• 에너지공학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.8-12
• /
• 2019

Thermal amine scrubbing is the most advanced CO₂ capture technique but its largescale application is hindered due to the large heat requirement during solvent regeneration step. The addition of a solid metal oxide catalysts can optimize the CO₂ desorption rate and thus minimize the energy consumption. Herein, we evaluate the solvent regeneration performance of Monoethanolamine (MEA) and Diethanolamine (DEA) solvents without and with two metal oxide catalysts (TiO₂ and V₂O₅) within a temperature range of 40-86℃. The solvent regeneration performance was evaluated in terms of CO₂ desorption rate and overall amount of CO₂ desorbed during the experiments. Both catalysts improved the solvent regeneration performance by desorbing greater amounts of CO₂ with higher CO₂ desorption rates at low temperature. Improvements of 86% and 50% in the CO₂ desorption rate were made by the catalysts for MEA and DEA solvents, respectively. The total amount of the desorbed CO₂ also improved by 17% and 13% from MEA and DEA solvents, respectively. The metal oxide catalyst-aided regeneration of amine solutions can be a new approach to minimize the heat requirement during solvent regeneration and thus can remove a primary shortfall of this technology.

• 공업화학
• /
• 제31권2호
• /
• pp.200-207
• /
• 2020

본 연구에서는, NH₃-SCO (selective catalytic oxidation) 반응에서 RuTi 촉매 제조 시 소성온도에 따른 영향을 확인하였다. RuTi 촉매는 습윤 함침법을 이용하여 제조되었고, 공기 분위기에서 400~600 ℃로 4 h 동안 소성되었다. 촉매는 RuTi x00로 표기되었으며, x00는 소성온도를 의미한다. XRD, TEM, H₂-TPR 분석에 따르면, RuTi x00 촉매는 소성온도가 증가할수록 활성금속의 분산도가 감소하는 것을 나타내었다. XPS, NH₃-TPD 분석을 통하여, 낮은 분산도를 갖는 촉매는 표면 흡착 산소 종(O_β) 및 NH₃ 흡착량이 감소하는 특성을 나타내었다. 따라서 RuTi 400 촉매는 TiO₂ 표면에 활성금속이 가장 잘 분산되었으며, NH₃ 제거 효율이 가장 우수하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제18권4호
• /
• pp.433-438
• /
• 1997

(p-Methylbenzyl)-o-cyanopyridinium hexafluoroantimonate, a new catalyst, was synthesized by the reaction of o-cyanopyridine with α-bromo-p-xylene followed by exchange of counteranion with SbF6θ. We examined the effect of the catalyst on the bulk polymerization of tetrahydrofuran under various conditions. The catalytic activity was best in the presence of 1 : 1 of epichlorohydrin used as cocatalyst versus catalyst concentration. The resulting polymers had relatively low conversions in 1.0-40%. Their number average molecular weights were in the range of 800 to 5300. Propagation rate increased with increase in temperature according to an Arrhenius expression giving an activation energy of 62 KJ/mol. We also found catalyst proceeds via a cationic mechanism.

• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.256-262
• /
• 2019

Hydroxylammonium nitrate (HAN) 기반 액상 추진제는 발암물질이 아니며 연소가스 또한 독성이 거의 없어서 환경 친화적인 추진제로 주목을 받고 있다. 추력기에서 HAN 기반 액체추진제를 분해하는데 사용되는 촉매는 저온 활성 및 고내열성을 동시에 보유하고 있어야 한다. 본 연구의 목적은 metal foam 표면에 alumina slurry를 wash coating 방법으로 담지한 후, 루테늄(ruthenium) 전구체를 그 위에 담지하여 Ru/alumina/metal foam 촉매를 제조하고, 이 촉매의 HAN 수용액 분해 활성을 평가하는 것이다. Wash coating 방법으로 metal foam 지지체에 알루미나를 담지시키는 과정에서 wash coating 반복 횟수가 alumina/metal foam의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 알루미나 wash coating 횟수가 증가할수록 약 7 nm의 직경을 갖는 메조기공이 지속적으로 발달하여 표면적과 기공 부피가 증가하는데, metal foam에 알루미나를 코팅하는 과정을 12 회 반복하는 것이 최적이라고 판단하였다. 이 지지체에 Ru을 담지한 Ru/alumina/metal foam 촉매의 표면에도 메조기공이 잘 발달하였다. 활성금속과 알루미나를 담지하지 않은 metal foam 자체만으로도 HAN 수용액의 분해반응을 촉진할 수 있음을 알 수 있었다. Ru/alumina/metal foam-550촉매의 경우는 열분해 반응에 비해서 분해개시온도를 큰 폭으로 낮추었고, ${\Delta}P$를 크게 증가시킬 수 있어서, HAN 수용액 분해 반응에서 우수한 활성을 보였다. 그러나 이 촉매를 $1,200^{\circ}C$에서 소성하면 반응 활성이 저하되는데 이는 촉매의 표면적과 기공 부피가 급격하게 감소하고 Ru이 소결되기 때문이다. 추가적인 연구를 통해서 Ru/alumina/metal foam의 내열성을 개선할 필요성이 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.97.2-97.2
• /
• 2011

Pt-Ru and Pt-Ni bimetallic catalysts were prepared and tested for heavy hydrocarbon reforming. Metals were supported on CGO($Ce_{0.8}Gd_{0.2}O_{2.0-x}$) by incipient wetness method. The prepared catalysts were characterized by Temperature programmed reduction(TPR). Oxidative steam reforming of n-dodecane was conducted to compare the activity of the catalysts. The reforming temperature was varied from $500^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ at fixed $O_2$/C of 0.3, $H_2O$/C of 3.0 and GHSV of 5,000/h.Reduction peaks of metal oxide, surface CGO and bulk CGO were detected. Reduction temperature of metal oxide decreased over the bi-metallic catalysts. It is considered that interaction between metals leads to decrease interaction between metal and oxygen. On the other hands, reduction temperatures of surface CGO were dectected in the order of Pt-Ru > Pt-Ni > Pt. low reduction temperatures of surface CGO indicates the low activation energy for oxygen ion conduction to metal. Oxygen ion conduction is known as de-coking mechanism of ionic conducting supports such as CGO. In activity test, fuel conversion was in the same order of Pt-Ru > Pt-Ni > Pt. Especially, 100% of fuel conversion was obtained over Pt-Ru catalysts at $500^{\circ}C$.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
• /
• pp.83-83
• /
• 2019

Increasing the CO₂ concentration in the atmosphere induce high temperature and rising sea levels. So the technology that capture and reuse of the CO₂ have been recently become popular. Among other methods, CRR(CO2₂ reduction reaction) is typical method of CO₂ reusing. Electrocatalyst can show more higher efficiencies in CRR than photocatalyst because it doesn't use nature source. Nowadays, finding high efficient electrocatalyst by controlling electronic (affected by stoichiometry) and geometric (affected by atomic arrangement) factors are very important issues. Mono-atomic electro-catalyst has limitations on controlling binding energy because each intermediate has own binding energy range. So the Multi-metallic electro-catalyst is important to stabilize intermediate at the same time. Carbon monoxide(CO) which is our target product and important feedstock of useful products. Au is known for the most high CO production metal. With copper, Not only gold/copper has advantages which is they have FCC packing for easily forming solid solution regardless of stoichiometry but also presence of adsorbed CO on Cu promotes the desorption of CO on Au because of strong repulsion. And gold/copper bi-metal catalyst can show high catalytic activity(mass activity) although it has low selectivity relatively Gold. Actually, multi-metallic catalyst structure control method is limited in the solution method which is takes a lot of time. In here, we introduce CTS(carbo thermal shock) method which is using heat to make MMNP in a few seconds for making gold-copper system. This method is very simple and efficient in terms of time(very short reaction time and using carbon substrate as a direct working electrode) and increasing reaction sites(highly dispersed and mixing alloy structures). Last one is easy to control degree of mixing and it can induce 5 or more metals in one alloy system. Gold/copper by CTS can show higher catalytic activity depending on metal ratio which is altered easily by changing simple variables. The ultimate goals are making CO₂ test system by CTS which can check the selectivity depending on metal types in a very short time.

• 분석과학
• /
• 제19권5호
• /
• pp.422-432
• /
• 2006

VOC는 대기오염의 주원인으로서 인식되어왔다. 촉매산화는 저온에서 높은 효율을 나타내기 때문에 VOCs 제거를 위한 가장 중요한 처리기술중 하나이다. 이 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체에 Pt, Pt-Ru 그리고 Pt-Ir을 담시지켜 촉매를 제조하였다. 반응물로서 Xylene, toluene 그리고 MEK를 사용하였다. 단일 또는 두 가지 이상의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, XRD, XPS, TEM, BET 분석을 통하여 특성화하였다. 그 결과 Pt-Ru, Pt-Ir 촉매는 Pt 촉매에 비해 더 높은 전환율을 나타내었다. ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체상에서 Pt-Ir 촉매가 가장 높은 전환율을 보인다. VOCs산화에서, Pt-Ru, Pt-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고 그것은 Pt의 metal 영역를 강화시켰다. 따라서 두 가지 금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. 이 연구에서 Pt에 소량의 Ru, Ir 첨가는 VOCs의 산화반응을 증진시켰다.

• 공업화학
• /
• 제19권1호
• /
• pp.92-97
• /
• 2008

$MnO_2$와 K 또는 Cu 담지 활성탄으로 이루어진 혼성촉매상에서 암모니아를 환원제로 사용한 NO의 저온 선택적 촉매 환원반응을 수행하였다. 반응물에 산소를 투입한 경우 NO의 제거율은 증가하였으며, 활성탄에 전이금속을 담지할 경우 탈질 효율이 증가한다. 수분이 존재하지 않는 경우 $MnO_2$와 K 담지 활성탄으로 이루어진 혼성촉매가 $120^{\circ}C$의 저온에서 가장 높은 탈질 효율을 보였으나, 수분이 존재할 경우 모든 촉매의 활성은 현저하게 떨어졌다. 수분 존재 시 $MnO_2$와 질산처리/열처리를 한 Cu 담지 활성탄을 물리적으로 1 : 1 (w/w) 비율로 혼합한 촉매가 $MnO_2$와 Cu 담지 활성탄을 단독으로 사용한 것에 비해 탈질효율이 더 우수하였다.

• 청정기술
• /
• 제22권2호
• /
• pp.132-138
• /
• 2016

상용 발전소에서 LNG를 제외한 대부분의 연료 연소시 SO₂의 배출은 필연적이며, 이는 NOx 저감용 SCR촉매의 내구성에 영향을 미치므로 저온영역에서 SO₂에 대한 내구성과 NOx 저감 성능이 우수한 SCR촉매 개발을 목적으로 Sb₂O₃의 함침량을 달리하여 metal foam 지지체에 코팅하여 촉매를 제조하였다. 실험실 규모의 상압반응기를 이용하여 NOx 저감 성능 시험을 수행하였고, 제조된 촉매의 특성은 Porosimeter, BET, SEM (scanning electron microscope), EDX (energy dispersive X-ray spectrometer), XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 기기를 이용하여 분석하였다. 촉매의 특성분석결과 비표면적은 Sb₂O₃의 함침량에 따라 증가하였고, NOx 전환활성 효율은 Sb₂O₃를 2 wt% 함침한 촉매가 가장 우수한 것으로 측정되었다. 또한 Sb₂O₃를 첨가한 촉매는 SO₂에 장시간 노출 시켰을 경우에도 NOx 전환활성 효율이 유지되는 것으로 나타났고, 활성온도영역과 SO₂의 존재 유무에 따라 Sb₂O₃ 함량을 조절함으로써 효율적인 촉매의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2006

This work reviews the effects of catalyst formulation and exhaust gas composition on soot oxidation in CDPF (Catalytic Diesel Particulate Filter). DOC's (Diesel Oxidation Catalysts) have been loaded with Pt catalyst (Pt/$Al_{2}O_3$) for reduction of HC and CO. Recent CDPF's are coated with the Pt catalyst as well as additives like Mo, V, Ce, Co, Fe, La, Au, or Zr for the promotion of soot oxidation. Alkali (K, Na, Cs, Li) doping of metal catalyst tends to increase the activity of the catalysts in soot combustion. Effects of coexistence components are very important in the catalytic reaction of the soot. The soot oxidation rate of a few catalysts are improved by water vapor and NOx in the ambient. There are only a few reports available on the mechanism of the PM (particulate matter) oxidation on the catalysts. The mechanism of PM oxidation in the catalytic systems that meet new emission regulations of diesel engines has yet to be investigated. Future research will focus on catalysts that can not only oxidize PM at low temperature, but also reduce NOx, continuously self-cleaning diesel particulate filters, and selective catalysts for NOx reduction.