• 제목/요약/키워드: HI 분해반응

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원자력수소생산 IS 공정의 분리막반응기용 촉매에 관한 연구

  • 김정민;박정은;이상호;박주식;황갑진;최호상;배기광
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.196-199
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    • 2005
  • 원자력 고온가스의 열물 이용하여 수소를 생산을 하는 IS(Iodine-Sulfur)공정 중 HI분해-분리반응은 높은 열적-화학적 안정성이 요구되는 공정이다. 이러한 공정분위기에서 사용 될 분리막반응기의 촉매를 선정하고자 다양한 담체내에 백금(Platinum)의 함유량이 각각 다른 촉매를 사용하였다. HI 분해실험온도는 $300-500^{\circ}C$ 의 범위이며 일정량의 HI 용액을 기화시켜 촉매반응기에 정량적으로 공급하여, 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하였다. 분해온도 변화와 다양한 담체내백금의 함유량 변화에 따른 HI전환율 확인하였으며, 반응 후 촉매에 대한 SEM과 XRD분석의 수행으로 촉매의 내구성과 변화를 확인하였다.

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Ni 기반 촉매를 이용한 HI 분해 반응 특성 (Characteristics of Hydrogen Iodide Decomposition using Alumina-Supported Ni Based Catalyst)

  • 김지혜;박주식;김창희;강경수;정성욱;조원철;김영호;배기광
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.507-515
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    • 2015
  • HI decomposition reaction requires a catalyst for the efficient production of hydrogen as a key reaction for hydrogen production in sulfur-iodine thermochemical water-splitting (SI) cycle. As a catalyst used in the reaction, the performance of platinum catalyst is excellent. While, the platinum catalyst is not economical. Therefore, studies of a nickel catalyst that could replace platinum have been carried out. In this study, the characteristics of the catalytic HI decomposition on the amount of loaded nickel (Ni = 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 10 wt%) were investigated. As the supported Ni amount increased up to 3 wt%, HI decomposition was found to increase in linear proportion. However, the conversion of $Ni/Al_2O_3$ catalyst loaded above 3 wt% was not linear. It was thought that the different HI decomposition characteristics was caused in the size and metal dispersion of Ni particles of catalyst. The physical property of catalyst before and after HI decomposition reaction was characterized by BET, chemisorption, XRD and SEM analysis.

열화학적 수소제조 IS 프로세스에서 $H_2O$/HI/$I_2$ 3성분계 분리를 위한 투과증발 응용 (Application of the Pervaporation for Separation of $H_2O$/HI/$I_2$-Component System in IS Process for Thermochemical Hydrogen Production)

  • 최호상;황갑진;소관훈
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.106-109
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    • 2004
  • 원자력의 고온가스로(HTGR)의 열원에서 약 1,00$0^{\circ}C$의 열을 이용하여 물을 분해하는 열화학적 수소제조 IS 프로세스는 다음과 같은 3단계 화학반응식에 의해 수소를 제조한다. 이들 화학반응의 수행과정을 반응온도와 공정에 따라 도식화하면 Fig. 1과 같은 3가지 공정으로 구성된다.(중략)

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분젠반응공정에서 요오드 투입에 따른 2액상 분리 특성 (Effect of Iodine Input in the Liquid-Liquid Separation Properties on Bunsen Reaction Process)

  • 정헌도;김인환;김태환;추고연;배기광
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.633-638
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    • 2008
  • 열화학적 물분해에 의한 수소 생산 공정 중의 하나인 IS(Iodine-sulfur) 사이클에서 요오드와 이산화황, 그리고 물을 반응물로 하여 요오드화수소와 황산을 제조하는 분젠 반응에 대한 연구를 수행하였다. 요오드의 투입 몰수에 관계없이 황산의 생성량은 일정하였으나 요오드화수소의 생성량은 요오드의 투입 몰수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 생성된 요오드화수소와 미 반응된 요오드가 $HI_3$ $HI_5$ or $HI_7$와 같은 착화합물인 polyiodide를 형성하기 때문인 것으로 생각된다. 이들 착화합물의 형성은 생성물의 2액상 분리 특성의 향상을 가져온다. 또한 요오드 투입 몰수의 증가함에 따라 반응 속도는 향상되었다. 반응물인 요오드의 투입 몰수 및 반응 온도가 증가함에 따라 생성 용액의 2액상 분리 특성이 향상되었으며 모든 실험의 조건 하에서 부반응은 발생 되지 않는 것으로 나타났다.

Pt 촉매를 이용한 HI분해반응에서 지지체에 따른 영향 (Effect of Support in HI Decomposition Reaction using Pt Catalyst)

  • 고윤기;박주식;강경수;배기광;김영호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.415-423
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    • 2011
  • HI decomposition step certainly demand catalytic reaction for efficient production of hydrogen in SI process. Platinum catalyst can apply to HI decomposition reaction as well as hydrogenation or dehydrogenation. Generally, noble metal is used as catalyst which is loaded form for getting high dispersion and wide active area. In this study, Pt was loaded onto zirconia, ceria, alumina, and silica by impregnation method. HI decomposition reaction was carried out under the condition of $450^{\circ}C$, 1atm, and $167.76h^{-1}$ (WHSV) in a fixed bed reactor for measuring catalytic activity. And property of a catalyst was observed by BET, TEM, XRD and chemisoption analysis. On the basis of experimental results, we discussed about conversion of HI according to physical properties of the loaded Pt catalyst onto each support.

공기 및 수소 분위기에서 열처리 된 Pt/Al2O3 촉매의 HI분해반응 특성 (The Characteristics of HI Decomposition using Pt/Al2O3 Catalyst Heat Treated in Air and Hydrogen Atmosphere)

  • 박은정;고윤기;박주식;김창희;강경수;조원철;정성욱;배기광;김영호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.219-226
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    • 2014
  • In HI decomposition, $Pt/Al_2O_3$ has been studied by several researchers. However, after HI decomposition, it could be seen that metal dispersion of $Pt/Al_2O_3$ was greatly decreased. This reason was expected of platinum loss and sintering, which platinum was aggregated. Also, this decrease of metal dispersion caused catalytic deactivation. This study was conducted to find the condition to minimize platinum sintering and loss. In particular, heat treatment atmosphere and temperature were examined to improve the activity of HI decomposition reaction. First of all, although $Pt/Al_2O_3$ treated in hydrogen atmosphere had low platinum dispersion between 13 and 18%, it was shown to suitable platinum form that played an important role in improving HI decomposition reaction. Oxygen in the air atmosphere made $Pt/Al_2O_3$ have high platinum dispersion even 61.52% at $500^{\circ}C$. Therefore, in order to get high platinum dispersion and suitable platinum form in HI decomposition reaction, air heat treatment at $500^{\circ}C$ was needed to add before hydrogen heat treatment. In case of 5A3H, it had 51.13% platinum dispersion and improved HI decomposition reaction activity. Also, after HI decomposition reaction it had considerable platinum dispersion of 23.89%.

PE, PP, PVC, RPF의 열중량분석들 이용한 열분해반응에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of the pyrolysis for the PE, PP, PVC, RPF by using TGA)

  • 김희열;박상신;채태영;박주원;류태우;양원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.637-641
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    • 2007
  • 화석연료의 고갈이 가시화됨에 따라 이를 해결하기 위한 대체에너지원의 확보를 위해 다양한 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 폐기물 특히 플라스틱 폐기물의 안정적인 처리 및 청정가스의 생산방법을 연구하기 위해서 선행적으로 플라스틱 폐기물의 열분해 특성을 조사하였으며, 그 반응모델을 제시하여 열분해로의 설계인자의 도출하고자 하였다. 대상 폐 플라스틱류로서 PE, PP, PVC, RPF 등을 이용하였고, 열중량분석기와 tube furnace를 통해서 온도에 따른 분해반응 특성을 확인하였다. 열분해 특성조사를 한 결과 PE, PP 등은 잔류 char가 없이 $400^{\circ}C$ 전후에서 완전 분해하였으며, PVC의 경우 $400^{\circ}C$ 이후에도 약 20% 이상의 char가 잔류함을 확인하였고, RPF의 경우에도 약 10%의 char이 잔류함을 확인하였다. 또한 각각의 열분해 특성을 DTG/TGA분석을 통해서 적정체류시간을 구할 수 있었고, 다단열분해 가스화기를 이용하여 합성가스를 제조한 결과 2500 kcal / $Nm^3$의 높은 발열량을 가진 합성가스를 제조할 수 있었다.

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SI 공정에서 HI 분해를 위한 백금담지 활성탄 촉매의 특성 (Characteristics of Pt/C-based Catalysts for HI Decomposition in SI process)

  • 김정민;김영호;강경수;김창희;박주식;배기광
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.199-208
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    • 2008
  • HI decomposition was conducted using Pt/C-based catalysts with a fixed-bed reactor in the range of 573 K to 773 K. To examine the change of the characteristic properties of the catalysts, $N_2$ adsorption analyser, a X-ray diffractometer(XRD), and a scanning electron microscopy(SEM) were used before and after the HI decomposition reaction. the effect of Pt loading on HI decomposition was investigated by $CO_2$-TPD. HI conversion of all catalysts increased as decomposition temperature increased. The XRD analysis showed that the sizes of platinum particle became larger and agglomerated into a lump during the reaction. From $CO_2$-TPD, it can be concluded that the cause for the increase in catalytic activity may be attributed to the basic sites of catalyst surface. The results of both b desorption and gasification reaction showed the restriction on the use of Pt/C-based catalyst.

Enterokinase에 의한 Glucagon.3-Interleukin-2 {G.3-IL-2} 의 단백질 분해 연구 (Study on Proteolysis of Glucagon .3-Interleukin-2 {G.3-IL-2} Using Enterokinase)

  • 이운영;이지원;김인호
    • KSBB Journal
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    • 제15권3호
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    • pp.238-242
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    • 2000
  • Enterokinase에 의한 G3-IL-2 가수분해 반응에 있어서의 urea 는 글루카곤과 IL-2를 분리하고자 하는 데에 펼요한 절단 부위 가 잘 노출되도록 도움을 주는 역할을 하는데 1.0 M이상의 높 은 농도에서 오히려 원하는 단백질의 변성에 영향을 미침을 알 수 있었다, 그리고 효소 반응 시에 효소의 활성에 도움을 주는 첨가제는 반응 후에 침전이 생기고, IL-2의 회수율에는 오히려 나쁜 영향을 주었다. 그리고 반응시간에 따른 반응의 효과는 24 시간 이후에는 효소에 의한 가수분해 반응이 진행되지 않음이 관찰되었다. 가수분해 반응 후의 순수한 IL-2의 회수율은 약 1 5 5~35% 정도였고, 반응 조건에 따라 수융은 차이가 있었다. IL-2는 시간이 지남에 따라 분자 상호 간의 응집에 의해 oligomer의 형태가 되어 본래의 크기보다 더 커져 RP-HPLC에서 더 빨리 용리되는 결과를 얻을 수 있었다.

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오동나무 잎 추출물의 항염 효능에 관한 연구 (Studies on the Anti-inflammatory Activity of Paulownia coreana Uyeki Leaf Extract)

  • 김남경;김미화;윤창순;최신욱
    • 대한화장품학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2006
  • 본 연구는 피부에 안전하고 부작용이 없는 식물성 원료를 이용한 항염 소재를 개발하여 피부 진정 및 여드름, 아토피 피부에 적용되어질 수 있는 피부 자극 완화제를 개발하고자 하였다. 이에 따라 전통적으로 염증 질환 치료에 사용되어진 오동나무(Paulownia coreana Uyeki)를 소재로 하여 오동나무 잎 추출물의 항산화 효능과 항염 효능을 알아봄으로써 화장품 원료로의 가능성을 확인하였다. EPR을 이용하여 오동나무 잎 추출물의 superoxide anion radical 소거능을 확인하였으며 대식세포주에서의 LPS 처리에 의해 유도되어지는 NO의 생성을 저해시키는 효능을 확인하였다. 그 결과 추출물의 우수한 NO 생성 저해능을 확인하여 오동나무 잎 추출물의 항염 효능 메카니즘을 규명하였다. ELISA 기법을 이용하여 $PGE_2$ 생성 억제 효능을 확인하였으며 NO와 $PGE_2$ 생성 단백질인 iNOS와 COX-2의 발현 여부를 확인한 결과 오동나무 잎 추출물 처리에 의해 두 단백질의 발현이 확연히 감소되는 것을 확인하였다. 또한 염증 반응의 초기 단계에 관여하는 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해정도를 시간별로 확인한 결과 LPS 처리 30 min 후 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해가 일어나게 되는데 오동나무 잎 추출물을 함께 처리하였을 경우 시간이 경과되어도 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해가 일어나지 않는 것을 확인하였다. 이로써 오동나무 잎 추출물의 항염 효능은 염증 반응 신호 전달의 초기 단계에 해당하는 $IkB-{\alpha}$ 단백질의 분해를 억제함으로써 결과적으로 NO와 $PGE_2$의 생성을 감소시킴을 확인하였다. 또한 CCD-986sk와 Raw 264.7 세포에 대한 세포 독성이 존재하지 않음을 확인함으로써 오동나무 잎의 항염 효능을 이용한 피부 자극완화제로서의 개발 가능성을 확인하였다.