• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제6권1호
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• pp.37-50
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• 2006

The accelerated life tests of the catalytic gas sensor were performed at three different gas concentration conditions. From the test data, the power-Weibull model was estimated and the acceleration factor between test condition 25%LEL(Lowe Explosive Limit) and use condition 5%LEL was about 3 according to this acceleration model. Using this acceleration factor, life test specification for qualifying that B10 lifetime of the catalytic gas sensor meets the goal lifetime (5 years) was designed.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.339-341
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• 2008

Catalytic trimerization of isobutene to produce triisobutenes has been performed over cation-exchange resin and zeolite catalysts. Resin catalysts have the advantage of long lifetime and high trimers selectivity even though the regeneration of an aged catalyst is not satisfactory. On the contrary, zeolite catalysts can be regenerated facilely by simple calcination in air even though the lifetime is short and trimers selectivity is low probably due to small pore size and strong acidity, respectively. It is, therefore highly desirable to develop an inorganic acid catalyst with macro- or meso-pores to show catalytic performances similar or superior to those of macroporous resin catalysts.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.548-555
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• 2023

SAPO-34 catalysts were modified with polyethylene glycol (PEG) and Pb to improve their catalytic lifetime and selectivity for light olefins in the conversion of dimethyl ether to olefins (DTO). Hierarchical SAPO-34 catalysts and PbAPSO-34 catalysts were synthesized according to changes in the molecular weight of PEG (M.W. = 1000, 2000, 4000) and the molar ratio of Pb/Al (Pb/Al = 0.0015, 0.0025, 0.0035), respectively. By introducing PEG into the SAPO-34 catalyst crystals, an enhanced volume of mesopores and reduced acidity were observed, resulting in improved catalytic performance. Pb was successfully substituted into the SAPO-34 catalyst frameworks, and an increased BET surface area and concentration of acid sites in the PbAPSO-34 catalysts were observed. In particular, the concentrations of the weak acid sites, which induce a mild reaction, were increased compared with the concentrations of strong acid sites. Then, the P2000-Pb(25)APSO-34 catalyst was prepared by simultaneously utilizing the synthesis conditions for the P2000 SAPO-34 and Pb(25)APSO-34 catalysts. The P2000-Pb(25)APSO-34 catalyst showed the best catalytic lifetime (183 min based on DME conversion > 90%), with an approximately 62% improvement compared to that of the unmodified catalyst (113 min).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.319-319
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• 2011

Hydrolysis of sodium borohydride provides a safe and clean approach to hydrogen generation. Having the proper catalytic support for controlling this reaction is therefore a valuable technology. Here we demonstrate the capability of hydroxyapatite as a novel catalytic support material for hydrogen generation. Aside from being inexpensive and durable, we reveal that Ru ion exchange on the HAP surface provides a highly active support for sodium borohydride hydrolysis, exemplifying a high total turnover number of nearly 24,000 mol $H_2$/ mol Ru. Moreover, we observe that the RuHAP support exhibits a high catalytic lifetime of approximately one month upon repeated exposure to $NaBH_4$ solutions. In addition to examining surface area effects, we also identified the role of complex surface morphology in enhancing hydrolysis by the catalytic transition metal covered surface. Particularly, we found that a polycrystalline RuHAP catalytic support exhibits shorter induction times for the initial bubble formation as well as increased hydrogen generation rates as compared to a single crystal supports. The independent factor of a complex surface morphology is believed to provide enhanced sites for gas release during the initial stages of the reaction. By demonstrating the ability to shorten induction time and enhance catalytic activity through changes in surface morphology and Ru content, we find it feasible to further explore this catalyst support in the construction of a practical hydrogen generator.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.305-311
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• 2021

DTO (dimethyl ether to olefins) 반응에서 촉매의 성능 향상을 목적으로 SAPO-34 촉매의 메조 세공 유도제로서 키토산의 효과를 연구했다. 합성된 촉매의 특성은 XRD, SEM, N₂ adsorption-desorption isotherm 및 NH₃-TPD로 분석하였다. 키토산 첨가량을 변수로 하여 개조된 SAPO-34 촉매는 기존의 SAPO-34 촉매와 동일한 입방체 형태와 카바자이트 구조를 나타내었다. 키토산의 첨가량을 3 wt%까지 증가함에 따라 제조된 촉매의 표면적 및 메조 세공 부피는 향상되었으며 약산 점의 농도 또한 증가하는 것으로 나타났다. 개조된 SAPO-34 촉매는 DTO 반응에서 향상된 촉매 수명과 높은 경질 올레핀 선택도를 나타냈다. 특히, SAPO-CHI 3 촉매(3 wt%)는 기존의 SAPO-34 촉매 수명(82 min)과 비교하여 가장 우수한 촉매 수명(140 min)을 나타냈다. 따라서 키토산이 SAPO-34 촉매의 비활성화를 억제하기 위한 메조 세공 유도제로 사용하기에 적합한 물질임을 확인했다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권1호
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• pp.34-39
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• 2017

Under a corrosive environment, electrodes that are applied in the water-treatment system need not only very high electrochemical activity for fast reactions, but also high durability for cost saving. Therefore, the fabrication condition of iridium electrodes was examined to produce a more durable iridium electrode in this study. Tantalum was selected as a binder to enhance the durability of the iridium electrode. Investigation of the weight ratio between the catalyst and the binder to improve electrochemical activity was performed. Also, to compare the effect of the different coating amounts of the catalyst, the results of CV (Cyclic Voltammetry) and EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) were discussed. Furthermore, an ALT(Accelerated Lifetime Test) was designed and applied to the electrodes to determine the conditions for highly durable electrode fabrication.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제13권6호
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• pp.593-595
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• 1992

To improve the lifetime and output power in a sealed-off $CO_2$ laser, a series of Nd$_{1-x}$Sr$_x$CoO$_3$(x = 0.0, 0.25, 0.40, 0.50, 0.60, 0.75) perovskite-type compounds has been synthesized and used for a cathode material. Using a typical method samples were sintered at 1150$^{\circ}$C and their structures were determined as a cubic form by means of XRD analysis. The degrees of $CO_2$ dissociation were measured by PAS (photoacoustic spectroscopy) with the lapse of time. In the case of $Nd_{0.4}$Sr$_{0.6}$$CoO_3$, which showed the highest catalytic cathode effect, only 7% of the initial $CO_2$ concentration were dissociated at 30 torr of gas mixture and 5 mA of discharge current. The more the gas pressure decreased and the discharge current increased, the more the degree of dissociation occurred. The ability of catalytic cathode to regenerate CO$_2$ in the laser cavity lies in order for x, 0.60 > 0.50 > 0.40 > 0.75 > 0.25 ${\gg}$ 0.0. Except for the case of x = 0.0 the amounts of $CO_2$ dissociation were found to be within 7-15% of the initial $CO_2$ concentration.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.20-27
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• 2021

DTO (dimethyl ether to olefins) 반응에서 촉매의 수명 향상을 목적으로 SAPO-34 촉매의 식각 처리 효과를 연구했다. NH3 수용액은 HCl과 같은 강산 또는 NaOH와 같은 강알칼리 수용액과 비교하여 식각의 진행 정도를 제어할 수 있는 적절한 처리제였다. 따라서 NH3 수용액의 처리 농도와 시간을 변수로 하여 SAPO-34 촉매의 특성과 수명에 미치는 영향을 관찰하였다. NH3 수용액의 처리 농도 또는 시간이 증가함에 따라 SAPO-34 촉매 결정 면의 중심에서부터 침식이 진행되었으며, 점차적으로 산 점 농도와 산 세기가 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 적절한 처리 조건에서 SAPO-34 촉매의 외부 표면적과 메조 세공 부피는 증가하는 것으로 나타났다. 처리 농도와 시간이 각각 0.05 M와 3 h일 때, 처리된 SAPO-34 촉매의 수명이 가장 우수했으며 처리 전 촉매와 비교하여 약 36% (DME 전환율 > 90% 기준)까지 크게 향상되었다. NH3 수용액을 이용한 온화한 처리과정에서 SAPO-34 촉매의 식각 진행에 대한 모형을 제안하였다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.217-223
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• 2015

DTO (dimethyl ether to olefin) 반응에서 촉매 성능을 향상하기 위하여 염산에 의한 SAPO-34 시료의 산 처리 영향을 연구했다. 먼저 TEAOH (tetraethylammonium hydroxide)와 DEA (diethylamine)를 구조유도제로 사용하여 정육면체 형태를 갖는 균일한 크기의 SAPO-34 시료를 수열 합성했다. 제조된 촉매는 염산의 농도 및 처리 시간을 변수로 하여 개조되었다. 그 결과, 우수하게 개조된 시료는 외부 표면의 침식과 함께 총 비표면적 및 마이크로 세공부피가 증가하였으며, 산점량이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 개조된 SAPO-0.2 M (3 h) 시료 상에서의 DTO 반응에서 촉매 수명과 경질 올레핀 선택성은 모체 SAPO-34 시료와 비교하여 크게 향상되었다. 이것은 코크 형성에 의한 비활성화가 주로 결정 외부 표면의 기공 입구에서 상대적으로 빠르게 진행된다는 것을 의미한다. 따라서 산 처리는 SAPO-34 촉매의 외부 표면을 개조함으로써 촉매의 성능을 향상할 수 있는 단순한 방법임을 확인했다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.34-40
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• 2014

메조 세공을 갖는 SAPO-34 촉매를 2차 주형 물질로서 탄소 나노튜브(CNT)를 이용한 수열 합성 방법에 의해 성공적으로 합성했으며, CNT 첨가량(0.5, 1.5, 2.5 및 4.5 mol%)이 촉매 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 합성된 촉매들은 X-선 회절 분석(XRD), 주사 전자 현미경(SEM), 질소 흡탈착 등온선 및 암모니아 승온 탈착($NH_3$-TPD)을 통해 특성분석을 수행하였다. 합성된 촉매 중에서 1.5 mol% CNT를 첨가하여 제조된 SAPO-34 (1.5C-SAPO-34)가 가장 큰 메조 세공부피를 나타냈을 뿐만 아니라 총 산점의 양도 가장 높은 것으로 관찰되었다. 그러나 CNT의 함량을 그 이상 첨가하여 제조한 촉매들의 경우 결정의 크기가 너무 작아 오히려 메조 세공의 부피가 감소하는 것으로 나타났다. 제조된 촉매들의 dimethyl ether to olefins 반응에서 CNT 함량에 따른 촉매 수명과 경질 올레핀($C_2{\sim}C_4$)의 선택성을 연구하였다. 그 결과 1.5C-SAPO-34 촉매는 기존의 SAPO-34 촉매와 비교하여 더 우수한 경질 올레핀 선택도와 약 36%의 향상된 촉매수명을 나타났다.