• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.345-349
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• 2006

SAPO-34 촉매상에서 DME(dimethyl ether) 또는 메탄올로부터 경질 올레핀(에틸렌, 프로필렌, 부텐)을 제조하는 반응을 수행하여, 각각의 올레핀들과 CO, $CO_2$와 같은 부 생성물의 수율을 반응온도와 시간의 흐름에 따라 비교해서 관찰하였다. DME 전환반응은 메탄올 전환반응과 비교하여 볼 때 촉매의 비활성화가 급격히 진행되었다. 물을 첨가할 경우, 올레핀의 수율을 증가와 함께 코크 생성에 의한 촉매의 비활성화가 감소하여 촉매의 수명이 길어짐을 확인하였다.

• 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).

• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제7권5호
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• pp.372-376
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• 1986

Substituted 3,4-dihydro-2H-pyrans ($1_{a-e}$) were prepared by (4 + 2) cycloaddition reaction of dimethyl dicyanofumarate with the corresponding electron-rich olefins. The compounds $1_{a-e}$ were ring-open polymerized by cationic initiators to obtain polymers of 1:1 alternating sequence. Polymerizations were carried out with boron trifluoride etherate in methylene chloride at $-78^{\circ}C$. All the polymers obtained were soluble in common solvents and were reprecipitated by pouring its chloroform solution into diethyl ether. All the compounds $1_{a-e}$ were not as reactive as the corresponding pyrans derived from ${\alpha}$ -cyanoacrylate.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.138-144
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• 2015

Co가 첨가된 SAPO-34 촉매(CoAPSO-34)상의 DTO 반응에서 촉매의 수명 향상에 미치는 Co/Al 및 Si/Al 몰 비의 영향을 연구했다. 제조된 CoAPSO-34 촉매들의 특성은 XRD, SEM, $^{29}Si$ MAS NMR 및 $NH_3$-TPD 기법에 의해 확인했다. 먼저 Co/Al 몰 비를 변화시키며 제조한 CoAPSO-34 촉매들의 수명은 SAPO-34와 비교하여 향상된 것으로 나타났으며, 가장 높은 수명을 갖는 촉매의 Co/Al 몰 비는 0.0025로 나타났다. Co/Al 몰 비를 0.0025로 고정하고 Si/Al 몰 비를 0.05에서 0.20으로 증가시킴에 따라 총 산점량은 0.432에서 1.111 mmol/g까지 증가하였다. 그러나 총 산점량이 너무 큰 촉매들은 둥지 내 다환 방향족 화합물들의 급속한 축척으로 인한 기공 막힘으로 빠르게 비활성화되었다. 따라서 0.1의 적절한 Si/Al 몰 비를 갖는 CoAPSO-34 촉매가 수명이 가장 우수한 것으로 나타났으며, SAPO-34 촉매의 수명과 비교하여 약 87% 향상되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.232-239
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• 2011

DME has received much attention because of its possible use as a fuel and a chemical feedstock. Chemical conversion of DME to olefin (DTO) over various SAPO-34 catalysts was carried out using a fixed bed reactor. Main products of the reaction were light olefins such as ethylene, propylene and butenes. The best reaction conditions for high life time of the catalyst and high selectivity of light olefins were a reaction temperature of $400^{\circ}C$ and a WHSV of $3.54h^{-1}$. In addition, it was found that the deactivation of a SAPO-34 catalyst can be significantly suppressed by the addition of $ZrO_2$ as a supporter.

• 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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• 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.