• 제목/요약/키워드: Mn-Cu-$TiO_2$

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반응조건에 대한 Mn-Cu-TiO2촉매와 V/TiO2촉매의 탈질 특성 (NOx removal of Mn-Cu-TiO2 and V/TiO2 catalysts for the reaction conditions)

  • 장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.713-719
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    • 2016
  • 암모니아를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 환원법에서 Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매와 $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매를 사용하여 반응 조건에 따른 질소 산화물 전환 특성을 연구하였다. 반응 온도와 공간 속도를 변경시키면서 촉매의 질소 산화물 전환 효율 변화를 측정하였다. Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 질소 산화물 제거 활성은 반응 온도와 공간 속도가 증가할수록 감소하였으나, $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매의 경우 반응 온도 증가에 따라 촉매의 질소 산화물 제거 활성 또한 증가하였다. Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 경우 $200^{\circ}C$ 이하의 온도에서 저온 활성이 우수하였으며, 이를 $H_2$-TPR 및 XPS 분석 실험을 통해 확인할 수 있었다. 초기 반응 온도의 변경 실험을 통해 Mn-Cu-$TiO_2$ 촉매의 경우 고온에서 열적 쇼크를 일부 받으나, $V_2O_5$/$TiO_2$ 촉매의 경우는 거의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 공간 속도에 따른 질소 산화물 전환 효율 변화는 C 촉매의 경우 전 구간에 걸쳐 공간 속도가 증가할수록 질소 산화물 전환 효율도 감소하는 경향을 보였다. 그러나 D 촉매의 경우 공간 속도가 증가할수록 질소 산화물 전환 효율은 감소하였으나, 감소 정도가 C 촉매 보다는 훨씬 적었다.

Ti가 첨가된 Mn-Cu 혼합산화물을 이용한 저온 SCR 반응 특성 (Characterization of Low Temperature Selective Catalytic Reduction over Ti Added Mn-Cu Metal Oxides)

  • 이현희;박광희;차왕석
    • 공업화학
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    • 제24권6호
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    • pp.599-604
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    • 2013
  • 본 연구는 공침법으로 Ti가 첨가된 Mn-Cu 혼합산화물을 이용하여 $200^{\circ}C$ 이하의 저온 영역에서의 $NH_3$-SCR 반응특성에 관한 것이다. 제조된 촉매들은 BET, XRD, XPS, TPD를 이용하여 각각의 물리/화학적 특성을 분석하였다. Mn-Cu 혼합산화물은 매우 큰 비표면적과 저온에서의 높은 SCR 효율을 나타내었으며, Ti가 첨가된 경우 상대적으로 높은 SCR 효율과 $N_2$ 선택도를 나타내었다. 이러한 결과는 Ti가 첨가됨에 따라 화학 흡착된 산소종($Me-O_{ads}$)이 증가하여 NO가 $NO_2$로의 산화가 촉진되고, $Mn^{3+}$와 같은 $NH_3$의 흡착점의 수가 증가되었기 때문이다.

소성 및 산소농도 조건에 대한 Mn-Cu-TiO2 촉매의 탈질 특성 (NOx removal of Mn-Cu-TiO2 catalyst for the calcination and oxygen concentration conditions)

  • 장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.900-905
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    • 2015
  • 본 Mn-Cu-$TiO_2$ Civil 촉매를 이용하여 질소산화물을 제거하는 $NH_3$-SCR 공정에서 소성조건 및 산소농도에 대한 영향을 연구하였다. 소성된 촉매시료를 사용하여 $H_2$-TPR 시스템에서 반응온도에 따른 수소전환특성을 조사하였으며, 소성조건에 대한 비표면적변화도 측정하였다. 실험결과 적합한 소성온도는 약 $300^{\circ}C$이며, 소성온도가 $500^{\circ}C$이상일 경우 Mn, Cu 성분의 저온활성이 크게 감소함을 알 수 있었다. SCR반응에서 기상산소는 중요한 반응변수이며 반응에 적합한 농도는 약 8vol%이었다.

ZrTiO4계 Gray 안료 합성과 형성기구 (Synthesis and Formation Mechanism of ZrTiO4 Gray Pigment)

  • 황동하;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.84-89
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    • 2012
  • Attempts were made to develop a stable gray pigment at reducing atmosphere, substituting Ti in $ZrTiO_4$ with Mn, Fe, Co and Cu The pigment synthesized at $1300~1500^{\circ}C$ by solid state method with the composition of $ZrTi_{1-x-y}A_xB_yO_4$ (x = y = 0.005, 0.015, 0.035, 0.055, 0.075, 0.095, 0.115, 0.135, 0.155, 0.175 and 0.195 mole, A = Mn(III), Fe(III), Co(II, III) and Cu(II) (chromophores), B = Sb (counterion). The pigments were fired at $1400^{\circ}C$ for 3 h with substitute amount changes of Mn, Fe, Co and Cu to $ZrTiO_4$ crystals, and analyzed by Raman spectroscopy to figure out substitute limits. Results indicated 0.035 mole for Mn, 0.115 mole for Fe, 0.015 mole for Co and 0.015 mole for Cu as substitute limits, respectively. Figs. 1, 2, 3, and 4 represent each substitute pigments of Mn, Fe, Co and Cu. Synthesized pigment was applied to a lime and a lime-magnesia glaze at 7 wt% each, and fired at reducing atmosphere of $1240^{\circ}C$, soaking time 1h. Gray color was obtained with CIE-$L^*a^*b^*$ values at 44.55, -0.65, 1.19(Mn), 40.36, -0.90, 0.30(Fe), 42.63, -0.03, -1.49(Cu) and -40.79, -0.28, -0.91(Co), respectively.

희박연소 상태에서 프로필렌 환원제에 의한 Pt-TiO2 이원기능 촉매의 NOx 제거 특성 (Lean Burn de-NOx Properties of Pt-TiO2 Bifunctioncal Catalyst by Propylene)

  • 정태섭;채수천
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.511-521
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    • 2000
  • 디젤자동차와 같이 희박연소 상태에서 많이 배출되는 질소산화물을 선택적 촉매환원(SCR)으로 제거하기 위하여 제올라이트와 금속산화물을 조합한 촉매를 석영 반응로에서 설험하였다. 환원제는 자동차 배출가스에 포함되어 있어 실용 가능성이 크다고 판단되는 탄화수소 중 안전성 및 환원효율이 좋은 올레핀계 탄화수소인 프로필렌을 사용하였다. 본 연구에서는 제올라이트 및 금속산화물계의 단일촉매 상태에서의 NOx 전환율을 파악하고, 저옹 및 고온에서 활성이 다른 촉매를 기계적으로 조합하여 NOx 전환 활성 온도창(Temperature Window)을 확대하고 내구성이 좋은 촉매를 찾고자 하였다 0.55wt%Pt-$TiO_2$/5wt%Cu-ZSM-5 촉매와 0.28wt%Pt-$TiO_2$/$Al_2O_3$ 촉매 및 1.1 wt%Pt-$TiO_2$/$Mn_2O_3$ 촉매 모두 $400^{\circ}C$를 변곡점으로 저온과 고온에서 NOx 제거활성이 있었는데, 저온에서 활성이 가장 큰 것은 0.28wt%Pt-$TiO_2$/$Al_2O_3$ 촉매이었고, 고온에서는 1.1wt%Pt-$TiO_2$/$Mn_2O_3$(21) 촉매가 제일 높은 활성을 보였다. 그러나 수분 및 아황산가스 공존시와 열적 내구성 면에서는 0.55wt%Pt-$TiO_2$/5wt% Cu-ZSM-5 촉매가 가장 우수하게 나타났다.

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저온 소결 유전체에 관한 연구 (A Study on the Low-Firing Dielectric Material)

  • 이종규;김왕섭;김경용
    • 한국재료학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.263-269
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    • 1992
  • 본 실험에서는 낮은 음의 온도계수를 갖는 저온 소결 유전체에 대해 연구하였다. 새로 개발된 재료의 조성은 Ti$O_2$(100-X) CuOx(X=1~5wt%)에 미량의 Mn$O_2$를 첨가 하였다. CuO를 첨가하지 않은 경우에는 저온 (90$0^{\circ}C$) 에서 소결이 진행되지 않았다. CuO 함량이 증가할수록 저온에서 소결이 가능하였으나, 유전율이 낮아지고 유전손실은 증가 하였다. Mn$O_2$를 0.6wt% 첨가한 경우 유전율과 Q값이 가장 높게 나타났다.

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Mn 및 Cu가 PSN-PNN-PZT 세라믹스의 압전특성에 미치는 영향 (Effect of the Piezoelectric characteristics on the PSN-PNN-PZT Ceramics added with Mn and Cu)

  • 이선곤;이기수
    • 한국안전학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.22-27
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    • 2009
  • In this paper, the minuteness structure, piezoelectric, and dielectric characteristics of $0.95{Pb(Sb_{1/2}Nb_{1/2})_{0.02})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.13}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.85}}O_3+0.05Pb(CO_{1/2}W_{1/2})O_3+0.3%$ $MnO_2+0.3wt%$ CuO ceramics has been systematically investigated as a function of the sintering temperature after manufacturing the specimens with a general method. This study will be very helpful as basic data for developing ceramic materials, More study in a soon time for improving stability of temperature, effect of adds and stability and reality of frequency with improved production condition for specimens will give a powerful potentiality as a applied material of dielectric ceramics.

금속이온 치환법으로 제조된 티타니아를 이용한 유기물 분해에 대한 연구 (Study of Degradation of Organic matter using prepared Titania by Metal ions substitution process)

  • 이규환;이동석
    • 산업기술연구
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    • 제28권A호
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    • pp.19-22
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    • 2008
  • In recent years, much attention has been paid to "Photocatalytic oxidation" as an alternative technique, where the pollutants are degraded by UV-irradiation in the presence of a semiconductor suspension such as titanium dioxide. $TiO_2$ is the most often used photocatalyst due to its considerable photocatalytic activity, high stability, non-environmental impact and low cost. 1n this research, the photocatalytic degradation of humic acid, acetaldehyde and methylene blue in $UV/TiO_2$ systems has been stydied. The effect of calcination temperature for manufacturing of $TiO_2$ photocatalysts and type of photocatalysts on photodegradation has been investigated. Photocatalysts with various metal ions(Mn, Fe, Cu and Pt) loading are tested to evaluate the effects of metal ions impurities on photodegradation. The photodegradation efficiency with $Pt-TiO_2$ or $Fe-TiO_2$ or $Cu-TiO_2$ is higher than Degussa P-25 powder. However, the photodegradation efficiency with $Mn-TiO_2$ is lower than Degussa P-25 powder. The photocatalytic properties of the nanocrystals were strongly dependent upon the crystallinity, particle size, standard reduction potential of various transition metal and electronegativity of various transition metal. As a result photocatalysts with various metal ion loading evaluated the effect of photodegradation.

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$Al_2O_3$, CuO와 $MnO_2$가 첨가된 $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3-Pb(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 유전체의 저온 소결 및 압전 특성 (Low Temperature Sintering and Piezoelectric Properties of $Al_2O_3$, CuO and $MnO_2$ Added $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3-Pb(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Ceramics)

  • 안철우;박승호;샤샹크 프리야;켄지 우치노;송재성;남산
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.138-141
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    • 2004
  • [ $MnO_2$ ]가 첨가된 $0.9Pb(Zr_{0.5}Ti_{0.5})O_3-0.2Pb[(Zn_{0.8}Ni_{0.2})_{1/3}Nb_{2/3}]O_3$(0.8PZT-0.2PZNN) 세라믹스는 그 압전특성과 유전특성이 뛰어나지만 $1000^{\circ}C$ 이하의 낮은 소결 온도에서는 소결되지 않는다. $1000^{\circ}C$이하의 낮은 소결온도에서 소결하기 위해 CuO를 첨가한 결과, 소결온도 $920^{\circ}C$에서 소결성은 우수하였으나 그 압전 특성의 저하가 두드러졌다. 이는 XRD에서 확인한 결과에 따르면 CuO의 첨가가 우수한 MPB 조성으로 판명된 $MnO_2$ 가 첨가된 0.8PZT-0.2PZNN 세라믹스의 결정구조를 Rhombohedral 구조로 바꾸기 때문인 것으로 보였으며 이러한 문제는 PZNN의 비율을 조절하여 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스를 선택함으로 인해 해결할 수 있었다. 그러나 여전히 낮은 $Q_m$값을 높이기 위해서 $Al_2O_3$를 첨가하였고 그 결과 시편의 tetragonality 감소와 $Q_m$값의 증가를 확인할 수 있었으나 그 첨가량이 0.2wt% 이상일 경우에는 밀도의 감소로 인한 압전특성의 저하가 나타났다. 밀도의 향상을 위해 Zn and Ni excess 조성을 선택하였고 그 결과 0.5wt% $MnO_2$와 0.2wt% CuO 그리고 0.3wt% $Al_2O_3$를 첨가한 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스(Zn and Ni excess 조성)를 $920^{\circ}C$에서 소결한 경우 $k_p=0.581,\;Q_m=809,\;d_{33}=345\;pC/N\;and\;{\varepsilon}_{33}/{\varepsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.

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