• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.674-678
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• 2023

고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41와 Fe(30)/MCM-41의 촉매상에서 메탄의 분해 반응을 수행하여 수소의 수율을 구하여 Pt의 효과를 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매에서 Fe₂O₃와 Pt의 결정상이 나타났다. SEM, EDS 분석과 매핑 이미지로부터 촉매 표면상에 Fe, Pt, Si, O의 나노 입자들이 균일하게 분포함을 알 수 있었다. XPS 분석으로 Pt⁰, Pt²⁺, Pt⁴⁺, Ft⁰, Fe²⁺, Fe³⁺ 등의 이온과 O^2-, O^-의 산소종이 존재함을 알 수 있었고, Fe(30)/MCM-41 촉매에 Pt를 1 wt% 첨가하면 촉매 표면상에서 Fe2p의 원자 백분율이 13.39%에서 16.14%로 증가하고 Pt4f는 1.51%이었다. 수소의 수율은 Fe(30)/MCM-41보다 3.2배 높았다. Pt로부터 Fe로 H₂의 스필오버(spillover) 효과로 Fe 입자의 환원을 증가시키고, Fe, Pt와 MCM-41의 적당한 상호작용으로 미세한 나노입자를 촉매 표면상에 균일하게 분산을 증가시켜 수소수율을 향상시켰다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.215-221
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• 2005

실리카계 메조 물질인 MCM-41의 합성시 $Fe^{3+}$ 염을 합성 기질에 직접 도입하여 구조 내의 Si를 Fe로 일부 치환시킨 Fe-MCM-41(4 mol% Fe)을 합성하였다. XRD, $N_2$ 흡착법, TEM 등으로 합성한 메조 세공 물질의 구조적 특성을 조사하였으며, UV-Vis 및 FT-IR 등의 분광분석을 통하여 철의 상태를 확인하였다. 촉매적 활성 연구를 위하여 과산화수소를 산화제로 이용한 phenol hydroxylation을 수행하였으며, 물을용매로 반응 온도 $50^{\circ}C$, phenol:$H_2O_2$=1:1 조건에서 ca. 60%의 전화율을 얻었다. 또한, 구조 중 Fe 활성점을 이용한 탄소 나노 튜브의 성장 가능성을 확인하기 위하여, 아세틸렌가스를 탄소원으로 사용한 thermal-CVD 반응기를 이용하였으며, 다중벽 탄소 나노 튜브를 제조할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.242-248
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• 2008

철이 혼입된 FeMCM-41을 제조할 때 철의 전구체를 투입하는 시기에 따라 FeMCM-41의 특성이 다르게 나타났다. 철의 전구체를 주형물질 용액에 넣거나 주형물질과 규산나트륨 수용액의 혼합 후 투입하는 것보다는 pH의 조절 중에 투입하는 것이 철 전구물질의 투입에 가장 효과적인 방법으로 판단되었다. 규소로만 된 MCM-41을 만들고 여기에서 주형물질을 용매 추출해 낸 다음 철을 투입하는 경우에는 철이 혼입되는 양도 적고 혼입되더라도 대부분 골격 외부, 즉 세공 표면에 그대로 존재하는 것으로 판단되었다. 또한 각 시기별로는 철의 투입량이 증가함에 따라 철이 메조포어의 격자 내로 혼입되는 양에는 한계량이 존재하였다. FeMCM-41 촉매는 프로필렌의 산화반응에 활성을 보였으며, 철의 전구체를 투입하는 시기에 따라 제조한 것들 간의 반응성의 차이는 거의 발견되지 않았다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권6호
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• pp.495-505
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• 2016

Mesoporous MCM-41 was deposited on an inexpensive disk shaped ceramic support through hydrothermal technique for ultrafiltration of $Fe^{3+}$ from aqueous solution. The ceramic support was fabricated using uni-axial compaction technique followed by sintering at $950^{\circ}C$. The characteristics of MCM-41 powder as well as the composite membrane were examined by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), field emission scanning electron microscope (FESEM), porosity and pure water permeation test. The XRD result revealed the good crystallinity and well-resolved hexagonally arranged pore geometry of MCM-41. TGA profile of synthesized MCM-41 zeolite displayed the three different stepwise mechanisms for the removal of organic template. The formation of MCM-41 on the porous support was verified by FESEM analysis. The characterization results clearly indicated that the accumulation of MCM-41 by repeated coating on the ceramic disk directs to reduce the porosity and pore size from 47% to 23% and 1.0 to $0.173{\mu}m$, respectively. Moreover, the potential of the fabricated MCM-41 membrane was investigated by ultrafiltration of $Fe^{3+}$ from aqueous stream at various influencing parameters such as applied pressure, initial feed concentration and pH of solution. The maximum rejection 85% was obtained at applied pressure of 276 kPa and the initial feed concentration of 250 ppm at pH 2.

• 대한화학회지
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• 제55권2호
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• pp.235-239
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• 2011

Fe/Al-MCM-41을 촉매로 사용하여, 1,2-diamines과 1,2-dicarbonyl 화합물을 축합반응을 통하여 quinoxaline 계 화합물을 좋은 수율로 합성하였다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.190-194
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• 2016

Tricyclopentadiene (TCPD)는 차세대 고밀도에너지 연료인 tetrahydrotricyclopentadiene의 전구체로서 중요한 화합물이다. 본 연구에서는 이온성 액체가 담지된 메조포로스 실리카 촉매를 이용하여 dicyclopentadiene 소중합 반응을 통한 TCPD 합성에 관한 연구를 수행하였다. 나노기공의 크기가 다른 대표적인 메조포로스 실리카인 MCM-41과 SBA-15에 이온성 액체(IL)를 함침법을 이용하여 담지하고 소중합 촉매를 제조하였다. 음이온 전구체로 copper(I) chloride (CuCl) 또는 iron(III) chloride ($FeCl_3$), 양이온 전구체로 triethylamine hydrochloride (TEAC) 또는 1-butyl-3-methylimidazolium chloride(BMIC)를 사용하여 4가지 종류의 IL을 메조포로스 실리카에 담지하였다. 이온성 액체가 담지된 메조기공의 실리카를 사용하였을 때 이온성 액체만 사용하였을 때보다 TCPD 수율과 dicyclopentadiene (DCPD)의 전환율 측면에서 우수하였다. 특히, MCM-41에 루이스 산도가 낮은 CuCl계 이온성 액체를 담지할 때 TCPD 수율이 가장 높았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.2051-2057
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• 2011

Several studies have demonstrated that nanoparticles (NPs) have toxic effects on cultured cell lines, yet there are no clear data describing the overall molecular changes induced by NPs currently in use for human applications. In this study, the in vitro cytotoxicity of three oxide NPs of around 100 nm size, namely, mesoporous silica (MCM-41), iron oxide ($Fe_2O_3$-NPs), and zinc oxide (ZnO-NPs), was evaluated in the human embryonic kidney cell line HEK293. Cell viability assays demonstrated that 100 ${\mu}g/mL$ MCM-41, 100 ${\mu}g/mL$ $Fe_2O_3$, and 12.5 ${\mu}g/mL$ ZnO exhibited 20% reductions in HEK293 cell viability in 24 hrs. DNA microarray analysis was performed on cells treated with these oxide NPs and further validated by real time PCR to understand cytotoxic changes occurring at the molecular level. Microarray analysis of NP-treated cells identified a number of up- and down-regulated genes that were found to be associated with inflammation, stress, and the cell death and defense response. At both the cellular and molecular levels, the toxicity was observed in the following order: ZnO-NPs > $Fe_2O_3$-NPs > MCM-41. In conclusion, our study provides important information regarding the toxicity of these three commonly used oxide NPs, which should be useful in future biomedical applications of these nanoparticles.

• 한국환경과학회지
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• 제21권7호
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• pp.787-795
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• 2012

The purpose of this study is to synthesize transition metal doped mesoporous silica catalyst and to characterize its surface in an attempt to decomposition of $N_2O$. Transition metal used to surface modification were Ru, Pd, Cu and Fe concentration was adjusted to 0.05 M. The prepared mesoporous silica catalysts were characterized by X-ray diffraction, BET surface area, BJH pore size, Scanning Electron Microscopy and X-ray fluorescence. The results of XRD for mesoporous silica catalysts showed typical the hexagonal pore system. BET results showed the mesoporous silica catalysts to have a surface area of 537~973 $m^2/g$ and pore size of 2~4 nm. The well-dispersed particle of mesoporous silica catalysts were observed by SEM, the presence and quantity of transition metal loading to mesoporous surface were detected by XRF. The $N_2O$ decomposition efficiency on mesoporous silica catalysts were as follow: Ru>Pd>Cu>Fe. The results suggest that transition metal doped mesoporous silica is effective catalyst for decomposition of $N_2O$.