• 제목/요약/키워드: Fe-catalyst

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펜톤시약에 의한 이온교환수지의 직접산화분해 (The Direct Decomposition of Ion-Exchange Resins by Fenton's Reagent)

  • 김길정;손종식;류우석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.221-227
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    • 2007
  • 음이온교환수지인 IRN-78및 IRN-77과의 혼합 수지를 액체 상태로 직접 분해 처리하기 위하여 Fenton 시약을 이용하였다. 개선된 분해방법의 특징은 수지를 먼저 건조시키고 $FeSO_4$ 용액을 수지에 완전히 흡수시킨 후 일정량의 $H_2O_2$를 첨가하여 분해반응을 유도하는 방법을 적용하였다. 촉매로서 $CuSO_4,\;Cu(NO_3)_2$ 및 IRN-77 수지의 분해시 사용한 $FeSO_4$를 각각 사용하여 각 이온교환수지의 단독 및 혼합수지의 분해에 필요한 적절한 촉매와 그의 농도 및 $H_2O_2$의 소요량을 측정하였다. IRN-78 수지에 대해 $CuSO_4$ 촉매를 사용한 경우, 초기 분해반응을 유도하기 위해 $40^{\circ}C$까지 가열이 필요하였으며, 반응유도시간은 촉매의 적정온도에서 약 20분 이내 개시되는 것으로 나타났다. 동 수지에 $FeSO_4$를 사용한 경우에는 가열 없이 즉시 분해반응이 진행되었으며 분해율도 수% 높게 나타났다. 결론적으로 IRN-78 및 IRN-77과의 혼합수지의 분해를 위한 최적 촉매는 $FeSO_4$로 나타났으며 가열하지 않고 상온에서 반응유도시간 없이 각 수지를 단독으로 분해한 경우보다 적은 양의 $H_2O_2$로 완전히 액상으로 분해시킬 수 있는 좋은 결과를 얻었다. 또한 이들 각각의 수지 및 혼합수지에 대한 적절한 촉매 및 적정 농도와 완전분해에 필요한 $H_2O_2$의 양을 제시하였다.

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다양한 합성 방법으로 제조된 BiFe0.65MoP0.1 산화물 촉매 상에서 n-부텐의 산화탈수소화 반응 (Oxidative Dehydrogenation of n-Butenes over BiFe0.65MoP0.1 Oxide Catalysts Prepared with Various Synthesis Method)

  • 박정현;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권3호
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    • pp.391-396
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    • 2015
  • n-부텐의 산화탈수소화에서 제조방법이 촉매의 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매를 모델 촉매로 선정하여 공침법, 시트르산법, 수열합성법, 주형법 등의 방법으로 촉매를 제조하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보고 반응 활성과 연관시키기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 암모니아/1-부텐-승온탈착분석($NH_3/1$-butene-TPD) 등의 특성분석을 수행하였다. 공침법으로 제조한 촉매의 활성이 가장 높게 관찰되었으며, 14시간 동안의 산화탈수소화 반응 기준으로 n-부텐의 전환율은 79.5%, 1,3-부타디엔의 선택도는 85.1%, 1,3-부타디엔 수율은 67.7%의 수치를 보였다. 암모니아 승온탈착 실험으로부터 촉매의 반응 활성은 촉매의 산특성과 밀접하게 관련이 있으며, 공침법으로 제조한 산화물 촉매가 다른 합성방법으로 제조한 촉매와 비교하여 가장 큰 산량을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 1-부텐의 승온탈착 분석결과, 촉매의 활성은 흡착된 1-부텐과 촉매의 표면반응에 기인한 중간체의 흡 탈착 특성, 즉 약하게 흡착된 중간체(< $200^{\circ}C$)의 상대적인 양과 강하게 흡착된 중간체의 탈착 온도(> $200^{\circ}C$)와 밀접하게 관련이 있었다.

Fe2O3/γ-Al2O3 세라믹촉매와 오존을 이용한 4-클로로페놀의 분해특성 (Decomposition Characteristics of 4-Chlorophenol Treated in Fe2O3 Supported γ-Alumina Catalyst and O3)

  • 박병기;이정민;서동수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.485-492
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    • 2004
  • 비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 직경 5mm의 ${\gamma}$알루미나 펠릿을 제조하였다. 이를 Fe$(NO_{3})_{3}$.$9H{2}O$ 용액과 $CH{3}COOH$ 혼합용액에 침척시키고 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 하여 펠릿을 담지시킨 후 건조와 소성공정을 통하여 촉매를 제조하였다. 이와 같이 수열법에 의해 제조딘 산화철 담지${\gamma}$알루미나 촉매를 환경촉매로 적용하기 위해 4-chlorophenol과 같은 난분해성물질을 촉매를 사용하지 않는 오존단독공정과 촉매를 사용하는 촉매오존(catalytic ozonation)공정으로 구분하여 OH 라티칼 전환반응 개시제로서의 기능과 그 분해특성을 비교하였다.

NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응을 위한 철 제올라이트 촉매의 내황성에 미치는 조촉매 효과 (The Effect of Promoter on the SO2-resistance of Fe/zeolite Catalysts for Selective Catalytic Reduction of NO with Ammonia)

  • 하호정;최준환;한종대
    • 청정기술
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    • 제21권3호
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    • pp.153-163
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    • 2015
  • Fe/제올라이트 촉매의 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응 활성에 미치는 반응가스 중의 수분과 SO2의 영향을 조사하였다. Fe/제올라이트 촉매에 조촉매로 Mn, Zr과 Ce를 첨가한 Fe/제올라이트 촉매로 수분과 SO2가 포함된 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응에서 조촉매 첨가효과를 조사하였다. 조촉매는 이온교환법으로 철을 담지시킨 Fe/제올라이트 촉매에 건식 함침법으로 첨가하였다. 제올라이트는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 NH4-BEA와 NH4-ZSM-5을 사용하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, SEM/EDS와 TEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 반응가스 중에 5% H2O와 100 ppm SO2이 존재하는 경우 Fe/BEA 촉매의 NO 전환율은 200 ℃에서 77%에서 47%로 감소하였다. MnFe/BEA 촉매는 수분과 SO2가 존재하는 경우에 200 ℃에서 53% 이상의 NO 전환율을 나타내며 Fe/BEA 촉매보다 우수한 반응활성을 보였다. Mn은 Fe 성분의 분산도를 증가시키고 Fe의 소중합체 형성을 방지하는 효과를 나타내었다. 첨가제는 Mn이 Zr과 Ce보다 우수한 특성을 나타내었다. 250 ℃ 이하의 온도에서 Fe/BEA 촉매가 Fe/ZSM-5 촉매보다 우수한 반응특성을 나타내었다.

과황산나트륨과 제일철 촉매를 이용한 나프탈렌 산화 시 토양이 미치는 영향 평가 (Effect of the Presence of Soil on the Ferrous Catalyzed Sodium Persulfate Oxidation of Naphthalene)

  • 한대성;윤여복;고석오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권1호
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    • pp.29-38
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    • 2010
  • Batch tests were carried out to examine the influence of the presence of soil and Fe(II) sorption capacity of soil on the ferrous catalyzed sodium persulfate oxidation for the destruction of organic pollutants in the application of in-situ chemical oxidation. Laboratory column tests were also conducted to investigate the transport of oxidant and catalyst in contaminated groundwater. Test results proved that Fe(II) was adsorbed on soil surface, and thus soil behaved as a heterogeneous catalyst, enhancing the naphthalene removal rate up to 50%. Column tests that were conducted with and without dissolved Fe(II) showed that naphthalene removal ratio were 24% and 25%, respectively. The removal efficiency was not enhanced with dissolved Fe(II), since the dissolved Fe(II) flew out of the column as the oxidant progressively injected into the column saturated with Fe(II). It indicates that the injected oxidant could not interact with dissolved Fe(II). But target organic pollutant was degraded in soil column system, implying that sulfate radical was produced by the reaction of dissolved persulfate with Fe(II) adsorbed on soil.

액중 전기선 폭발 공정을 이용한 Pt/alloy 하이브리드 나노입자의 제조 및 그 특성 (Synthesis of Pt/alloy Nanoparticles by Electrical Wire Explosion in Liquid Media and its Characteristics)

  • 구혜영;윤중열;양상선;이혜문
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.83-88
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    • 2012
  • The electrical wire explosion process in liquid media is promising for nano-sized metal and/or alloy particles. The hybrid Pt/Fe-Cr-Al and Pt/Ni-Cr-Fe nanoparticles for exhaust emission control system are synthesized by electrical wire explosion process in liquid media. The alloy powders have spherical shape and nanometer size. According to the wire component, while Pt/Fe-Cr-Al nanoparticles are shown the well dispersed Pt on the Fe-Cr-Al core particle, Pt/Ni-Cr-Fe nanoparticles are shown the partially separated Pt on the Ni-Cr-Fe core particle. Morphologies and component of two kinds of hybrid nano catalyst particles were characterized by transmission electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy analysis.

BiFe0.65MoP0.1 촉매 상에서 1-부텐의 산화탈수소화 반응 : 인 전구체의 영향 (Oxidative Dehydrogenation of 1-butene over BiFe0.65MoP0.1 Catalyst: Effect of Phosphorous Precursors)

  • 박정현;윤현기;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.824-830
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    • 2015
  • 1-부텐의 산화탈수소화에서 다양한 인 전구체가 촉매의 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매를 모델 촉매로 선정하여 인산수소암모늄, 인산수소이암모늄, 인산, 트리에틸인산, 오산화인 등의 인 전구체를 사용하어 촉매를 제조하고 산화탈수소화 반응을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 원소분석(ICP), 전자주사현미경(SEM), 승온재산화분석(TPRD) 등의 특성분석을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리적 특성은 인 전구체에 따른 큰 차이는 관찰되지 않았지만 산화탈수소화 반응에서 촉매의 활성은 사용된 인 전구체의 특성에 따라 다르게 관찰되었다. 인산을 전구체로 사용하여 제조한 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매가 사용된 촉매 중에서 가장 우수한 활성을 나타내었으며, 14시간 동안의 산화탈수소화 반응기준으로 n-부텐의 전환율은 79.5%, 1,3-부타디엔 수율은 67.7%의 수치를 보였다. 인 전구체의 양이온의 특성에 따라 촉매의 격자 구조가 영향을 받는 것으로 추측되며, 이러한 격자 구조의 차이는 촉매의 재산화 능력에 영향을 주는 것으로 사료된다. 환원 처리된 촉매의 승온재산화 실험으로부터 촉매의 반응활성은 촉매의 재산화 능력과 밀접하게 관련이 있었으며, 인산을 전구체로 사용하여 제조한 산화물 촉매가 다른 인 전구체와 비교하여 가장 좋은 재산화 능력을 나타내었다.

Ni계 촉매상에서 가솔린의 자열 개질반응에 (Autothermal Reforming)의한 수소제조 및 응용 (Hydrogen Production by Autothermal Reforming Reaction of Gasoline over Ni-based Catalysts and it Applications)

  • 문동주;류종우;유계상;이병권
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.274-282
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    • 2004
  • This study focused on the development of high performance catalyst for autothermal reforming (ATR) of gasoline to produce hydrogen. The ATR was carried out over MgO/Al2O3 supported metal catalysts prepared under various experimental conditions. The catalysts before and after reaction were characterized by N2-physisorption, CO-chemisorption, SEM and XRD. The performance of supported multi-metal catalysts were better than that of supported mono-metal catalysts. Especially, it was observed that the conversion of iso-octane over prepared Ni/Fe/MgO/Al2O3 catalyst was 99.9 % comparable with commercial catalyst (ICI) and the selectivity of hydrogen over the prepared catalyst was 65% higher than ICI catalyst. Furthermore, it was identified that the sulfur tolerance of prepared catalyst was much better than ICI catalyst based on the ATR reaction of iso-octane containing sulfur of 100 ppm. Therefore, Ni/Fe/MgO/Al2O3 catalyst can be applied for a fuel reformer, hydrogen station and on-board reformer in furl cell powered vehicles.

Synthesis and Solution Chemistry of Metal Hydrides from Cationic Rhodium(I) Catalyst Precursors [(L-L)Rh(NBD)]$ClO_4 (L-L=Fe({\eta}^5-C_5H_4PBu^t\;_2)_2,\;Fe{\eta}^5-C_5H_4PPhBu^t)_2)$

  • Tae-Jeong Kim
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권2호
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    • pp.134-139
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    • 1990
  • The hydrogenation catalyst precursors $[(L-L)Rh(NBD)]ClO_4\;(L-L=Fe({\eta}^5-C_5H_4PBu^t\;_2)_2,\;Fe({\eta}^5-C_5H_4PPhBu^t)_2$; NBD = norbornadiene) react with $H_2(1\;atm,\;30^{\circ}C$, MeOH) to yield $[(L-L)HRh({\mu}-H)_3RhH(L-L)]ClO_4$. These hydrido species are fluxional, and variable temperature NMR studies show the existence of a number of equilibria involving both fluxional and non-fluxional species. The synthesis, solution structures, and fluxional behaviors of these hydrides are described.

탄소나노튜브 합성 및 전기적 특성에 미치는 촉매의 메카노케미컬 처리효과 (The Effect of Mechanochemical Treatment of the Catalyst in the Preparation of Carbon Nanotubes and their Electrical Properties)

  • 유형균;류호진;;이병일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1110-1114
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    • 2001
  • 열화학기상증착법으로 탄소나노튜브를 합성할 때, 촉배전구체로 사용하는 Fe(NO$_3$)$_3$.9$H_2O$-Al(OH)$_3$혼합물을 믹서밀을 이용하여 혼합분쇄한 후, 이 혼합물을 사용하영 합성에 미치는 메카노케미컬 효과를 조사하였다. SEM과 TEM 관찰 결과, 분쇄된 촉매 위에서 합성된 탄소생성물이 미분쇄 촉매위에서 성장한 생성물에 비해 훨씬 균일했으며, 대부분의 생성물이 탄소나노튜브로서 존재하였다. 또한, 전류-전압 측정을 통해서, 분쇄 촉매에서의 생성물의 전계 방출 특성이 미분쇄 촉매에서보다 우수함을 확인하였다.

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