposition reaction. Oxygen in the air atmosphere made $Pt/Al_2O_3$ have high platinum dispersion even 61.52% at $500^{\circ}C$. Therefore, in order to get high platinum dispersion and suitable platinum form in HI decomposition reaction, air heat treatment at $500^{\circ}C$ was needed to add before hydrogen heat treatment. In case of 5A3H, it had 51.13% platinum dispersion and improved HI decomposition reaction activity. Also, after HI decomposition reaction it had considerable platinum dispersion of 23.89%.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.7-14
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• 2010

메탄의 부분산화에 의하여 합성가스를 제조하였다. 저렴하며 본 반응에 활성이 좋은 것으로 알려진 Ni을 활성 물질로, 우수한 산소 저장능력과 높은 산화 환원 특성을 지닌 $CeO_2$를 담체로 하여, 함침법과 우레아법으로 촉매를 제조하였다. 반응은 고정층 반응기를 이용하여 1 atm, $650{\sim}800^{\circ}C$에서 실시하였다. 표면적 측정 장치를 이용하여 촉매 제조법에 따른 표면적 차이를 비교해 본 결과 우레아법으로 제조한 촉매가 함침법으로 제조한 촉매보다 표면적이 약 11배 이상 큼을 알 수 있었고, SEM으로 표면 구조를 조사해본 결과 우레아법으로 제조한 촉매가 훨씬 더 미세하고 균일함을 알 수 있었다. 우레아법으로 제조한 촉매가 함침법으로 제조한 촉매보다 더 높은 메탄 전환율 및 합성가스 선택도를 나타내었다. 본 반응의 문제점인 탄소 침적을 줄이기 위하여 La을 첨가하여 탄소 침적에 미치는 La의 영향을 알아보았다. TGA(열중량 분석기) 분석 결과 La이 첨가되지 않은 촉매에는 약 16%의 탄소 침적이, La을 첨가한 촉매에는 약 2%의 탄소 침적이 형성되었다. 따라서 La 첨가는 탄소 침적을 줄여서 촉매 비활성화를 막은 것으로 추정된다.