• 제목/요약/키워드: Metal oxide catalyst

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금속 산화물 반도체 나노구조의 합성과 가스 감응 특성 (Synthesis of Metal Oxide Semiconductor Nanostructures and Their Gas Sensing Properties)

  • 최권일;이종흔
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.632-638
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    • 2012
  • The prepartion of various metal oxide nanostructures via hydrothermal method, hydrolysis, thermal evaporation and electrospinning and their applications to chemoresistive sensors have been investigated. Hierarchical and hollow nanostructures prepared by hydrothermal method and hydrolysis showed the high response and fast responding kinetics on account of their high gas accessibility. Thermal evaporation and electrospinning provide the facile routes to prepare catalyst-loaded oxide nanowires and nanofibers, respectively. The loading of noble metal and metal oxide catalyst were effective to achieve rapid response/recovery and selective gas detection.

폐산화철촉매에 의한 폐수중 Ni, Cu, Fe, Zn이온 회수에 관한 기초연구 (A basic study on the recovery of Ni, Cu, Fe, Zn ions from wastewater with the spent catalyst)

  • 이효숙;오영순;이우철
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권2호
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    • pp.3-8
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    • 2004
  • 석유화학공정에서 발생하는 산화철폐촉매를 이용하여 폐수 중 중금속회수에 관한 기초연구를 실시하였다. Zn, Ni, Cu, 및 Fe의 농도가 200mg/L인 각각의 합성폐수에 폐촉매 첨가량을 변화하여 실험한 바, 각 금속의 98% 회수율을 얻은 폐촉매 첨가량은 Cu 와 Fe 폐수 :2% 이상, Zn 폐수:3% 이상, Ni 폐수 :7% 이상이었다. 또한 폐산화철 촉매로서 Zn, Ni, Cu 및 Fe 금속의 98% 이상 회수할 수 있는 각각의 폐수 pH는 Ni: 10.6 이상, Cu: 8.0 이상, Fe:6.5 이상, Zn:8.5 이상이었다. 따라서 폐산화철 촉매에 의한 폐수 중 중금속 회수는 폐촉매의 알카리성분에 의한 침전이 주 메카니즘이고, 각 금속의 수산화침전 pH이하 폐촉매의 등전점(pH 3.0) 이상의 pH범위에서는 금속이온이 폐촉매 표면에서 물리흡착에 의해 일부 회수된다.

폐산화철촉매에 의한 도금폐수중 크롬이온 회수에 관한 기초연구 (A study on the recovery of chromium from metal-plating wastewater with spent catalyst)

  • 이효숙;오영순;이우철
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권2호
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    • pp.9-15
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    • 2004
  • 석유화학공정으로부터 폐기되는 폐산화철촉매를 이용하여 도금합성폐수중 크롬회수에 관한 연구를 회분식과 연속식으로 실시하였다. 도금합성제수 중 $CrO _{4}^{-2}$ 형태의 음이온으로 존재하는 6가 크롬은 폐산화철촉매의 등전점(pH 3.0)이하에서 폐촉매와 물리적 흡착을 한다. 한편, 6가 크롬은 pH 3.0 이상에서도 폐촉매의 수산화철과 산화환원반응에 의해 일부 환원되어 $Cr(OH)_3$로 침전한다. 컬럼을 이용한 크롬 연속회수실험에서 크롬합성폐수의 pH가 0.5∼2.0일 때 폐촉매의 크롬흡착량은 2.0∼2.3g/L이며, pH가 3.0에서는 1.5g/L이었다. 폐수 중 크롬농도가 50∼500mg/L로 높아질수록 폐촉매에 흡착한 크롬누적량은 1.29∼8.56g/L로 증가하지만, 유속이 30∼80 ml/mm으로 증가하여도 크롬 흡착누적량은 2.21∼2.49 mg/L로 거의 유사하였다.

酸化鐵 廢觸媒에 의한 도금폐수중 아연이온 回收에 관한 基礎硏究 (A Study on the Recovery of Zinc ion from Metal-Plating Wastewater by Using Spent Catalyst)

  • 이효숙;오영순;이우철
    • 자원리싸이클링
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    • 제10권3호
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    • pp.23-28
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    • 2001
  • Magnetite가 주성분인 산화철 폐촉매를 이용하여 도금폐수중 아연이온을 pH 2.0이상에서 98.7% 이상 회수하였다. 폐촉매의 포화자화값은 59.4 smug으로 폐수처리후 자기적방법에 의해 고.액분리가 가능하다. 산화철 .폐촉매에 의한 폐수중 아연이온의 회수메카니즘은 pH 3.0-8.5 범위에서는 폐촉매 표면에서 $Zn^{2+}$ 이온의 정전기적 흡착이며 pH 8.5 이상에서는 $Zn(OH)_2$의 침전이라고 생각한다.

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졸-겔법에 의한 CuO-CeO2 복합 산화물 촉매의 제조 및 CO의 선택적 산화반응에 응용 (Preparation of CuO-CeO2 mixed oxide catalyst by sol-gel method and its application to preferential oxidation of CO)

  • 황재영;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.883-891
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    • 2017
  • 고분자 전해질 연료전지의 연료에 포함된 일산화탄소의 선택적 산화를 위하여, 귀금속 촉매를 대체하기 위한 CuO-$CeO_2$ 복합 산화물 촉매를 졸-겔법과 공침법으로 제조하였다. 졸-겔법으로 촉매 제조 시 Cu/Ce의 비와 가수분해 비를 변화시켰다. 제조한 촉매의 활성은 귀금속 촉매($Pt/{\gamma}-Al_2O_3$)와 비교하였다. Cu/Ce의 비를 변화시키면서 제조한 촉매 중 Cu/Ce의 비가 4:16인 촉매가 가장 높은 CO 전환율(90%)과 선택도(60%)를 나타내었다. 촉매의 제조에서 가수분해 비가 증가할수록 촉매 표면적이 증가하였고, 아울러 촉매 활성 또한 증가하였다. 공침법으로 제조한 촉매와 1wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 가장 높은 CO 전환율은 각각 82% 및 81%인 반면, 졸-겔법으로 제조한 촉매의 경우는 90%가 얻어졌다. 이는 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매나 귀금속 촉매보다 더 높은 촉매활성을 보임을 의미한다. CO-TPD 실험을 통하여, 낮은 온도($140^{\circ}C$)에서 CO를 탈착하는 촉매가 본 반응에서 더 높은 촉매활성을 보임을 알 수 있었다.

Catalyst-aided Regeneration of Amine Solvents for Efficient CO2 Capture Process

  • Bhatti, Umair H.;Sultan, Haider;Cho, Jin Soo;Nam, Sungchan;Park, Sung Youl;Baek, Il Hyun
    • 에너지공학
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    • 제28권4호
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    • pp.8-12
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    • 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.

디젤엔진 배기가스조건하에서의 Pt 및 Ag 담지 알루미나 촉매의 열적 노화 특성과 SOx 피독 특성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Aging and SOx Poisoning Characteristics on Alumina Supported Silver Catalyst under Diesel Engine Emission Condition)

  • 신병선
    • 한국대기환경학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.199-208
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    • 2000
  • In this study we investigated on the possibility of platinum and silver catalysts as de-NOx catalyst for activity test of supported metal oxide catalysts. the study was performed with the change of amount of metal and support types. The catalyst was prepared the activity of alumina supported silver catalyst produced by dry and wet impregnation method respectively and the resistance of sulfur for optimum supported silver catalyst,. As a result the activity of alumina supported platinum catalyst was showed at low temperature region but the case of silver catalyst activated at high temperature region. So we finally chose alumina supported silver catalyst as de-NOx target catalyst because alumina supported catalyst showed higher activity than alumina supported platinum catalyst.

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귀금속계열 WGS 촉매 연구 (Noble metal catalysts for Water Gas Shift reaction)

  • 임성광;배중면;김선영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2228-2231
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    • 2007
  • Water gas shift reactor in fuel processing is an important part that converts carbon monoxide into hydrogen. Fuel processing system for PEMFC usually has two stages of WGS reactors, which are high temperature and low temperature shifter. In this study we prepared noble metal catalysts and compared their performances with that of a commercial iron chromium oxide catalyst. Noble metal catalysts and the commercial catalyst showed quite different temperature dependence of carbon monoxide conversion. The conversion of carbon monoxide at the commercial catalyst was very low at medium temperature(${\sim}300^{\circ}C$) and increased rapidly as temperature increased while the conversion at noble metal catalysts was high in the medium temperature range and decreased as temperature increased, which is thermodynamically expected. Their characteristics agreed well with the literature published, and we are accomplishing further study for improvement of the noble metal catalysts.

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이원계 금속산화물 촉매가 글리세롤카보네이트 합성에 미치는 영향 (The Effects of binary metal oxide catalysts for the synthesis of glycerol carbonate)

  • 백재호;문명준;이만식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.456-461
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    • 2012
  • 본 연구에서는 글리세롤과 우레아를 이용하여 글리세롤카보네이트를 합성하는 반응을 진행하였다. ZnO와 Zn-Al 이원계 금속 산화물 촉매를 제조하고, 제조되어진 촉매를 사용하여 글리세롤의 전환율과 글리세롤카보네이트의 수율을 확인하였고, Al의 첨가에 따른 촉매 특성의 분석과 글리세롤카보네이트 합성반응에서의 역할에 대해 확인하였다. 글리세롤카보네이트 합성 반응에서 ZnO를 단독으로 촉매를 사용한 경우보다 Zn-Al 혼합 산화물을 촉매로 사용하여 반응하였을 때, 부반응이 억제되어 전환율 및 수율이 증가함을 확인하였다.

아세트알데히드 제거를 위한 Mn-Cu 금속촉매 실용화에 관한 연구 (Practical Application of Mn-Cu Metal Catalyst for the Removal of Acetaldehyde)

  • 정성철;이승환
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권8호
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    • pp.201-210
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    • 2012
  • 악취는 사람마다 느끼는 정도가 다르므로 법적 배출허용농도 이내로 배출된다고 하더라도 민원 발생 시 사회적으로 이슈화가 되는 특징이 있다. 본 연구는 산업공정에서 발생된 악취중의 아세트알데히드를 경제적으로 제거하기 위해 Mn-Cu 금속산화물 촉매의 실용화 가능성에 관한 연구이며, 실험실에서 성능평가를 통해 아세트알데히드 제거를 위한 최적 운전인자를 도출하였고, 파일럿 규모의 Scale-up을 통한 현장 실험으로 실제규모 시설에 적용하여 성능을 검증하였다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매의 운전온도는 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 아세트알데히드 제거효율이 50% 이하였다. 그러나 본 연구에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매를 사용하여 실험한 결과 공간속도(GHSV)가 6,000 $hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 보였으며, 촉매제어 온도가 $120^{\circ}C$일 때 평균 제거효율은 61.2%, $160^{\circ}C$에서는 93.3%, $180^{\circ}C$에서는 94.9%로 높은 제거효율을 보였다. 촉매의 비표면적은 사용 전 $200m^2/g$이었으나 24개월 경과 시 $47.162m^2/g$으로 나타나 비표면적은 시간이 지남에 따라 줄어들지만 성능에는 큰 영향이 없었고, 황화합물과 산성가스 등과 같은 피독물질이 유입되지 않는 현장에서 Mn-Cu 금속산화물 촉매장치를 2년 이상 운전한 결과 90% 이상의 제거효율이 유지되고 있는 것을 확인할 수 있었다.