• Carbon letters
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• 제25권
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• pp.33-42
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• 2018

Activated carbon (AC) was modified by ammonium persulphate or nitric acid, respectively. AC and the modified materials were used as catalyst supports. The oxygen groups were introduced in the supports during the modifications. All the supports were characterized by $N_2$-physisorption, Raman, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), and thermogravimetric analysis. Methanol synthesis catalysts were prepared through wet impregnation of copper nitrate and zinc nitrate on the supports followed by thermal decomposition. These catalysts were measured by the means of $N_2$-physisorption, X-ray diffraction, XPS, temperature programmed reduction and TEM tests. The catalytic performances of the prepared catalysts were compared with a commercial catalyst (CZA) in this work. The results showed that the methanol production rate of AC-CZ ($23mmol-CH_3OH/(g-Cu{\cdot}h)$) was higher, on Cu loading basis, than that of CZA ($9mmol-CH_3OH/(g-Cu{\cdot}h)$). We also found that the modification methods produced strong metal-support interactions leading to poor catalytic performance. AC without any modification can prompt the catalytic performance of the resulted catalyst.

• Carbon letters
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• 제28권
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• pp.105-110
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• 2018

Owing to their scalability, flexible operation, and long cycle life, vanadium redox flow batteries (VRFBs) have gained immense attention over the past few years. However, the VRFBs suffer from significant polarization, which decreases their cell efficiency. The activation polarization occurring during vanadium redox reactions greatly affects the overall performance of VRFBs. Therefore, it is imperative to develop electrodes with numerous catalytic sites and a long cycle life. In this study, we synthesized heteroatom-rich carbon-based freestanding papers (H-CFPs) by a facile dispersion and filtration process. The H-CFPs exhibited high specific surface area (${\sim}820m^2g^{-1}$) along with a number of redox-active heteroatoms (such as oxygen and nitrogen) and showed high catalytic activity for vanadium redox reactions. The H-CFP electrodes showed excellent electrochemical performance. They showed low anodic and cathodic peak potential separation (${\Delta}E_p$) values of ~120 mV (positive electrolyte) and ~124 mV (negative electrolyte) in cyclic voltammetry conducted at a scan rate of $5mV\;s^{-1}$. Hence, the H-CFP-based VRFBs showed significantly reduced polarization.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제4권2호
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• pp.51-67
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• 2008

In this study, we devoted to kinetic measurement of the catalytic oxidation of iron-containing flame soot particles and better understanding the role of catalytic particles on carbon oxidation in particular at low temperature, targeting on autothermal regeneration of diesel particulate filter by diesel exhaust gas. Carbon-based Fe-containing particles generated by spraying ferrocene-doped diesel fuel in an oxy-hydrogen flame are tested and compared with a commercial carbon black powder for thermogravimetric analysis (TGA), secondary ion mass spectrometry (SIMS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Induced coupled plasma-Atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and High-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). As a result, we found that a small amount of the ferrocene addition led to significant reductions in a on-set temperature and an activation energy of the carbon oxidation as well. An oxygenated surface complex forming at the particle surface could be thought as active species that would be readily consumed in particular at low temperature.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권12호
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• pp.4015-4022
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• 2012

Manganese(III) 5-(4-carboxyphenyl)-10,15,20-triphenyl porphyrin chloride (Mn(TCPP)Cl) was grafted through amide bond on silica zeolite Y (HY), zeolite beta ($H{\beta}$) and hexagonal mesoporous silica (HMS). XRD, ICP-AES, $N_2$ physisorption, SEM, TEM, FTIR and thermal analysis were employed to analyse these novel heterogeneous materials. These silica supported catalysts were shown to be used for epoxidation and good shape selectivity was observed. The effect of support structure on catalytic performance was also discussed. The catalytic activity remained when the catalysts were recycled five times. The energy changes about epoxidation of alkenes by $NaIO_4$ and $H_2O_2$ were also computationally calculated to explain the different catalytic efficiency.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.130-139
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• 2015

본 연구에서는 배가스 내 존재하는 비교적 처리가 어려운 오염물질인 NO 기체에 대하여 처리효율을 증대시키기 위하여 NO 산화공정이 필요하며, 이에 필요한 건식산화제를 제조하는 방법으로 H₂O₂ 촉매분해가 도입되었다. H₂O₂ 분해공정 상에서 적용 가능한 촉매로서 다양한 Mn 기반의 불균일계 고체 산 촉매들이 제조되었으며, 이들이 지니는 물리화학적 특성이 주로 H₂O₂ 분해반응에 미치는 영향이 조사되었다. 그 결과, Mn 기반의 고체산 촉매들이 지니는 산점 특성이 H₂O₂ 촉매분해에 영향을 미침을 알 수 있었으며, 산점이 낮은 온도영역에서 많은 양의 산점의 특성을 지니는 촉매가 H₂O₂ 분해반응에서 가장 높은 성능을 나타냄과 동시에 제조된 건식산화제로 인해 높은 NO 산화율을 나타내었다. 대표적인 결과로서 K 성분이 첨가된 Mn 기반의 Fe₂O₃ 지지체 촉매가 적용될 경우, 가장 높은 H₂O₂ 분해효율과 더불어 가장 높은 NO 전환율을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.122-126
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• 2005

Al-MCM-41의 제조방법이 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 촉매 분해 활성에 어떠한 영향을 주는지 조사하였다 이를 위해 Al-MCM41은 직접 합성법(Al-MCM41-D)과 후처리법(Al-MCM-41-P)의 두 가지 방법으로 제조되었으며, XRD, BET, $NH_3\;TPD,\;^{27}Al$ MAS NMR 등을 이용하여 이들 촉매 특성을 규명하였다. TGA 동역학 방법을 사용하여 Al-MCM-41-D와 Al-MCM-41-P의 LLDPE촉매 분해 활성화 에너지를 구한 결과 각각 197.54, 174.26 kJ/mol로 나타났다. 이처럼 시-MCM-41-P가 시-MCM-41-D보다 촉매 활성이 높은 이유는 접근 가능한 산점수가 훨씬 많고 상대적으로 기공 크기도 작은 것에 기인한 것으로 여겨진다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1884-1890
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• 2011

A series of Ni(II) and Pd(II) complexes bearing N4-type tetradentate ligands, [Ni($X^1X^2$-6-$Me_2bpb$) 1] and [Pd($X^1X^2$-6-$Me_2bpb$) 2]; 6-$Me_2bpb$ = N,N'-(o-phenylene)bis(6-methylpyridine-2-carboxamidate), $X^1$ = Cl, H, or $CH_3$, $X^2$ = $NO_2$, Cl, F, H, $CH_3$, or $OCH_3$) were designed, synthesized, and characterized to investigate electronic and steric effects of ligand on the norbornene polymerization catalysts. Using modified methylaluminoxanes as an activator, the complexes exhibited high catalytic activities for the polymerization of norbornene and the nickel complexes exhibited better catalytic activity the palladium complexes. Ni complex 1a with $NO_2$ group on the benzene ring showed the highest catalytic activity of $4.9{\times}10^6$ g of PNBEs/$mol_{Ni}{\cdot}h$ and molecular weight of $15.28{\times}10^5$ g/mol with PDI < 2.30. Complexes with electron-withdrawing groups are more thermally stable (> 100 $^{\circ}C$), and tend to afford higher polymerization productivities than the ones having electron-donating groups. Amorphous polynorbornenes were obtained with good solubility in halogenated aromatic solvents. A vinyl addition mechanism has been proposed for the catalytic polymerization.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.258-266
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• 2020

CO₂로부터 5원환 탄산염의 합성은 지구 온난화를 문제를 해결하고 정밀한 화학 물질을 생산하는 유망한 방법 중 하나이다. 본 총설에서는 CO₂와 에폭시 화합물로부터 5원환 탄산염 합성을 위한 다공성 결정 물질인 metal-organic framework (MOF)의 촉매로써 적용 가능성에 대해 검토하였다. CO₂와 에폭시 화합물의 부가 반응에 대하여 MOF의 구조적 기능과 그에 따른 불균일계 촉매로써의 활성을 조사하였다. 그 결과, 5원환 탄산염 합성에서 MOF 촉매의 산점(acidic site)과 친핵체(nucleophile)의 상승효과(synergistic effect)에 의하여 반응성이 높아지는 것을 확인하였다. 또한 CO₂의 부가반응에서 설계된 MOF의 구조에 대한 영향과 반응메커니즘을 조사하여 제시하였다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.350-355
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• 2018

본 연구에서는 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해에 바이오매스 반탄화가 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해 거동은 열중량분석 결과와 회분식반응기를 이용한 급속열분해 반응에서 얻어진 바이오오일의 생성물분포를 비교하여 평가하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열중량 곡선 및 미중열중량곡선은 굴참나무 내 헤미셀룰로오스의 제거량은 반탄화 온도 및 시간을 증가시킴에 따라 증가됨을 나타내었다. 굴참나무의 반탄화과정에서 헤미셀룰로오스의 제거로 굴참나무 내 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 증가되기 때문에 열분해 과정에서 오일의 수율은 감소하고 고형 촤 수율은 증가하였다. 반탄화 굴참나무의 열분해 오일 중 레보글루코산과 페놀류의 선택도는 굴참나무 열분해 오일에 비해 높았다. 바이오오일 중 방향족 화합물의 함량은 HZSM-5 ($SiO_2/Al_2O_3=30$) 상에서 굴참나무 및 반탄화된 굴참나무의 촉매열분해를 적용함으로써 증가되었다. 굴참나무에 비해, 반탄화 굴참나무는 HZSM-5를 이용한 촉매 열분해를 통한 방향족화합물 형성에 더 높은 효율을 보였고 더 높은 반탄화 온도($280^{\circ}C$) 및 반응온도($600^{\circ}C$)를 적용함으로써 극대화되었다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.803-810
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• 1998

능금산법으로 제조된 페롭스카이트 촉매에서 입자상물질의 연소반응에 대하여 연구하였다. 페롭스카이트 산화물의 A 및 B site에 금속이온을 치환시켜 연소반응의 활성을 증가시켰다. 또한 반응온도, 산소의 농도, 공간속도, $SO_2$ 및 물의 영향에 대하여 조사하였다. $LaCoO_3$형 촉매의 A site에 알칼리족 금속을 치환시키면 연소개시 온도가 낮아졌고, 알카리족 금속은 Cs>K>Na의 순서로 연소활성을 증가시켰다. 그러나 $La_{0.6}Cs_{0.4}CoO_3 $촉매에서 B site에 Fe나 Mn을 치환시키더라도 연소개시 온도의 변화가 거의 없었다. 산소의 농도가 증가함에 따라 연소개시 온도는 낮아졌고 이산화탄소의 생성속도는 산소분압의 영향을 별로 받지 않았다. 한편 공간속도의 증가에 따라 연소개시온도가 낮아졌고, 이산화황에 대한 촉매의 비활성화는 일어나지 않았으며, 반응물 중에 첨가된 물에 의해 연소반응이 촉진되었다.