• 한국결정학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2003

석유화학 공정 중 styrene monomer제조공정에서 발생되는 산화철 폐촉매는 산업 폐기물로서 전량 매립되고 있는데, 이를 출발원료로 사용하여 NiZn-페라이트를 합성하였고, 그 자기적 특성을 조사하였다. 출발 원료인 산화철 폐촉매는 산 처리와 CeO₂ 분리과정을 거쳤으며, 이렇게 정제된 산화철 폐촉매에 NiO및 ZnO를 혼합하여 900℃에서 하소하여 스핀넬형 페라이트를 합성하고 1325℃에서 5시간 소결하였다. Ni/sub x/Zn/sub 1-x/Fe₂O₄(x=0.36, 0.50, 0.66)과 (Ni/sub 0.5/Zn/sub 0.5/)/sub 1-y/Fe/sub 2+y/O₄(y =-0.02, 0, 0.02)의 조성에 대하여 초투자율을 측정하였고, S-parameter를 측정하여 반사 감쇄량을 계산하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.39-46
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• 2011

$250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 $NO_x$ 제거를 위해 운영되는 선택적 촉매 환원법의 반응 온도를 $200^{\circ}C$ 이하로 낮추기 위해서는 NO를 $NO_2$로 산화시키는 전처리 공정을 필요로 한다. 이번 연구에서는 분말 $NaClO_2(s)$를 이용하여 NO를 $NO_2$로 산화시킨 후, 탄소 분산형 촉매를 이용한 저온에서의 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거에 관한 실험실 규모 실험과 제철소 소결 공장에서 실제 배기가스를 이용하는 bench 규모 실험을 진행하였다. 실험실 규모 실험에서는 반응기에 $NaClO_2(s)$ (2.4~3.6 g)를 충진 하여 $NO_x$ 200 ppm, $SO_2$ 75 ppm, $H_2O$ 10%, $O_2$ 15%의 모사가스(2.6 L/min)를 통과시켰으며, $NaClO_2(s)$와 반응 후의 모사가스를 탄소 분산형 촉매가 충진 된 반응기(공간 속도 = $2,000hr^{-1}$)로 주입하였다. bench 규모 실험에서는 $50Nm^3/hr$의 배기가스 유량에 screw feeder로 $NaClO_2(s)$ 분말을 주입하여 NO를 $NO_2$로 산화 시킨 후, $1,000hr^{-1}$ 탄소 분산형 촉매를 통과하여 $NO_x$ 제거 가능성을 확인하였다. 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $SO_2$를 측정하며 $NO_x$, $SO_2$ 동시 제거 가능성을 확인하였다. 그 결과 실험실 규모와 bench 규모 실험 모두 $NaClO_2(s)$에 의하여 NO가 $NO_2$로 산화되었고, 이를 결합한 탄소 분산형 촉매에서 90% 이상의 $NO_x$, $SO_2$ 제거 효율을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 $NaClO_2(s)$와 탄소 분산형 촉매의 결합은 저온에서 $NO_x$와 $SO_2$를 동시에 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.375-382
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• 2014

금속산화물이 담지된 허니컴 형상의 플라즈마-촉매 반응기를 이용하여 아이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 저감 및 부산물 생성 거동에 대해 조사하였다. 허니컴 형상의 다공질 세라믹 지지체(주성분: ${\alpha}-Al_2O_3$)에 금속산화물로 산화철($Fe_2O_3$) 또는 산화구리(CuO)를 담지시킨 후, 이 촉매가 동축 원통형 전극구조 내부에 위치하도록 플라즈마-촉매 반응기를 구성하였다. 플라즈마 반응에 의한 IPA 분해속도가 매우 빨랐기 때문에 IPA 분해효율 자체는 금속산화물 담지 여부 및 금속산화물 종류에 관계없이 유사한 것으로 나타났으나, 부산물 생성거동은 촉매종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 아세톤, 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 메테인, 일산화탄소 등의 유해 부산물 농도는 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$ < $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$ < ${\alpha}-Al_2O_3$ 순으로 높게 나타났다. 유량 $1L\;min^{-1}$, IPA 초기농도 5,000 ppm(산소: 10%), 방전전력 47 W의 조건에서 얻어진 $CO_2$ 선택도는 ${\alpha}-Al_2O_3$, $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$, $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$에 대해 각각 40, 80, 95%로서 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$가 플라즈마-촉매를 이용한 IPA의 산화에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 플라즈마를 단독으로 사용하여 휘발성유기화합물을 분해할 경우 타르형태의 생성물이 반응기에 퇴적되는 문제점이 있으나, 플라즈마-촉매 공정에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았으며 촉매의 활성이 그대로 유지되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.568-568
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• 2012

뛰어난 물리적, 전기적 특성을 가진 단일벽 탄소나노튜브는 여러 분야에서 응용 가능성이 매우 높은 물질이다. 그러나 단일벽 탄소나노튜브의 전기적 특성은 나노튜브의 직경과 카이랄리티(chirality)에 매우 강하게 의존되기 때문에 균일한 직경과 카이랄리티를 갖는 단일벽 탄소나노 튜브만의 사용은 나노튜브 기반의 전자소자 응용에서 매우 중요하다. 균일한 직경과 카이랄리티의 단일벽 탄소나노튜브를 얻는 방법은 나노튜브 합성을 통한 직접적인 방법과 후처리 기술을 통해 가능하며, 최근에는 금속 나노입자를 촉매로서 화학기상증착(Chemical vapor deposition, CVD)을 이용하여 좁은 직경 분포를 갖는 단일벽 탄소나노튜브의 합성이 보고되었다. 화학기상 증착은 용이하게 단일벽 탄소나노튜브를 합성하며, 성장된 나노튜브의 직경은 촉매금속 나노입자의 크기에 의해 결정된다. 본 연구는 크기가 제어된 산화철 나노입자를 촉매금속으로 사용하여 열화학기상증착법을 이용해 직경분포가 매우 좁고 균일한 단일벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 합성된 단일벽 탄소나노튜브 직경과 카이랄리티는 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 투과 전자현미경(Transmission electron microscope)을 이용하여 분석하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.758-764
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• 2003

비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 ${\gamma}$-alumina pellets을 제조하였다. 촉매 전구체인 Fe(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$의 농도를 일정하게 하면서 $CH_3$COOH의 농도를 2.5~20% 범위로 변화시킨 혼합용액을 제조하고, 여기에 ${\gamma}$-alumina pellets을 침척하여 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 한 다음, 결정의 생성 및 변화, 기공특성, $N_2$ 흡/탈차특성, 산점변화 그리고 기계적 강도 등을 조사하였다. $CH_3$COOH 의 농도에 따라 0.5~2${\mu}m$ 길이의 침상으로 결정이 성장하였고, 결정구조는 의사베마이트 구조를 나타냈다. 10% $CH_3$COOH 용액에서 수열처리 했을 때 100~1000$\AA$사이의 기공부피가 0.86cc/g롤 가장 높았으며, 질소 흡탈착 이력곡선의 폭이 가장 작게 나타났다. $CH_3$COOH 농도가 5~15% 범위일 때 새로운 C-H 관능기가 형성되었고, 촉매의 기계적 강도도는 $CH_3$COOH 농도가 2.5%일 때 1.35MPa로 가장 높았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권7호
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• pp.683-689
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• 2003

비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 ${\gamma}$-alumina pellet을 제조하였다. 이를 Fe(NO$_3$)$_3$.9$H_2O$와 $CH_3$COOH, HNO$_3$ 또는 $CH_3$COOH와 HNO$_3$의 혼합용액에 침척시켜 20$0^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 한 다음 결정의 형태 및 변화, 기공특성, $N_2$ 흡/탈착특성, 산점변화 및 기계적 강도 등을 조사하였다. 제조방법에 따라서 0.1~0.3 $mu extrm{m}$ 크기의 작은 결정이 0.5~2 $\mu\textrm{m}$ 길이의 큰 침상결정으로 형태가 변했고, 결정구조는 의사베마이트 또는 ${\gamma}$-alumina 구조를 나타냈다. ${\gamma}$-alumina pellet에 Fe(NO$_3$)$_3$.9$H_2O$와 $CH_3$COOH 용액을 침적시켜 수열처리 했을 때 촉매와 반응물간의 물질전달이 용이한 100~1000 $\AA$ 사이의 기공부피가 0.34 ㏄/g에서 0.86 ㏄/g으로 크게 증가하였다. 기공크기의 증가로 인해 질소 흡.탈착이 원활히 이루어짐을 알 수 있었으며, C-H 그룹의 관능기를 흡착할 수 있는 새로운 활성점이 형성되었다. 또한 촉매의 기계적 강도도 1.06 ㎫에서 1.36 ㎫로 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.444-449
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• 2011

Nano-sized $Y_2O_3$ powders were prepared via a sol-gel method starting with $Y(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$ (Yttrium(III) nitrate hexahydrate) and water with ethanol as a cosolvent. $Y_2O_3$ is an important rare earth oxide and has been considered for use in nuclear applications, such as ceramic materials, due to its excellent optical and refractory characteristics. It has been used as a chemically stable substrate, a crucible material for melting reactive metals, and a nozzle material for jet casting molten rare earth-iron magnetic alloys. Oxalic acid ($C_2H_2O_4$) has been adopted as a chelating agent in order to control the rate of hydrolysis and polycondensation, and ammonia was added in order to adjust the base condition. The synthesized $Y_2O_3$ powder was characterized using TG/DTA, XRD, FE-SEM, BET and Impedance Analyzer analyses. The powder changed its properties in accordance with the pH conditions of the catalyst. As the pH increases according to the FE-SEM, the grain grew and it showed that the pore size decreased while confirming the effect of the grain size. The nano-material $Y_2O_3$ powders demonstrated that the surface area was improved with the addition of oxalic acid with ammonium hydroxide.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.769-776
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• 2008

키랄성 말단기의 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 그 선택적인 합성법은 매우 유용하다. 본 연구에서는 염화코발트(II), 염화철(III) 및 질산아연(II)을 각각 함유한 키랄 코발트 살렌 촉매를 새로이 합성하고 그 특성을 평가하였다. 질량분석과 EXAF분석을 통하여 형성된 촉매 착체의 구조를 평가하였다. 합성한 촉매는 방향족 에폭사이드인 스타이렌 옥사이드와 페닐글리시딜 에테르의 속도차에 의한 비대칭 가수분해적 고리열림반응과 글리시틸부틸레이트의 합성반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 합성이 용이한 전이금속염함유 살렌착체 촉매는 물을 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 99%ee 이상을 나타낼 정도의 매우 높은 광학선택성을 보였으며, 적은 양의 첨가로도 높은 활성을 보였다. 본 연구에서 적용한 촉매씨스템은 키랄 에폭사이드 및 1,2-디올 중간체의 제조에 매우 효과적이었다.

• 센서학회지
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• 제30권2호
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• pp.94-98
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• 2021

In this study, pure and Co3O4/CoFe2O4-loaded Indium oxide (In2O3) nanofibers were synthesized by the electrospinning of an Indium/Polyvinylpyrrolidone precursor solution containing cobalt and iron bimetallic zeolitic imidazolate frameworks and subsequent heat treatment. The ethanol, toluene, p-xylene, benzene, carbon monodxide, and hydrogen gas sensing characteristics of the solution were measured at 250-400 ℃. 0.5 at%-Co3O4/CoFe2O4-loaded In2O3 nanofibers exhibited extreme response (resistance ratio - 1) to 5 ppm of ethanol (210.5) at 250 ℃ and excellent selectivity over the interfering gases. In contrast, pure In2O3 nanofibers exhibited relatively low responses to all the analyte gases and low selectivity above 250-400 ℃. The superior response and selectivity toward ethanol is explained by the catalytic roles of Co3O4 and CoFe2O4 in gas sensing reaction and the electronic sensitization induced by the formation of p (Co3O4/CoFe2O4)-n (In2O3) junctions.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.131-136
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• 2020

기존의 석유계부산물 기반 음극재의 대체물질을 개발하고자, 친환경적이며 가격이 저렴한 대나무 기반 1차 탄화숯을 저온 흑연화 공정을 통해 흑연으로 전환 후 음극재로 활용하였다. 저온 흑연화 공정을 위해 탄화철을 촉매로 사용하였으며, 첨가된 탄화철의 양에 따라 흑연화 정도를 X선 회절기(x-ray diffraction, XRD), 라만 분광기(raman spectroscopy), TEM (transmission electron microscopy)을 사용하여 분석 한 후 탄화철의 최적 양을 결정하였다. 가스흡착법(brunauer-emmett-teller, BET)를 사용하여 흑연화 숯의 기공특성도 분석하였다. 분석 결과 촉매 표면을 중심으로 비정질의 탄소가 흑연으로 전환되었으며, 흑연화 공정 후 촉매를 제거하기 위해 산 처리를 하는 동안 기존의 1차 탄화숯보다 크기가 큰 기공이 형성되어 상대적으로 표면적이 줄어들었다. 최적 양의 촉매를 사용하여 제조된 흑연화 숯을 음극재로 활용하여 전지성능을 분석한 결과 1차 탄화숯과 비교하여 방전용량과 충방전 효율이 증가하였다. 이는 흑연화 공정으로 비정질의 탄소가 흑연으로 전환되었기 때문으로 추정되며, 전지성능을 더욱 향상시키기 위해서는 탄화철 촉매의 크기를 최대한 작게 조절하고, 흑연화 숯의 입자크기를 균일화 하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.