• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.151-154
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• 2011

수열 합성법과 마이크로파 가열법으로 제조한 TS-1의 촉매 성능 평가를 과산화수소수를 이용한 페놀 수산화 반응 에서 수행하였는데 아세톤과 메탄올 및 물의 세 가지 용매를 사용하여 각 용매에서의 페놀 전환율과 생성물의 선택도 변화를 관찰하였다. 수열 합성법으로 제조한 TS-1과 마이크로파 가열법으로 합성한 TS-1의 XRD, EDS, SEM, BET 흡착/탈착 시험을 통해 촉매의 특성을 비교.분석하였고 마이크로파 가열법으로 합성한 TS-1이 수열 합성으로 제조한 TS-1과 상이한 페놀 전환율과 생성물의 선택도를 보이는 이유에 대해서 설명하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.89-95
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• 2009

Biodiesel (fatty acid alkyl esters), which is produced from sustainable resources such as vegetable oil, animal fat and waste oils, have used to as substitutes for petro-diesel. In this study, we investigate the performance of 30 L and 300 L pilot-scale biodiesel production system using alkali-catalyst transesterification from soybean oil and rapeseed oil produced at Jeju island in Korea. The 30 L-scale biodiesel production was performed to in the condition of reaction temperature $65^{\circ}C$, catalyst amount 1% (w/w) and oil to methanol molar ratio 1 : 8. At that reaction condition, the fatty acid methyl ester contents of product are above 98% within reaction time 30 min. Also, the conversion yield of over 98% was obtained in 300 L-scale biodiesel production system using rapeseed oil and soybean oil. The quality of biodiesel produced from reaction system was satisfied to recommended quality standard of Korea. Our results may provide useful information with regard to the scale-up of more economic and efficient biodiesel production process.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.260-266
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• 2012

Syngas and hydrogen from the $CeO_2/ZrO_2$ coated foam devices were investigated under simulated solar radiation. The $CeO_2/ZrO_2$ coated SiC, Ni and Cu foam device were prepared using drop-coating method. Syngas production step was performed at $900^{\circ}C$, and hydrogen production process was performed for ten repeated cycles to compare the CeO2 conversion in syngas production step, $H_2$ yield in hydrogen production step and cycle reproducibility. The produced syngas had the $H_2$/CO ratio of 2, which was suitable for methanol synthesis or Fischer-Tropsch synthesis process. In addition, syngas and hydrogen production process is one of the promising chemical pathway for storage and transportation of solar heat by converting solar energy to chemical energy. After ten cycles of redox reaction, the $CeO_2/ZrO_2$ was analyzed using XRD pattern and SEM image in order to characterize the physical and chemical change of metal oxide at the high temperature.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.630-636
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• 2005

Groundwater contamination by nitrate exceeding water quality criteria (10 mg $NO_3{^-}-N/L$) occurs frequently. Fumarate, acetate, formate, lactate, propionate, ethanol, methane and hydrogen gas were evaluated for their nitrate removal efficiencies and removal rates for in situ bioremediation of nitrate contaminated groundwater. Denitrification rate for each substrate was in the order of: fumarate > hydrogen > formate/lactate > ethanol > propionate > methanol > acetate. Microcosm studies were performed with fumarate and acetate. When fumarate was used as a substrate, nitrate was removed 100 percent with rate of 0.66 mmol/day while conversion rate from nitrate to nitrogen gas or another by-product was 87 percent. 42 mg of fumarate was needed to remove 30 mg $NO_3{^-}-N/L$. When using acetate as carbon source, 31 percent of nitrate was removed during initial adjustment period. Among removed fraction, however, 83 percent of nitrate removed by cell growth. Overall nitrate removal rate was 0.37 mmol/day. Acetate showed longer lag time in consumption compared to that of nitrate, which implying that acetate would be better carbon source compared to fumarate as more amount was utilized for nitrate removal than cell growth.

• Journal of Photoscience
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• 제5권3호
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• pp.111-120
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• 1998

Sensitized photolysis of two onium borates (diphenyliodoium and dimethylphenacylsulfonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, 1a and 2a , respectively) and cationic photopolymerization of an epoxy monomer by the photolysis were investigate. The onium borates were sensitized by the excited singlet of the athracenes(non-substituted, 9-methyl-and 9, 10-dimethylanthracene) and generated acid by decomposing teemselves. The quantum yields of photobleaching of the anthracenes($\Phi$-AH) and acid generatiion (øacid) by the onium borates were the same order as those of the corresponding onium salts in aerated solutions (methanol and acetoitrile) and in argon(Ar) saturated acetonitrile. However, in the photolysis of the iodonium borates 1a in Ar saturated MeOH , øacid was much higher than the corresponding ø-AH. The acid generated by the photolysis of the onium borates initiated cationic polymerization of an epoxy monomer. The values of both rate of polymerization (Rp) and degree of conversion on the photopolymerization for the iodonium borated 1a were higher than those of the sulfoium borate 2a. In the photopolymerization for the iodonium borate 1a, both the Rp value and the degree of conversinio increased upon the addition of glycerol as a hydrogen donor. It is suggested that the increase of both values may be caused with the increase of øacid by addition of glycerol.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1481-1486
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• 2013

Bifunctional Fe-SBA-15-$SO_3H$ mesoporous materials with different Si/Fe molar ratios (3, 5, and 7) have been synthesized via a simple direct hydrothermal method and characterized by XRD, $N_2$-adsorption/desorption, TG/DTG and FT-IR techniques, and used as solid acid catalysts in the esterification of lactic acid with methanol. XRD and $N_2$ sorption characterizations show successful iron doping within the mesoporous channels of SBA-15-$SO_3H$. The FT-IR and TG/DTG characterizations also reveal the presence of iron. With the incorporation of Fe ions into the SBA-15-$SO_3H$, the acid sites substantially increased because of the self-separated acidity of the hydrolysis of $Fe^{3+}$ solutions. However, in the Si/Fe = 3 molar ratio, the catalytic conversion decreased which is caused by the reduced cooperation effect between the acid pairs due to the weakened hydrogen bonds and collapse of the pore structure. This further suggests that the mesoporous structure decreases with the decrease in Si/Fe ratio.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 광주전남지부
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• pp.107-108
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• 2006

High $J_c$ $YBa_2Cu_3O_x$, superconducting films were fabricated by MOD method using fluorine-free dichloroacetic acid(DCA) as chelating solvent for preparing precursor solution. DCA-MOD precursor solution was coated on a single crystal (001) $LaAlO_3$(LAO) substrate by a dip coating method with a speed of 25 mm/min. Coated films were calcined at lower temperature up to $500^{\circ}C$ and Conversion heat treatment was performed at various temperatures of $780{\sim}810^{\circ}C$. SEM observations showed that films have very dense microstructures for the films prepared at the temperature higher than $800^{\circ}C$ regardless of diluting solvent; methanol or 2-methoxyethanol. A High critical current density ($J_c$) of 1.28 $MA/cm^2$ (@77 K and self-field) was obtained for the YBCO film prepared using 2-methoxyethanol as a solvent.

• 대한화학회지
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• 제20권6호
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• pp.469-478
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• 1976

국내에서 산출되는 clinoptilolite 시료를 여러 농도의 염산, 황산 및 인산으로 처리하여 흡착특성 및 결정구조의 변화를 조사하였다. 염산으로 처리했을 때, 질소 흡착량은 5배까지, 벤젠 흡착량은 3배까지 증가되나 메탄올 흡착량은 별 변화가 없다. 처리하는 산의 농도가 높아져 알루미늄의 용출이 많아지면, 결정도가 감소되어 흡착량도 줄어든다. 이러한 결과는 세공 입구의 재배열과 양이온 교환에 기인하는 것으로 보인다. 산처리 시료의 벤젠 흡착량으로 부터 천연시료중의 clinoptilolite의 함량을 결정할 수 있으며, 이 방법으로 본 실험에 사용한 시료를 정량한 결과 약 40% clinoptilolite를 포함하고 있었다. 펄스방법과 microcatalytic 반응기를 사용하여 쿠멘크래킹 및 톨루엔 동종간 주고 받기 반응에서의 염산으로 처리한 clinoptilolite의 촉매 특성을 조사하였다. 쿠멘크래킹 반응에서는, 벤젠 흡착량이 최대가 되는 0.5N의 산으로 처리한 시료에서 전화율이 제일 높았다. 전화율은 반응물질의 세공을 통한 확산속도에 따라 결정된다고 본다. 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에서는 같은 경향을 볼 수 있으며 강산점이 있는 시료에서 활성 저하도가 크다. 이 활성저하 현상 때문에 전화율이 최대점은 처리 농도가 1N일 때의 시료로 옮겨졌다. $Ca^{2+}와 La^{3+}$로 양이온을 교환하면 세공구조내에 양이온이 있으므로 유효세공 반경이 줄어들어 촉매활성은 현저히 감소한다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.102-110
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• 2012

본 연구에서는 동물성 오일로부터 바이오디젤 생산을 위한 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 원료 초기 상태인 동물성 비계로부터 오일을 추출하기 위해 3개의 추출법을 적용하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 촉매인 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20 그리고 균질계 촉매인 황산이 사용되었다. 3가지 촉매 중 유리지방산 제거 효율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 에스테르화 반응에 대한 황산과 메탄올의 최적 투입량 결정을 위해 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용하였다. 에스테르화 최적 조건 도출 후 유리지방산이 제거된 오일을 이용해 전이에스테르화 반응을 진행하였다. 전이에스테르화 반응 원료의 유리지방산 함량은 1% 이하이며 수분함량은 0.090% 이하였다. 촉매는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$를 이용하였으며 무수메탄올에 녹여 사용하였다. 촉매 종류 및 투입량에 따른 영향을 관찰하기 위해 촉매 투입량을 0.3, 0.6, 0.9 wt%로 사용하였고 메탄올은 26.7 wt%로 고정하였다. 알코올 투입량에 따른 영향 실험은 투입량을 오일대비 4 : 1, 6 : 1, 9 : 1, 12 : 1로 변경하여 실시하였으며 촉매양은 0.8 wt%로 고정하였다. 촉매와 알코올 외 반응변수는 모두 동일하게 적용하였다. 반응온도는 메탄올의 끓는점인 $65^{\circ}C$로 설정하였고 내부 온도계를 설치해 반응물의 온도를 측정하였다. 촉매 투입량 변경실험 후 KOH의 FAME 전환율이 높은 것을 확인하였다. 메탄올 투입량 변경실험은 오일대비 6 : 1 이상 사용했을 때 전환율이 높았다. 촉매, 메탄올 변경 실험 중 가장 높은 FAME 함량은 96.0%였으며 품질규격인 96.5%에는 미달하였다. FAME 함량증가 및 불순물 제거를 위해 바이오디젤 증류를 실시하였다. 이때 FAME 함량은 98%로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.583-588
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• 2010

유리지방산 함량이 높은 원료의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해 다양한 고체산 촉매를 사용하여 회분식 반응기에서 유리지방산의 에스터화 반응에 대한 연구를 수행하였다. 고체산 촉매는 상용 촉매인 황산기를 지닌 이온교환수지(Amberlyst-15, Dowex 50Wx8)와 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기 지닌 산성 이온성 액체가 고정화된 촉매($SiO_2-[ASBI][HSO_4]$, $SiO_2-[ASCBI][HSO_4]$), 단순히 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기의 산성적 기능기를 도입한 촉매들을 사용하여 반응특성을 비교하였다. 또한 에스터화 반응 실험변수로써 반응시간, 온도, 반응물간의 몰 비율(메탄올:올레산), 촉매량에 대한 영향을 조사하였다. 사용된 고체산 촉매들 중 실리카겔에 고정화된 알릴이미다졸리움을 포함한 산성 이온성 액체 촉매가 가장 우수한 반응성을 나타내었다. 특히 실리카겔에 3-allyl-1-(4-sulfobutyl)imidazolium hydrogen sulfate가 고정화된 $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$ 촉매가 같은 반응조건에서 기존의 알려진 Amberlyst-15보다 더 나은 성능을 보였으며, 353 K 반응온도와 5 wt%의 촉매량, 메탄올/올레산의 몰 비율 20의 조건에서 2시간 동안 약 96%의 높은 전환율을 나타내었다. $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$의 높은 촉매 활성은 실리카에 고정화된 강한 브뢴스테드산의 작용기에 기인한 것으로 생각된다. 바이오디젤로부터 촉매의 분리 및 회수는 간단한 경사법 혹은 여과법에 의해 쉽게 분리할 수 있고, 이를 회수하여 재사용이 가능하다.