• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.137-144
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• 2020

저농도 암모니아의 재생 및 농축을 위하여 초음파 함침법으로 금속 첨착 활성탄을 제조하였다. 금속으로는 마그네슘과 구리를 선정하였고, 염화물(Cl^-)과 질산염(NO₃^-) 전구체를 사용하여 활성탄 표면에 첨착하였다. 흡착제의 물리 및 화학적 특성은 TGA, BET 그리고 NH₃-TPD를 통해 분석되었다. 암모니아 파과실험은 고정층 반응기를 사용하여 암모니아(1000 mg L^-1 NH₃, balanced N₂)를 100 mL min^-1으로 주입하였으며, 온도변동 흡착법(TSA)과 압력변동 흡착법(PSA, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 Mpa)에서 수행하였다. 암모니아의 흡착 및 탈착 성능은 NH₃-TPD와 TSA 및 PSA 공정에서 AC-Mg(Cl) > AC-Cu(Cl) > AC-Mg(N) > AC-Cu(N) > AC 순으로 나타났다. 그 중 MgCl₂를 사용한 AC-Mg(Cl)은 TSA에서 평균 흡착량 2.138 mmol g^-1을 나타내었다. 또한 PSA 0.9 Mpa에서 3.848 mmol g^-1로 가장 높은 초기 흡착량을 나타내었다. 활성탄 표면에 금속이 첨착되면 물리흡착뿐만 아니라 화학흡착이 수반되어 흡착 및 탈착 성능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 흡착제는 반복적인 공정에도 안정적인 흡착 및 탈착 성능을 나타내어 TSA와 PSA 공정에서의 적용 가능성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1765-1775
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• 2000

원자력시설의 고온공정에서 발생되는 방사성요오드를 제거하기 위하여 은이온 교환 합성제을 라이트를 사용하고 있는데, 담체로 사용되는 고가의 합성제올라이트 대신에 천연제올라이트를 이용하기 위한 기초연구를 수행하였다. 천연제올라이트를 NaCl 및 $NaNO_3$용액으로 전처리한 후 표면개질에 따른 표면 및 물리적 특성을 XRD, SEM-EDAX 및 BET 분석을 통하여 분석하였다. 아울러 표면개질된 천연제올라이트의 은이온 교환 특성을 $150^{\circ}C$에서 메틸요오드 흡착성능과 연관시켜 분석하였으며, 1 N $NaNO_3$ 용액으로 표면개질한 후 1.2N $AgNO_3$로 은이온교환한 경우가 가장 적합한 것으로 나타났다. 표면개질 은이온교환 천연제올라이트(Ag-SMNZ)를 이용하여 온도범위 $100{\sim}300^{\circ}C$에서 등온흡착실험을 수행한 결과, 13X의 흡착성능과 거의 비슷한 결과를 보여주었고, 은이온교환 합성제올라이트(AgX)의 최대 흡착성능과 비교하여 약 50%에 근접한 것으로 나타났다. 또한 $150^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$에서 약간 높은 흡착성능을 가지며 탈착후 잔존량을 통해 이 온도영역에서 강한 화학흡착이 일어남을 추측할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제42권6호
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• pp.607-617
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• 1998

$TiO_2(001)$ 박막을 Mo(100) 기판에 약 90${\AA}$ 두께로 적층 성장시키고 그 위에 Au를 증착시켜서 Au의 성장모드, 클러스터의 열적 변화, 열적 안정성, 증착량에 따른 Au 4f 전자 결합에너지의 변화를 오제 전자분광법, 열탈착 분광법, 이온 산란 분광법, X-선 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. Au는 $TiO_2(001)/Mo(100)$ 박막에 3차원적인 성장을 하며 낮은 온도에서 성장된 Au 클러스터는 높은 온도에서 성장된 것보다 보다 그 크기가 작고 온도가 높아지면서 클러스터는 비가역적으로 뭉친다. $TiO_2(100)/Mo(100)$에 증착된 Au의 열탈착은 1000 K부터 일어나며, 증착된 Au의 증착량이 많아질수록 더 높은 온도에서 나타난다. 선도 언저리 해석법으로 얻은 Au 클러스터의 탈착에너지는 약 50 kcal/mol이다. Au의 $TiO_2$ 박막에 대한 초기 흡착상수는 기판의 온도 200-600 K 사이에서는 거의 일정하였다. 400 K에서 $TiO_2$ 박막에 2.0 MLE 보다 적은 양의 Au가 증착된 경우에는 Au 4f의 전자 결합에너지가 벌크 Au에 비해서 증가한다. 0.1 MLE의 경우에는 그 결합에너지가 벌크 Au에 비해서 +0.30 eV 이동하였다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.105-111
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• 2012

본 연구에서는 저온에서 질소산화물 저감효율이 뛰어난 것으로 알려진 망간전구체의 종류에 따른 영향을 고찰하기 위해 초임계수열법으로 합성한 세리아($CeO_2$)와 지르코니아($ZrO_2$)를 담체로 하여 저온 SCR 공정에서의 온도에 따른 활성변화를 비교 분석하였다. Manganese acetate (MA)와 Manganese nitrate (MN), 두 종류 망간전구체의 농도를 영향인자로 고려하여 촉매의 활성변화를 고찰하였다. 활성화된 시료의 특성은 $N_2$ adsorption-desorption, TGA, XRD, XPS를 통해 분석하였고 질소산화물 저감효율을 측정하기 위해 NOx 분석기를 이용하여 De-NOx 실험을 수행하였다. 제조방법에 따라 합성한 촉매의 질소산화물 저감 효율을 분석한 결과 Manganese acetate (MA)를 활성물질로 사용한 촉매가 Manganese nitrate (MN)을 사용한 촉매에 비해 전체적인 온도 영역에서 우수한 질소산화물 저감효율을 보였다. 이는 특성분석 결과를 통해 알 수 있듯이 Manganese acetate (MA)의 주성분인 $Mn_2O_3$가 Manganese nitrate (MN)의 주성분인 $MnO_2$에 비해 높은 산소 이동도를 갖고 담체와의 강한 상호작용을 형성하는 것에 기인한 것으로 보인다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.33-39
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• 2019

활성탄(activated carbon, A.C)은 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 제거를 위해 가장 많이 사용되고 있지만 흡/탈착 시 열화현상으로 인한 화재위험성, 잦은 교체 주기로 인한 비용 부담, 수분에 의한 성능 저하 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 소수성 제올라이트 흡착제가 연구되고 있다. 본 연구에서는 소수성 개질법 중 하나인 수증기처리 및 산 처리를 통해 $NH_4{^+}Y$-zeolite를 소수성 Y-zeolite로 합성하여 높은 표면적, 열적 안정성과 습도저항성을 확보하고자 하였다. Y-zeolite와 개질된 Y-550-HN, Y-600-HN, Y-650-HN의 흡착성능은 23, 38, 77, $61mg\;g^{-1}$으로 나타났으며, 소수성 개질 정도를 확인할 수 있는 지표인 Si/Al ratio 변화를 XRF 분석으로 확인하였다. 그 결과, Y-zeolite를 개질하였을 때 흡착성능이 증진되었고, Si/Al 비는 Y, Y-550-HN, Y-600-HN, Y-650-HN 순으로 각각 3.1765, 6.6706, 7.3079, 7.4635 임을 확인하였다. 반면에 높은 열처리 온도에 의한 구조적 결정화가 성능 저하에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 반면에 Y-zeolite의 최적 열처리 온도가 존재하며, 이와 같은 최적 개질 조건 연구는 높은 내구성과 안정성을 갖는 흡착제를 제조할 수 있는 조건으로써 향후 활성탄을 대체할 수 있을 것으로 판단하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.297-300
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• 2011

Mechanical exfoliation 방법에 의해 제작된 그래핀(Few Layer Graphene: FLG) 소자에 양성자를 조사하여 의도적으로 결함의 수를 증가시켰다. 그 후 공기중에 노출되었을 때와 진공상태에서 보관한 후에 측정된 전기적 특성을 확인하였다. 또한 UV에 노출시킨 후와 진공상태에서 열처리를 진행한 후에 전기적 특성의 변화들을 관찰하였다. 진공상태에서 보관한 그래핀 소자는 표면에 흡착되어 도펀트로 작용하게되는 species의 수가 감소하기 때문에 전류가 감소하는 결과를 나타내었다. UV에 노출된 상태에서는 오존에 의한 영향으로 약간의 전류 상승이 일어나지만 케리어의 이동도가 감소하게 된다. 반면 진공상태에서 열처리 후에는 전류는 매우 감소하게 되지만 결함과 도펀트에 의한 케리어 산란 현상이 감소하게 되므로 이동도는 크게 증가하게 된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.133-141
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• 2011

In this study, different calibration approaches for reduced sulfur compounds (RSCs) were investigated by using thermal desorption coupled with gas chromatography (GC) and pulsed flame photometric detection (PFPD). To evaluate the effects of calibration procedures, gaseous standards of 4 RSCs ($H_2S$, $CH_3SH$, DMS, and DMDS) prepared at 10 ppm level were analyzed at 7 loading injection volumes (40, 60, 80, 100, 160, 240, and 320 ${\mu}L$). The results were then compared with calibration curves made with the Z (zero offset) and N (non-zero offset) method. The concentrations of unknown samples were then quantified by using R (ratio) method in which the slope values are compared between standards and samples. Secondly, in A (average) method, results obtained from a multi-point analysis of unknown samples were also averaged to extract representative values for each sample. Results of both experiments showed that analytical error of low molecular weight components (such as $H_2S$ and $CH_3SH$) was greatly expanded with the Z method. In conclusion, the combined application of N-A method was the more realistic approach to reduce biases in the quantification of RSCs.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.72-79
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• 2010

This paper is studying the selective separation of methane and carbon dioxide which are the main ingredients of biogas. Adsorption performance of molecular sieve 13x for carbon dioxide seems to be reasonable. In this experiments carbon dioxide contains about 3~5 ppm of methane and it is impossible to obtain high purity carbon dioxide. Applying the low temperature technique, it is possible to separate methane and carbon dioxide from bio gas. PRO II simulation shows results a small change of liquefaction temperatures and no difference with the used thermodynamic models. Applying low temperature technique, It is possible to separate carbon dioxide and methane from biogas.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.338-338
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• 2011

The behavior of hydroxide ions on water-ice films was studied by using $Cs^+$ reactive ion scattering (RIS), low energy sputtering (LES) and temperature-programmed desorption (TPD). A $Cs^+$ beam of a low kinetic energy (<100 eV) from $Cs^+$ ion gun was scattered at the film surface, and then $Cs^+$ projectiles pick up the neutral molecules on the surface as $Cs^+$-molecule clusters form (RIS process). In LES process, the preexisting ions on the surface are desorbed by the $Cs^+$ beam impact. The water-ice films made of a thick (>50 BL) $H_2$O layer and a thin $D_2O$ overlayer were controlled in temperatures 90~140K. We prepared hydroxide ions by using Na atoms which proceeded hydrolysis reaction either on the ice film surface or at the interface of the $H_2O$ and $D_2O$ layers.[1] The migration of hydroxide ions from the $H_2O/D_2O$ interface to the top of the film was examined as afunction of time. From this experiment, we show that hydroxide ions tend to reside at the water-ice surface. We also investigated the H/D exchange reactions of $H_2O$ and $D_2O$ molecules mediated by hydroxide ions to reveal the mechanism of migration of hydroxide to the ice surface.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3283-3290
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• 2010

The gas-phase dehydration of glycerol to acrolein was carried out over 10 wt % HSiW catalysts supported on different supports, viz. $\gamma-Al_2O_3$, $SiO_2-Al_2O_3$, $TiO_2$, $ZrO_2$, $SiO_2$, AC, $CeO_2$ and MgO. The same reaction was also conducted over each support without HSiW for comparison. Several characterization techniques, $N_2$-physisorption, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), the temperature-programmed desorption of ammonia ($NH_3$-TPD), temperature-programmed oxidation (TPO) with mass spectroscopy and CHNS analysis were employed to characterize the catalysts. The glycerol conversion generally increased with increasing amount of acid sites. Ceria showed the highest 1-hydroxyacetone selectivity at $315^{\circ}C$ among the various metal oxides. The supported HSiW catalyst showed superior catalytic activity to that of the corresponding support. Among the supported HSiW catalysts, HSiW/$ZrO_2$ and HSiW/$SiO_2-Al_2O_3$ showed the highest acrolein selectivity. In the case of HSiW/$ZrO_2$, the initial catalytic activity was recovered after the removal of the accumulated carbon species at $550^{\circ}C$ in the presence of oxygen.