• 제목/요약/키워드: Dispersion of MgO

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Effects of Mg Addition to Cu/Al2O3 Catalyst for Low-Temperature Water Gas Shift (LT-WGS) Reaction

  • Zakia Akter Sonia;Ji Hye Park;Wathone Oo;Kwang Bok Yi
    • 청정기술
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    • 제29권1호
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    • pp.39-45
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    • 2023
  • To investigate the effects of Mg addition at different aging times and temperatures, Cu/MgO/Al2O3 catalysts were synthesized for the low-temperature water gas shift (LT-WGS) reaction. The co-precipitation method was employed to prepare the catalysts with a fixed Cu amount of 30 mol% and varied amounts of Mg/Al. Synthesized catalysts were characterized using XRD, BET, and H2-TPR analysis. Among the prepared catalysts, the highest CO conversion was achieved by the Cu/MgO/Al2O3 catalyst (30/40/30 mol%) with a 60 ℃ aging temperature and a 24 h aging time under a CO2-rich feed gas. Due to it having the lowest reduction temperature and a good dispersion of CuO, the catalyst exhibited around 65% CO conversion with a gas hourly space velocity (GHSV) of 14,089 h-1 at 300 ℃. However, it has been noted that aging temperatures greater or less than 60 ℃ and aging times longer than 24 h had an adverse impact, resulting in a lower surface area and a higher reduction temperature bulk-CuO phase, leading to lower catalytic activity. The main findings of this study confirmed that one of the main factors determining catalytic activity is the ease of reducibility in the absence of bulk-like CuO species. Finally, the long-term test revealed that the catalytic activity and stability remained constant under a high concentration of CO2 in the feed gas for 19 h with an average CO conversion of 61.83%.

K2O-MgO-Al2O3 3성분계에서 K+-β/β"-Al2O3의 합성 및 상관계 (Synthesis and Phase Relations of Potassium-Beta-Aluminas in the Ternary System K2O-MgO-Al2O3)

  • 함철환;임성기;이충기;유승을
    • 공업화학
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    • 제10권7호
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    • pp.1086-1091
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    • 1999
  • $K_2O-MgO-Al_2O_3$의 3성분계로부터 $K^+-{\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$를 직접 고상반응법에 의하여 합성하였다. 합성시 초기조성, 합성온도, 합성시간 및 분쇄매체가 ${\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$ 상형성 및 상관계에 미치는 영향에 대하여 분석하였으며 최대 분율의 ${\beta}"-Al_2O_3$ 상형성을 위한 최적 합성조건을 연구하였다. 조성범위로서 $K_2O$$Al_2O_3$상형성의 몰비를 1:5에서 1:6.2로, 안정화제로 사용된 MgO는 4.2 wt % 에서 6.3 wt % 사이에서 변화시켰으며 합성온도는 $1000^{\circ}C$에서 $1500^{\circ}C$까지 취하였다. ${\beta}/{\beta}"-Al_2O_3$상은 ${\alpha}-Al_2O_3$$KAlO_2$가 결합하는 $1000^{\circ}C$ 부근에서 형성되기 시작하여 점차 증가하다가 $1200^{\circ}C$ 부근에서 ${\alpha}-Al_2O_3$가 모두 사라지면서 균일화되었다. ${\beta}"-Al_2O_3$ 상분율은 $K_{1.67}Mg_{0.67}Al_{10.33}O_{17}$의 조성과 함께 $1300^{\circ}C$ 부근에서 최대값을 보였다. $1300^{\circ}C$ 이상의 합성 온도에서는 높은 potassium의 증기압에 따른 $K_2O$의 손실에 의하여 ${\beta}"-Al_2O_3$ 상분율이 감소하였으며 합성시간은 5시간 정도가 적당하였다. 분쇄 및 혼합을 위한 분산매체로는 증류수보다는 아세톤의 효과가 뛰어났다.

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MgAl2O4 지지체를 이용한 Pt-Sn/MgAl2O4의 프로판 탈수소 활성 연구 (A Study on the Propane Dehydrogenation activity of Pt-Sn catalyst using MgAl2O4 support)

  • 변현준;고형림
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.757-767
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    • 2018
  • 고온에서 진행되는 프로판 탈수소 반응에서 촉매의 불활성화의 주된 원인은 코크 침적, 소결현상이 있다. 이러한 불활성화를 줄이는 촉매를 연구하기 위해, 본 연구에서는 열적 안정성이 높은 $MgAl_2O_4$ 를 담체로 적용하여 프로판 탈수소 반응용 촉매로의 활용성을 확인하고자 하였다. Alcohthermal method로 $MgAl_2O_4$를 소성온도 800, 900, $1000^{\circ}C$로 달리하여 제조하였고, Pt와 Sn을 공동함침법으로 담지하여$Pt-Sn/MgAl_2O_4$촉매를 제조하였다. 열적안정성의 확인을 위해 반응온도를 고온의 650, $600^{\circ}C$에서 진행하였다. 반응실험 결과 반응온도에 상관없이 담체의 소성온도가 $800^{\circ}C$인 담체적용 촉매일 때 프로판 탈수소반응 실험의 전환율과 수율이 담체소성온도가 900, $1000^{\circ}C$인 담체적용 촉매보다 높은 것을 확인하였고, 반응온도가 고온인 $650^{\circ}C$일 때는 $Pt-Sn/{\theta}-Al_2O_3$보다도 더 높은 수율을 가지는 것을 볼 수 있었다. 특성분석으로는 TGA, BET, XRD, CO-화학흡착, SEM-EDS 분석을 실시하였다. $MgAl_2O_4-800^{\circ}C$가 좋은 수율과 Pt분산도 및 적은 불활성화 정도의 관계를 서로 연관 지어 확인하였다.

니켈 촉매상에서 에탄올의 환원성 아민화반응에 의한 에틸아민 제조 : 담체의 영향 (Synthesis of Ethylamines for the Reductive Amination of Ethanol over Ni Catalysts: Effect of Supports)

  • 정예슬;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.714-722
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    • 2019
  • 산 염기성질이 다양하게 존재하는 담체($SiO_2-Y_2O_3$, $Al_2O_3$, $SiO_2-ZrO_2$, $SiO_2$, $TiO_2$, MgO) 상에 17 wt% Ni을 고정한 상태에서 함침법을 사용하여 촉매를 제조하여 수소 존재 하에 에탄올과 암모니아의 환원성 아민화 반응에 대한 촉매활성을 비교 평가하였다. 반응 전후에 있어 사용된 촉매는 X-선 회절, 질소 흡착, 에탄올-승온탈착(EtOH-TPD), 이소프로판올-승온탈착(IPA-TPD), 수소 화학흡착을 사용하여 특성분석을 수행하였다. pH 9.5 이상에서 침전법을 사용하여 $ZrO_2$$Y_2O_3$ 담체 제조 시 파이렉스 반응기에서 미량의 Si 용융으로 인해 $SiO_2-ZrO_2$$SiO_2-Y_2O_3$ 복합 산화물이 각각 생성되었다. 사용된 촉매 중에서 $Ni/SiO_2-Y_2O_3$ 촉매가 가장 좋은 활성을 보였으며 이는 높은 니켈 분산도와 EtOH-TPD와 IPA-TPD에서의 낮은 탈착온도 등과 밀접한 관련이 있었다. Ni/MgO 촉매상에서의 낮은 촉매 활성은 NiO-MgO 고형물 형성에 기인한 것으로 보이며, $Ni/TiO_2$ 경우에서는 담체-금속 간의 강한 상호 작용으로 인해 낮은 니켈 금속 상 존재로 인해 반응성이 낮게 나왔다. $TiO_2$와 MgO 이외의 담체를 사용한 경우에 있어서 유사한 에탄올 전환율에서의 에틸아민류와 아세토니트릴 선택도는 큰 차이를 보이지 않았다.

The Formation of Compact Elliptical Galaxies: Nature or Nurture?

  • Kim, Suk;Jeong, Hyunjin;Rey, Soo-Chang;Lee, Youngdae;Joo, Seok-Joo;Kim, Hak-Sub
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.77.3-77.3
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    • 2019
  • We present an analysis of the stellar population of compact elliptical galaxies (cEs) in various environments. Following conventional selection criteria of cEs, we created a list of cE candidates in the redshift range of z < 0.05 using SDSS DR12 catalog. We finally selected cEs with low-luminosity (Mg > 18.7 mag), small effective radius (Re < 600 pc), and high velocity dispersion (> 60 kms-1). We divide our cE sample into those inside and outside of the one virial radius of the bright (Mr < -21 mag) nearby host galaxy which is then defined as cEs with (cEw) and without (cEw/o) host galaxy, respectively. We investigated the stellar population properties of cEs based on the Hb, Mgb, Fe 5270, and Fe 5335 line strengths from the OSSY catalog. We found that cEw has a systematically higher metallicity than cEw/o. In the velocity dispersion-Mgb distribution, while cEw/o follows the relation of early-type galaxies, cEw are found to have a systematically higher metallicity than cEw/o at a given velocity dispersion. The different feature in the metallicity between cEw and cEw/o can suggest that two different scenarios can be provided in the formation of cEs. cEw would be the remnant cores of the massive progenitor galaxies that their outer parts have been tidally stripped by massive neighbor galaxies (i.e., nurture origin). On the other hand, cEw/o are likely to be faint-end of early-type galaxies maintaining in-situ evolution (i.e., nurture origin).

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기계적 합금화 공정으로 제조된 Fe-14Cr Ferritic 산화물 분산 강화(ODS) 합금 강의 고온 산화 거동 (High Temperature Oxidation Behavior of Fe-14Cr Ferritic Oxide Dispersion Strengthened Steels Manufactured by Mechanical Alloying Process)

  • 김영균;박종관;김휘준;공만식;이기안
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2017
  • This study investigates the oxidation properties of Fe-14Cr ferritic oxide-dispersion-strengthened (ODS) steel at various high temperatures (900, 1000, and $1100^{\circ}C$ for 24 h). The initial microstructure shows that no clear structural change occurs even under high-temperature heat treatment, and the average measured grain size is 0.4 and $1.1{\mu}m$ for the as-fabricated and heat-treated specimens, respectively. Y-Ti-O nanoclusters 10-50 nm in size are observed. High-temperature oxidation results show that the weight increases by 0.27 and $0.29mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($900^{\circ}C$) specimens, and by 0.47 and $0.50mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($1000^{\circ}C$) specimens, respectively. Further, after 24 h oxidation tests, the weight increases by 56.50 and $100.60mg/cm^2$ for the as-fabricated and heat-treated ($1100^{\circ}C$) specimens, respectively; the latter increase is approximately 100 times higher than that at $1000^{\circ}C$. Observation of the surface after the oxidation test shows that $Cr_2O_3$ is the main oxide on a specimen tested at $1000^{\circ}C$, whereas $Fe_2O_3$ and $Fe_3O_4$ phases also form on a specimen tested at $1100^{\circ}C$, where the weight increases rapidly. The high-temperature oxidation behavior of Fe-14Cr ODS steel is confirmed to be dominated by changes in the $Cr_2O_3$ layer and generation of Fe-based oxides through evaporation.

MgO 박막의 $\gamma$ 계수 측정용 이온빔원의 시작 및 동작특성 (Some Characteristics of Ion Beam Source for $\gamma$-Coefficient Measurement of MgO Thin Film)

  • 정신수;김준호;김희제;조정수;박정후;박차수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1752-1754
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    • 1997
  • The Kaufman type ion beam source with focusing lens was prepared to measure $\gamma$-coefficient of MgO thin film. Initial discharge of the system was started with the discharge voltage of 25V, the cathode filament current of 5.5A at the constant magnetic field of 150G. The system shows the maximum ion current density of $120{\mu}A/cm^2$, energy dispersion of 200eV and beam divergence of $30^{\circ}$ under the condition of Ar gas pressure $2.5{\times}10^{-4}Torr$, the beam voltage of 500V, the discharge voltage of 90V, the accelerator voltage of -200V and the cathode filament current of 6.1A. When the focusing lens was installed onto the ion beam source, the spreadness diameter of ion beam was about 10mm.

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CNG 버스의 CH4 저감용 NGOC의 de-CH4 특성 (The De-CH4 Characteristics of NGOC for CH4 Reduction of a CNG Bus)

  • 서충길;최병철
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.69-74
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    • 2016
  • Recently, in order to meet the stricter emission regulations, the proportion of after-treatments for vehicle and vessel is increasing gradually. The purpose of this study is to investigate the de-$CH_4$ characteristics of NGOC in front of proposed combined system according to additive catalyst and support ratio. In the case of Pd addition, the de-$CH_4$ performance of 2Pt-2Pd-3MgO/$Al_2O_3$ NGOC was improved by approximately 10 to 20% for the HC components. The de-$CH_4$ performance of 2Pt-2Pd-3Cr-3MgO/$Al_2O_3$ NGOC was higher compared to five kinds of NGOC catalysts, because Cr particle was smaller and dispersion of Pd was increased. The NGOC(Zeolite:$Al_2O_3$(80%:20%)}catalyst according to support ratio, was improved performance at low temperature region on CO and NO conversion rate.

광반사체로 사용되는 $TiO_2$ 나노구형체의 합성과 화장품으로의 적용 연구 (The Synthesis of Nano-sphere Titanium-oxide and Cosmetic Applications)

  • 이지혜;김준우;김지만;정석진
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.231-238
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    • 2013
  • 본 연구에서 제조한 나노구형체 $TiO_2$는 자외선 차단 효과가 우수하면서도 노폐물 흡착을 하는 기능을 부여하기 위해 Sol-gel 방법으로 합성하였다. 다공성의 특성으로 높은 표면적에 의한 우수한 자외선 차단효과 및 흡착능력을 얻기 위해 pH를 조절하였다. 염기 처리한 $TiO_2$의 경우 가장 우수한 특성을 나타내었다. TGA로 글리세린을 흡착한 결과 1.16 mg의 높은 흡착 결과를 얻을 수 있었다. 또한 UV-A 영역에서 높은 반사율을 가지는 것을 확인하였다. 무기분체의 최적의 분산제를 찾기 위해 ester oil과 silicon oil를 사용하여 입도크기를 측정하였으며 180 nm정도의 입자로 약 6개월간 유지되었다. 이 결과를 통해, UV-A영역에서 우수한 능력을 가진 자외선 차단제로서 노폐물 흡착능력을 가진 $TiO_2$를 제조했으며 이로 인한 다양한 응용이 가능할 것으로 기대된다.

삼광광상의 모암변질과 원소분산 (Element Dispersion and Wallrock Alteration from Samgwang Deposit)

  • 유봉철;이길재;이종길;지윤경;이현구
    • 자원환경지질
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    • 제42권3호
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    • pp.177-193
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    • 2009
  • 삼광광상은 선캠브리아기 경기육괴의 화강편마암내에 발달된 단열대(NE, NW)를 따라 충진한 8개의 괴상맥으로 구성된 중열수 석영맥광상이다. 이 광상의 광화작용은 여러번의 단열작용에 의해 형성된 두시기의 석영+방해석시기(광화I시기)와 방해석시기(광화II시기)로 구성된다. 광화I시기의 열수작용에 의한 변질작용은 견운모화, 녹니석화, 탄산염화, 황철석화, 규화, 및 점토화작용등이 관찰되며 견운모대는 석영맥과 접촉한 부분에서 녹니석대는 석영맥으로부터 멀어짐에 따라 관찰된다. 견운모대의 모암변질광물은 대부분이 견운모 및 석영이며 일부 일라이트, 탄산염광물, 녹니석으로 구성된다. 녹니석대의 모암변질광물은 주로 녹니석, 석영과 소량 견운모, 탄산염광물 및 녹염석으로 구성된다. 견운모의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.45${\sim}$0.50(0.48$\pm$0.02)이며 백운모-펜자이트족에 해당되고 녹니석의 Fe/(Fe+Mg) 값은 0.74${\sim}$0.81(0.77$\pm$0.03)이고 대부분 브런스비자이트에 해당된다. 견운모와 녹니석에 대한 $Al_{IV}$-FE/(FE+Mg)의 다이어그램은 변질시 같은 광종의 견운모와 녹니석의 형성온도를 나타내는 지시자로써 유용하다. 이것은 계산된 녹니석 단종의 활동도가 $a3(Fe_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=0.0275${\sim}$0.0413, $a2(Mg_5Al_2Si_3O_{10}(OH)_6$=1.18E-10${\sim}$7.79E-7, $a1(Mg_6Si_4O_{10}(OH)_6$=4.92E-10${\sim}$9.29E-7로서 삼광광상의 녹니석은 iron-rich 녹니석으로 비교적 고온 (T>450$^{\circ}C$에서 모암과 평형상태에서 온도가 감소함에 따라 형성되었음을 알 수 있다. 모암변질시 ${\alpha}Na^+$, ${\alpha}K^+$, ${\alpha}Ca^{2+}$${\alpha}Mg^{2+}$는 각각 ${\alpha}Na^+$=0.0476($400^{\circ}C$), 0.0863($350^{\circ}C$), ${\alpha}K^+$=0.0154($400^{\circ}C$), 0.0231($350^{\circ}C$), ${\alpha}Ca^{2+}$=2.42E-11($400^{\circ}C$), 7.07E-10($350^{\circ}C$), ${\alpha}Mg^{2+}$=1.59E-12($400^{\circ}C$), 1.77E-11($350^{\circ}C$)이며 열수용액의 pH는 5.4${\sim}$6.4($400^{\circ}C$), 5.3${\sim}$5.7($350^{\circ}C$)로서 모암변질시 열수용액는 약산성이었음을 알 수 있다. 모암변질시 이득원소(부화원소)는 $TiO_2$, $Fe_2O_3(T)$,CaO, MnO, MgO, As, Ag, Cu, Zn, Ni, Co, W, V, Br, Cs, Rb, Sc, Bi, Nb, Sb, Se, Sn 및 Lu 등이며 특히 대부분의 광상에서 Ag, As, Zn, Sc, Sb, S,$CO_2$ 등의 원소가 현저하게 증가하므로 중열수 및 천열수 금-은광상의 탐사에 지시원소로서 활용될 수 있을 것이다.