• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.412-418
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• 2010

Steam reforming of n-hexadecane, a major component of diesel over Ni-based hydrotalcite-like catalyst was carried out at $900^{\circ}C$ at atmospheric pressure with space velocity of $10,000h^{-1}$ and feed molar ratio of steam/carbon=3.0. Ni-based hydrotalcite catalyst was prepared by a solid phase crystallization (spc) method and characterized by $N_2$-physisorption, CO chemisorption, TPR., XRD, and TEM techniques. It was found that spc Ni/MgAl catalyst showed higher catalytic stability and inhibition of carbon formation than Ni/$\gamma-Al_2O_3$ catalyst under the tested conditions. The results suggest that the modified spc-Ni/MgAl catalyst after optimization may be applied for the SR reaction of diesel.

• 신재생에너지
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• 제4권2호
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• pp.39-44
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• 2008

Partial oxidation of methane was carried out by ceria-promoted Ni-substituted hydrotalcite-derived catalysts ($Ce_xNi_3$-HTlc ; x=$0.3{\sim}1.2$) in a fixed-bed reactor. The Ce/Ni ratio of 0.3/3 in the catalyst showed the best catalytic activity but the Ce/Ni ratio became higher above 0.3/3, the catalyst became less active in short-term tests. No ceria promoted catalyst was started to decrease $CH_4$ conversion after 20 h but the Ce/Ni ratio 0.3/3 catalyst was kept its stability in long-term tests.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권5호
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• pp.1457-1464
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• 2012

An ecofriendly catalytic route for selective synthesis of $N$-substituted azacyclopentanes, nitrogen-containing heterocyclic intermediates for many bioactive compounds, was established by carrying out $N$-heterocyclization (di $N$-alkylation) of primary amines with 1,4-dichloro butane (as dialkylating agent) using catalytic amount of hydrotalcite as solid base catalyst. The hydrotalcite was found to be efficient solid base catalyst for di $N$-alkylation of different primary amines (aniline, benzyl amine, cyclohexyl amine and n-butyl amine) giving 82 to 96% conversion (at optimized reaction condition) of 1,4-dichloro butane and > 99% selectivity of respective $N$-substituted azacyclopentanes within 30 min. under solvent free condition. The reaction parameters significantly influence the conversion of 1,4-dichloro butane to $N$-substituted azacyclopentanes. The nature of substituent present on amino group affects the reactivity of amine substrates for di $N$-alkylation reaction with 1,4-dichloro butane. The 1,4-dichloro butane was found to be highly reactive alkylating agent for di $N$-alkylation of amines as compared to 1,4-dihydroxy butane. The reusability of the catalyst and its chemical stability in the reaction was demonstrated.

• 한국가스학회지
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• 제26권5호
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• pp.16-21
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• 2022

메탄올 수증기 개질 반응을 이용하여 수소를 제조하는 촉매의 반응 속도에 대해서 연구하였다. 다공성 및 열적 안정성이 우수하고, 높은 비표면적, 약한 루이스 산점과 염기성을 가지고 있는 하이드로탈사이트를 지지체로 하여 메탄올 합성 시 자주 사용되는 구리를 주 활성금속으로 함침시켜서 제조하였으며, 제조된 촉매의 고유한 활성화 에너지 및 전 지수 인자에 대해서 파악하였다. 본 연구에서는 20wt%의 구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매에서 활성화 에너지는 97.4 kJ/mol, 전 지수 인자는 5.904 × 10¹⁰으로 계산되었으며, 계산된 값을 이용하여 공정모사를 수행한 결과는 실험결과와 유사함을 보여주었다.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.78-85
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• 2023

구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매의 고유 키네틱 데이터를 이용하여 메탄올 수증기 개질 반응의 고정층 반응기 Computational Fluid Dynamics(CFD) 시뮬레이션을 수행하였다. 이전 연구결과로부터 얻어진 20wt%의 구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매의 활성화 에너지는 97.4 kJ/mol, 전 지수 인자는 5.904 × 10¹⁰를 이용하였다. 그리고 고유의 키네틱 데이터를 사용하여 반응온도 (200-450 ℃) 및 메탄올과 물의 몰비 변화에 따른 전환율을 관찰하였다. 또한 위의 키네틱 상수를 power law 모델을 사용하여 Axial 2D Symmetry 시뮬레이션을 통해 상용반응기(I.D. 0.05 - 0.1 m, Length 1 m)의 열 및 물질유동해석을 예측하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권2호
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• pp.14-20
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• 2022

본 연구에서는 메탄올 수증기 개질 반응을 이용하여 수소를 제조할 수 있는 촉매 반응 특성을 조사하였다. 메탄의 수증기 개질 반응시 자주 사용되는 니켈, 그리고 메탄올 합성 시 자주 사용되는 구리를 주 활성금속으로 사용하였으며, 지지체로는 다공성 및 열적 안정성이 우수하고, 높은 비표면적, 약한 루이스 산점과 염기성을 가지고 있는 하이드로탈사이트를 이용함으로서 높은 활성을 가지는 촉매와 그 특성에 대해서 파악하였다. 본 연구에서는 환원성이 높은 구리금속의 촉매에서 높은 반응성을 나타내었으며, 각각의 촉매에서는 함침량이 높아질수록 메탄올 전환율 및 높은 수소 선택도를 보여 주었다.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.189-201
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• 2014

합성가스를 생산하기 위한 부분산화, 이산화탄소 리포밍, 메탄에 의한 산화$CO_2$ 리포밍 공정들은 니켈 하이드로탈사이트($Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$) 촉매를 이용하여 수행되었고 안정한 이중층 구조를 형성시키기 위한 금속지지체(Mg, Ca)의 영향에 대해서도 다양한 연구가 진행되었다. 지지체전구물질(Mg, Ca)에 따라 메탄 리포밍의 안정성은 활성니켈이온과 지지체금속이온 사이의 결합강도차이에 의해 영향을 받는다. Ni-Mg-Al 구성체는 가장 안정한 하이드로탈사이트 이중층 구조이지만 Ni-Ca-Al 구성체는 그렇지 않다. 이산화탄소 리포밍 장기테스트에서 Ni-Mg-Al 촉매는 약 100시간 동안 80%의 효율을 유지하면서 탁월한 안정성을 보였지만 Ni-Ca-Al 촉매는 반응초기에 불활성화됨을 확인할 수 있었다. 활성금속 Ni과 지지체 Mg-Al 사이의 결합강도를 확인하기 위해 승온 환원(temperature-programmed reduction, TPR) 분석을 시행하였다. 이를 통해 Ni-Mg-Al 촉매가 Ni-Ca-Al 촉매보다 Ni의 환원온도가 더 높음을 확인할 수 있었다. $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매는 가장 높은 초기반응성을 보였지만 코크형성으로 인해 반응성이 빠르게 감소하였다. 결론적으로 $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매가 코크형성에 대한 강한 저항성을 갖고 있기 때문에 다른 촉매들보다 높은 반응성과 안정성을 갖는 것으로 보여진다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.107-108
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• 2015

Layered Double Hydroxides is known as a hydrotalcite-like material. It is a type of anionic clay with planar structure. It is composed of layer structure which is able to exchange anion between two layers which includes divalent ion and trivalent ion. Therefore, layered double hydroxide is applicable for eliminating harmful heavy metals and anionic substances which exist in the concrete. Because it is also able to be used as catalyst and has high possibility of utilization, It is getting an large amount of attention recently. In this study, an analysis on the structure of the layerd double hydroxide (LDH) which is possible to bind the anion was carried out.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제36권2호
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• pp.191-196
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• 2019

The phase of Cu,Zn,Al precursors strongly affects the activity of their final catalysts. Herein, the Cu,Zn,Al precursor was prepared by precipitation of $Al^{3+}$ onto primitive, amorphous Cu,Zn precipitate. This precursor turned out to be a phase mixture of zincian malachite and hydrotalcite in which the latter phase was less abundant compared to the co-precipitated precursor. The final catalyst derived from this precursor exhibited a little higher copper surface area and methanol synthesis activity than the co-precipitated counterpart. Therefore, the two precursor phases need to be mixed in an adequate proportion for the preparation of active $Cu/ZnO/Al_2O_3$ catalyst.

• 신재생에너지
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• 제4권4호
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• pp.80-87
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• 2008

Steam reforming of LPG was investigated over spc-Ni/MgAl catalyst in a temperature range of $600{\sim}850^{\circ}C$, feed molar ratio of $H_2O/C=1.0{\sim}3.0$, space velocity of $10,000{\sim}90,000h^{-1}$ and at atmospheric pressure. spc-Ni/MgAl catalyst was prepared by a co-precipitation method, whereas Ni/MgO and $Ni/Al_2O_3$ catalysts were prepared by an incipient wetness method. The characteristics of catalysts were analyzed by N2 Physisorption, CO chemisorption, XRD, TOF-SIMS, SEM and TEM techniques. The Ni/MgO and $Ni/Al_2O_3$ catalysts were deactivated by the formation of carbon. However, the spc-Ni/MgAl catalyst showed higher conversion and $H_2$ selectivity than the other catalysts, even though carbon was formed on the surface of the catalyst during the reaction under the tested reaction conditions.