• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.380-386
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• 2018

A sustainable method was developed for the upgrade of biomass derived vanillin (a typical model compound of lignin) into the potential liquid biofuels over a layered double hydroxide supported Pd catalyst (abbreviated as CoAl-LDH/Pd). The CoAl-LDH/Pd catalyst showed high catalytic activity towards the hydrodeoxygenation of vanillin into 2-methoxy-4-methylphenol (MMP) under mild conditions in aqueous media. High MMP yield up to 86% was produced at $120^{\circ}C$ after 4 h. Kinetic studies revealed that the rate-determining step for the hydrodeoxygenation of vanillin was the hydrogenolysis of vanillyl alcohol. More importantly, the CoAl-LDH/Pd catalyst was highly stable without the loss of activity.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권6호
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• pp.1845-1850
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• 2012

Layered metal hydroxides (LMHs) containing calcium were synthesized by coprecipitation in solution having two different trivalent metal ions, iron and aluminum. Two mixed metal solutions ($Ca^{2+}/Al^{3+}$ and $Ca^{2+}/Fe^{3+}$ = 2/1) were added to sodium hydroxide solution and the final pH was adjusted to ~11.5 and ~13 for CaAl-and CaFe-LMHs. Powder X-ray diffraction (XRD) for the two LMH samples showed well developed ($00l$) diffractions indicating 2-dimensional crystal structure of the synthesized LMHs. Rietveld refinement of the X-ray diffraction pattern, the local structure analysis through X-ray absorption spectroscopy, and thermal analysis also confirmed that the synthesized precipitates show typical structure of LMHs. The chemical formulae, $Ca_{2.04}Al_1(OH)_6(NO_3){\cdot}5.25H_2O$ and $Ca_{2.01}Fe_1(OH)_6(NO_3){\cdot}4.75H_2O$ were determined by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (ICP-AES). Particle morphology and thermal behavior for the synthesized LMHs were examined by field emission scanning electron microscopy and thermogravimetricdifferential scanning calorimetry.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권4호
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• pp.446-452
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• 2003

Some new nanohybrid materials have been synthesized by intercalating the oxotitanium(IV) meso-tetrakis(4- sulfonatophenyl) porphyrin$(O=Ti^{(IV)} TSPP)$ into the Zn/Al layered double hydroxides (LDHs), and their structures and photophysical properties have been investigated by various laser spectroscopic techniques. According to the XRD pattern of the synthesized nanohybrid materials, the macrocycle plane of $O=Ti^{(IV)}$ TSPP are grafted perpendicular to the LDH layers. The $O=Ti^{(IV)}$ TSPP-intercalated LDH exhibits band broadening of the absorption spectrum and a blue shift of Q-band as compared to that observed in solution. Resonance Raman spectral measurements demonstrate that the positively charged LDHs give rise to a slight decrease of the electronic density of the porphyrin ring accompanying a small change of the electronic distribution of the $O=Ti^{(IV)}$ TSPP. Consequently the LDH environment affects the energies of the two highest occupied molecular orbitals (HOMOs) of the $O=Ti^{(IV)}$) TSPP, $a_{1u}$ and $a_{2u}$, producing a mixed orbital character. Being consistent with these electronic structural changes of $O=Ti^{(IV)}$ TSPP in LDH, both the fluorescence spectral change and the fsdiffuse reflectance transient measurements imply that the photoexcitation of the $O=Ti^{(IV)}$ TSPP intercalated into LDH undergoes fast relaxation to the O=Ti(IV) $TSPP^+-LDH^- $charge transfer (CT) state within a few picoseconds, followed by a photoinduced electron transfer between the O=Ti(IV) TSPP and LDHs with a rate constant greater than %1×10^{10}S^{-1}$. No evidence is found for back electron transfer. In conclusion, the $O=Ti^{(IV)}$ TSPP intercalated LDH seems to be a possible candidate for an artificial reaction center for an efficient solar energy conversion system.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.219-227
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• 2016

본 연구에서는 염해에 열화작용을 일으키는 염소이온을 고정하기 위한 방안으로 이온교환능력과 흡착능력이 우수하다고 알려진 층상이중수산화물(LDHs)을 활용하였다. 실험에 앞서 두 종류의 LDHs(Mg/Ca)를 공침법을 사용하여 합성하였고, 합성된 고형물을 활용하여 수용액내에서 실험적 연구를 진행하였다. 일반적 합성법인 공침법으로 기존문헌의 입증된 나노 입자의 LDHs를 제조 할 수 있었으며 이는 건축재료로써의 적용에 앞서 간단한 제조방법만으로도 제조가 가능하다는 긍정적인 효과로 볼 수 있다. 또한, 이온교환시간 15분내에서는 Mg체계가 고정속도가 빨랐으나, 그 후의 시간에서는 최대 4시간까지 Ca체계의 고정량이 우수하였다. 임계치 $1.2kg/m^3$의 경우 0.5 g당 Mg/Ca은 각각 0.0035g, 0.0015g의 염소이온을 고정하였다. 또한, 효과가 우수했던 이온교환된 Ca체계를 XRD 분석한 결과 층간에 삽입한 $NO_3$가 용출되고 염소이온이 치환되었음을 알 수 있었다. 시멘트계의 적용시 Mg체계보다 Ca체계가 우수한 고정효과를 기대 할 수 있다고 판단되며, 향후 연구에서는 본 연구에 결과를 바탕으로 시멘트계 재료에서의 염소이온 고정효율을 평가하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제40권4호
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• pp.273-277
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• 1996

• 한국환경과학회지
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• 제23권7호
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• pp.1333-1338
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• 2014

LDHs(layered double hydroxides) are of use adsorbent to remove heavy metals, micro-organic pollutants as well as high concentration of phosphorus from wastewater to low concentration of surface water without pH adjustments. This study examined the generation condition of LDHs saturated with phosphorus. Less than 20% regeneration rate was obtained in the absence of alkali and regeneration solution. After the desorption of LDHs with several conditions of acid and alkali solution, more than 60% of regeneration rate could be expected in the case of using $MgCl_2$ as regeneration solution.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.311-324
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• 2018

Herein,the Neodymium ion ($Nd^{3+}$) doped CoAl-LDH have been successfully prepared via co-precipitation method and was used as a precursor of Nd-doped CoAl-mixed metal oxides (MMO). The photocatalytic activity of doped LDH and MMO was investigated in the degradation of an azo dye, C.I. Acid Red 14, under visible light irradiation. DRS and PL analysis demonstrated decreasing in the band gap energy and recombination of photo-induced charge carriers of Nd-doped LDH and MMO compared with the pristine CoAL-LDH. Due to significant difference in photocatalytic performance. A power law empirical kinetic model was obtained for predicting the photocatalytic degradation efficiency.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권5호
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• pp.755-764
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• 2020

Due to pronounced mechanical performance and being environmental friendly, aqueous polymer isocyanate adhesive (API) has been widely applied in the production of formaldehyde-free wood products. In this study, flame retardant formaldehyde-free plywood was prepared by incorporation of flame retardants into the API adhesive. Partially phosphorylated poly (vinyl alcohol) (PPVA) which was prepared by reacting poly (vinyl alcohol) with phosphoric acid was used to replace PVA in API formula. In addition, Mg-Al layered double hydroxides (LDH) was chosen as additive flame retardant, replacing traditional filler CaCO₃ in API adhesive formula. And then, the flame retardant API adhesive with main agent (PPVA replacing PVA70wt.%, SBR emulsion 30wt.%), curing agent 10wt.% (accounts for of the main agent), and 20wt.% LDHs (accounts of the main agent) was used to prepare flame retardant plywood. The effect of application of PPVA and Mg-Al LDH on bonding strength of plywood was investigated. The flammability characteristics of the plywood were determined by cone calorimeter test (CCT). The results revealed that compared with the plywood prepared with API adhesive, the use of PPVA and LDH enhanced the flame retardancy of plywood without negatively affecting bonding strength. The CCT tests indicated that the heat release and smoke production flame retardant API plywood were lower than those of the ordinary API glued plywood. Promising developments for flame retardant API adhesive were expected in future applications of flame retardant formaldehyde-free plywood.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.872-879
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• 2010

LCHs는 높은 구리함량 뿐만 아니라 고결정도, 음이온교환능력 및 규칙적인 층상 구조 등을 가지고 있어 살균제로 활용가능성이 높다. 본 연구에서는 최초로 고농에서 LCHs를 합성하였으며, 다양한 반응인자에 따른 결정학적 및 물리적 특성을 규명하여 최적조건을 설정하였다. $Cu(NO_3)_2$ 용액에 NaOH 용액을 첨가하여 합성된 LCHs의 결정성은 후숙시간에 따라 약간 증가하였으나, 0.5시간 이후에는 거의 변화가 없었다. 반응온도에 따른 LCHs의 XRD 피크의 강도 및 패턴은 매우 유사하였으나, LCHs 현탁액의 안정성은 반응온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. LCHs의 결정성은 반응용액의 pH가 높아질수록 증가하였으나, pH 9.0 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 반응용액의 pH에 따라 LCHs 현탁액의 색상과 안정성이 다양하게 변화되었다. $Cu(NO_3)_2$ 농도가 증가할수록 반응용액의 점성이 증가되었으며, LCHs의 결정성은 상대적으로 낮아졌다. NaOH 용액 5.0 M에서 합성된 LCHs의 결정성은 뚜렷하게 감소하였으나, 현탁액의 안정성은 NaOH 농도가 높아질수록 증가하였다. 그러므로 LCHs의 최적 합성조건은 후숙 2시간, 반응온도 $25^{\circ}C$, 반응용액의 pH 6.0, $Cu(NO_3)_2$ 및 NaOH 용액의 농도는 3.0 M 이었다. 최적 반응조건에서 합성된 LCHs는 골격구조를 형성하는 OH, 층간의 $H_2O$ 및 $NO_3$로부터 기인하는 흡수 band가 FT-IR 분석에서 뚜렷하게 나타났다. LCHs의 탈수 및 결정구조의 파괴는 $206{\sim}246^{\circ}C$의 매우 좁은 온도범위에서 발생하였으며, 무게감량이 31.8%로서 이론적인 값인 33.6%와 비슷하게 나타났다. $25^{\circ}C$에서 합성된 LCHs는 0.2~0.8 ${\mu}m$ 크기의 plate 형태를 나타내었으나, 반응온도 및 반응용액의 pH가 증가할수록 입자 크기가 증가할 뿐만 아니라 그들의 입자모양도 변화되었다. 무기 구리제의 병원균에 대한 작용기작은 식물체 표면에 처리된 구리제가 건조 후 엷은 막을 형성하고, 공기 중의 이산화탄소나 탄산을 함유한 빗물, 이슬, 식물체 또는 미생물의 분비물에 의해 가용성의 구리염으로 변화되어 방출된 구리이온이 병원균과 접촉하여 효과를 발현한다. 따라서 작물보호제 처리 시 식물체 표면 흡착이 증가할수록 방제효율은 증가되며, 일반적으로 입자의 크기가 작을수록 식물표면 흡착은 증가한다. 그러므로 본 연구에서 합성된 HDCS는 합성공정이 간단하며, 고농도에서도 합성이 가능할 뿐만 아니라 입자크기가 작고 현탁액의 안정성이 높기 때문에 구리 살균제로서의 활용가능성이 높은 것으로 판단되었다.

• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.627-634
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• 1995

하이드로탈시이트류 음이온성 점토광물로 잘 알려진 증상이중수산화물($Mg-Al-CO_3$ 체계)을 마그네슘과 알루미늄의 비를 달리하면서 공침전법으로 합성하였다. 얻어진 생성물들의 특성을 원소조성분석, 분말 X-선회절분석, 열분석(시차주사열량분석과 열무게분석), FT-IR분광분석 및 $^{27}$/Al-MAS NMR분석등으로 규명하였다. 분말 X-선회절분석으로 생성물들이 층상구조를 이루고 있음을 확인하였다. 시차주사열량분석결과에서는 20-280$^{\circ}C$ 영역에서 표면수 및 층간수의 이탈로 인한 흡열피크가 관찰되며, 280-500$^{\circ}C$ 영역에서격자수 및 이산화탄소의 이탈로 일어나는 화학변화에 의한 강한 흡혈피크가 관찰되었다. 열무게분석결과에서는 두 영역의 질량감소량을 측정할 수 있었다(LDH4의 경우 각각 16.2%와 28.6%). FT-IR 분광분석결과층간의 탄산이온은 층과 평행하게 $D_{3h}$ 대칭구조로 존재하며, $^{27}$/Al-MAS NMR분석결과 층안의 알루미늄은 마그네슘과 마찬가지로 수산화이온에 의해 6배위환경으로 존재하였다. 공기분위기하의 560$^{\circ}C$에서 3시간 소성되어진 시료는 본래의 층상구조가 파괴된 균일한 혼합금속산화물로 변화하며, 이 물질은 크롬산이온 수용액에서 빠르게 재수화반응을 일으켜 본래의 층상구조를 회복하였다.