• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.163-168
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• 2009

본 연구에서는 양이온, 중심원소, 배위원소가 치환된 Keggin 형 및 Wells-Dawson 형 헤테로폴리산 촉매의 NDR(negative differential resistance) 거동을 STM(scanning tunneling microscopy)을 이용하여 살펴보았다. 헤테로폴리산 촉매의 NDR 전압과 산화환원능력 사이에는 일정한 상관관계가 있었다. 촉매의 구조적 차이에 상관없이 산화환원능력이 높은 헤테로폴리산 촉매는 보다 낮은 음전압에서 NDR 거동을 나타내었다. 이처럼 NDR 전압은 촉매의 산화환원능력을 대변하는 하나의 correlating parameter로 활용될 수 있었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.36-40
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• 2007

헤테로폴리산 촉매를 이용하여 endo-tetrahydrodicyclopentadiene 및 endo-tetrahydrodi(methylcyclopentadiene)의 이성화반응에 관한 연구를 행하였다. 이성화반응에 의해 endo 형태를 exo 형태의 화합물로 제조하였다. 기존의 이성화촉매인 알루미늄 클로라이드의 문제점을 개선하기 위하여 헤테로폴리산의 적용을 시도하였다. Keggin 형태의 헤테로폴리산 촉매인 $H_3PW_{12}O_{40}$에서 수소원자 2.5개 대신에 cesium으로 치환시 촉매활성이 가장 높았다. Cesium으로 치환된 헤테로폴리산 촉매 사용시 기존의 알루미늄클로라이드 촉매보다 이성화반응속도가 빠른 것을 확인하였고, 반응온도, 시간에 따른 tetrahydrodicyclopentadiene 및 tetrahydrodi(methylcyclopentadiene)의 반응성을 비교하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권11호
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• pp.3963-3966
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• 2011

A series of pyranopyrazoles, was efficiently synthesized via one-pot, four component reaction of ethyl acetoacetate, hydrazine hydrate, aldehydes and malononitrile in the presence of catalytic amount silicotungstic acid under solvent free condition. NOE experiments confirmed that the product exist exclusively in the 2H form. The present protocol offers the advantages of clean reaction, short reaction time, high yield, easy purification and economic availability of the catalyst.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.582-588
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• 1997

고체산 촉매인 헤테로폴리산 촉매를 이용하여 대기오염 방지를 위한 옥탄가 향상제인 TAME, ETBE 및 MTBE 합성반응에 대한 실험을 고정층 상압유통식 반응장치에서 수행하였다. 일반적으로 TAME, ETBE 및 MTBE 합성반응에서 헤테로폴리산에 hetero원자와 poly원자를 치환시켜 비교한 결과, 배위된 poly원자가 W, hetero원자가 Si인 $H_4SiW_{12}O_{40}$ 촉매의 활성이 가장 우수하였고, 또한 치환된 금속에 따라 촉매의 활성이 달랐으며 이는 촉매의 산성질과 관련이 있음을 알 수 있었다. 헤테로폴리산 촉매를 이용한 합성반응에서 TAME 경우는 $FeHPW_{12}O_{40}$과 $K_3PM_{o12}O_{40}$이 비교적 활성이 좋았으나, ETBE나 MTBE 경우에 비해서는 다소 활성이 낮았다. 그리하여 본 연구에서는 활성이 좋은 헤테로폴리산 촉매들을 선정하여 각각에 대하여 1:1로 다음과 같이 혼합하여 $H_4SiW_{12}O_{40}$ : $Sr_2SiW_{12}O_{40}$, $H_4SiW_{12}O_{40}$ : $NaH_2PW_{12}O_{40}$, $Fe_{1.5}PW_{12}O_{40}$ : $Mg_2SiW_{12}O_{40}$ 및 $Mg_2SiW_{12}O_{40}$ : $Ba_2SiW_{12}O_{40}$ 실험한 결과, 혼합촉매들이 각각의 단일성분 촉매때보다 TBA의 전화율과 ETBE나 MTBE의 선택율이 더욱 향상되었음을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.251-256
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• 2012

Keggin형 $H_{3+x}PW_{12-x}Nb_xO_{40}$(x=0, 1, 2, 3) 및 Wells-Dawson형 $H_{6+x}P_2W_{18-x}Nb_xO_{62}$(x=0, 1, 2, 3) 헤테로폴리산(Heteropolyacid) 촉매를 이용하여 n-Butanol의 에테르화(Etherification) 반응을 통한 Di-n-Butyl Ether의 제조를 수행하였다. 먼저 Niobium이 서로 다른 비율로 치환된 Keggin형 및 Wells-Dawson형 헤테로폴리산 촉매를 제조하였다. FT-IR, ICP-AES 및 $^{31}P$ NMR 분석을 통하여 촉매가 잘 제조되었음을 확인하였다. $NH_3$-TPD(Temperature-Programmed Desorption) 분석을 통해 헤테로폴리산 촉매의 산특성을 측정하였다. 두 계열의 촉매군에서 헤테로폴리산 촉매는 Niobium의 함량에 따라 다른 산특성을 나타내었다. 이후, 헤테로폴리산 촉매를 에테르화 반응에 적용하고 촉매의 반응활성과 산특성 간의 상관관계를 분석하였다. Keggin형 $H_{3+x}PW_{12-x}Nb_xO_{40}$ 및 Wells-Dawson형 $H_{6+x}P_2W_{18-x}Nb_xO_{62}$ 헤테로폴리산 촉매의 Acidity는 Keggin형과 Wells-Dawson형 모두에서 Niobium의 치환량이 증가함에 따라 감소하였으며, n-Butanol의 전환율과 Di-n-Butyl Ether로의 수율은 헤테로폴리산 촉매의 구조와 관계없이 Acidity가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 이처럼 헤테로폴리산의 Acidity는 n-Butanol의 에테르화(Etherification) 반응을 통한 Di-n-Butyl Ether의 제조 반응에서 촉매 활성을 결정하는 중요한 요소로 작용하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.229-232
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• 2005

인화점이 높은 합성 액체연료인 RJ-4의 제조공정 개선에 관한 연구를 수행하였다. 상용원료인 MCPD(Methylcyclopentadiene dimer)를 이용한 RJ-4 연료제조에서 헤테로폴리 텅스토인산 세슘염 촉매와 2단 열 조절반응기를 사용하여 1차, 2차 수소화 및 이성화반응이 1 단계 연속공정으로 가능함을 알 수 있었다. 또한 $AlCl_3$ 대신에 헤테로폴리산 세슘염을 이성화촉매로 사용시 exe-THDMCPD(Tetrahydrodimethylcyclopentadiene)을 얻는 속도가 더 빠르며, 생성물과의 분리가 용이하고, 폐산 발생이 없으므로 환경친화적인 공정임을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.419-424
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• 2016

황이 포함된 중형기공성 탄소 담체(S-MC)에 화학적으로 고정화된 $H_5PMo_{10}V_2O_{40}$ ($PMo_{10}V_2$) 촉매를 제조하고, 이를 Benzyl alcohol 산화반응에 적용해보았다. 먼저 주형물질로 SBA-15, 탄소 전구체로 p-Toluenesulfonic acid를 이용하여 S-MC 지지체를 제조하였다. 이후, $PMo_{10}V_2$ 촉매가 화학적으로 고정화될 수 있는 위치를 제공하기 위해 S-MC 지지체의 표면이 양전하를 띠도록 개질시켰다. 전체적으로 음전하를 띠는 $[PMo_{10}V_2O4_{40}]^{5-}$를 이용함으로써 $PMo_{10}V_2$를 양이온을 띠는 S-MC 표면에 화학적으로 고정화하였다. 화학적 고정화를 통해 $PMo_{10}V_2$가 분자수준으로 균일하게 분산되었음을 확인하였다. Benzyl alcohol의 기상 산화반응에서 $PMo_{10}V_2$/S-MC 촉매는 무담지 상태의 $PMo_{10}V_2$보다 높은 전화율 및 수율을 나타냈다. $PMo_{10}V_2$/S-MC 촉매의 반응 활성이 향상된 이유는 화학적 고정화를 통해 $PMo_{10}V_2$이 S-MC 지지체에 고르게 분산되었기 때문이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권4호
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• pp.366-372
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• 2024

Background: The biological activity and pharmacological effects of rare ginsenosides have been proven to be superior to those of the major ginsenosides, but they are rarely found in ginseng. Methods: Ginsenoside Rb1 was chemically transformed with the involvement of methanol molecules by a synthesized heterogeneous catalyst 12-HPW@MeSi, which was obtained by the immobilization of 12-phosphotungstic acid on a mesoporous silica framework. High-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry was used to identify the transformation products. Results: A total of 18 transformation products were obtained and identified. Methanol was found to be involved in the formation of 8 products formed by the addition of methanol molecules to the C-24 (25), C-20 (21) or C-20 (22) double bonds of the aglycone. The transformation pathways of ginsenoside Rb1 involved deglycosylation, addition, elimination, cycloaddition, and epimerization reactions. These pathways could be elucidated in terms of the stability of the generated carbenium ion. In addition, 12-HPW@MeSi was able to maintain a 60.5% conversion rate of Rb1 after 5 cycles. Conclusion: Tandem and high-resolution mass spectrometry analysis allowed rapid and accurate identification of the transformation products through the characteristic fragment ions and neutral loss. Rare ginsenosides with methoxyl groups grafted at the C-25 and C-20 positions were obtained for the first time by chemical transformation using the composite catalyst 12-HPW@MeSi, which also enabled cyclic heterogeneous transformation and facile centrifugal separation of ginsenosides. This work provides an efficient and recyclable strategy for the preparation of rare ginsenosides with the involvement of organic molecules.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.26-34
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• 2010

The electrocatalystic prperties of Pt-Co and Pt-Ni with heteropolyacids (HPAs) entrapped in covalently cross-linked sulfonated poly(ether ether ketone) (CL-SPEEK)/HPA membranes were investigated for water electrolysis. The HP As, including molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstophosphoric acid (TPA) were both used as membrane additives and electrocatalysts. The membrane electrode assembly (MEA) was prepared by a nonequilibrium impregnation-reduction (I-R) method. $Pt(NH_3)_4Cl_2$, $NiCl_2$ and $CoCl_2$ as electrocatalytic materials and $NaBH_4$ as reducing agent were used. I order to enhance electrocatalytic activity, the catalyst layer prepared above was electrodeposited (Dep) with HP A. Surface morphologies and physico-chemical properties of MEA were investigated by means of SEM, EDX and XRD. The electrocatalytic properties of composite membranes such as the cell voltage and coulombic charge in CV were in the order of magnitude: CL-SPEEK/MoPA40 (wt%) > CL-SPEEK/TPA30 > Nafion117. In the optimum cell applications for water electrolysis, the cell voltage of Pt/CL-SPEEK-MoPA40/Pt-Co (Dep-MoPA) and Pt/CL-SPEEK-TPA30/Pt-Co (Dep-TPA) was 1.75 Vat $80^{\circ}C$ and $1\;A/cm^2$ and voltage efficiency was 87.1%. Also, the observed activity of Pt-Co (84:16 atomic ratio by EDX) is a little higher than that of Pt-Ni (86: 14). The current density peak of electrodeposited electrodes were better a little than those of unactivated electrodes based on the same membranes.