• 제목/요약/키워드: Oxidation Catalyst

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백금담지 알루미나 촉매와 오존 산화제 동시 적용에 의한 탄소 입자상 물질의 저온 산화반응 (Simultaneous Application of Platinum-Supported Alumina Catalyst and Ozone Oxidant for Low-temperature Oxidation of Soot)

  • 이진수;이대원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권5호
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    • pp.752-760
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    • 2018
  • 경유자동차에서 배출되는 탄소 입자상 물질 연소 온도구간을 낮추는 것은 미세먼지 배출 저감과 내연기관 자동차의 고연비 저배출 성능 구현이라는 측면에서 매우 중요한 기술적 과제 중 하나이다. 본 논문에서는 탄소 입자상 물질의 산화를 위해 오존을 산화제로 이용하고 백금계 산화촉매를 동시에 적용했을 때 관찰되는 $150^{\circ}C$ 부근 저온영역에서의 탄소 입자상 물질 연소반응에 관하여 논했다. 백금계 산화촉매를 적용했을 때 오존에 의한 탄소 입자상 물질의 산화속도를 크게 개선시키지 못했지만 연소반응의 이산화탄소 선택도를 향상시켰으며, 탄소 입자상 물질의 선택적 산화를 위해 고려된 NO의 $NO_2$로의 사전 전환($NO_2$-rich 조건)은 $NO_2$와 오존의 상호 상승작용에 의해 $150^{\circ}C$ 부근 온도영역에서의 탄소상 입자물질 연소성능을 높이는데 효과가 있었다.

Low Temperature Catalytic Activity of Cobalt Oxide for the Emergency Escape Mask Cartridge

  • Park, Jae-Man;Kim, Deog-Ki;Shin, Chang-Sub
    • International Journal of Safety
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    • 제1권1호
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    • pp.58-61
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    • 2002
  • A preparation method of cobalt supported alumina catalyst for a emergency escape mask cartridge has been studied. Catalysts were prepared by incipient wetness impregnation method using pre-shaped $\gamma$=alumina powders of 70-100 mesh. The catalyst was tested in a continuous-flow reactor system and characterized by elemental analysis, BET and TGA-DTA techniques. Cobalt shows higher activity than platinum or nickel for carbon monoxide oxidation at room temperature. Optimum loading amount of cobalt was 10 wt.% for CO oxidation and the reaction activity increases gradually with the increase of calcination temperature up to $450^{\circ}C.

Magnetic CoFe2O4 Nanoparticles as an Efficient Catalyst for the Oxidation of Alcohols to Carbonyl Compounds in the Presence of Oxone as an Oxidant

  • Sadri, Fariba;Ramazani, Ali;Massoudi, Abdolhossain;Khoobi, Mehdi;Azizkhani, Vahid;Tarasi, Roghayeh;Dolatyari, Leila;Min, Bong-Ki
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권7호
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    • pp.2029-2032
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    • 2014
  • Magnetically nano-$CoFe_2O_4$ efficiently catalyzes oxidation of primary and secondary benzylic and aliphatic alcohols to give the corresponding carbonyl products in good yields. The reactions were carried out in an aqueous medium at room temperature in the presence of oxone (potassium hydrogen monopersulfate) as an oxidant. In addition, the catalysts could be reused up to 6 runs without significant loss of activities. Catalyst was characterized by SEM, XRD and IR.

金屬킬레이트化合物의 觸媒作用에 依한 Aminophenol 類의 酸化的 重縮合反應 (Ⅰ) 溶媒의 效果와 生成重合體의 特性 (Dehydropolycondensation of Aminopenols under the Catalytic Action of Metallic Chelate Compounds (I) Effects of the Solvents and Characteristics of the Oligomers Obtained)

  • 최규석
    • 대한화학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.114-120
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    • 1968
  • Fe-EDTA complex, which is easily formed when Fe salt and EDTA.2Na are mixed in the aqueous medium, is found to be a very effective catalyst in the dehydropolycondensation of aminophenols. In the dehydropolycondensation of aminophenols, the catalyst, Fe(Ⅲ)-EDTA complex (higher oxidation state) is reduced to less stable Fe(Ⅱ)-EDTA complex (lower oxidation state), and the latter is easily oxidized by air to the original higher oxidation state complex, therefore the catalytic action of Fe-EDTA complex is found to be recycled effectively. Under the catalytic action of the above mentioned complex, p-aminophenol is polymerized in the aqueous medium to form the oligomers of p-aminophenol, which the degree of polymerization to be 5 or more. The oligomers formed contain partly quinone nucleus as well as amino and hydroxyl groups. In this study, the effects of the solvents and characteristics of the oligomers are discussed. These types of polymerizations catalyzed by the metallic chelate compounds are considered to be very closely related to the reactions in the living matters.

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Kinetics and Mechanism of the Oxidation of Carbon Monoxide on H$_2$-Reduced NiO-Doped $\alpha$-Fe$_2O_3$

  • Kim, Don;Kim, Keu-Hong;Choi, Jae-Shi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제9권2호
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    • pp.81-84
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    • 1988
  • The CO oxidation was performed on $H_2$-reduced NiO-${\alpha}-Fe_2O_3$ in the temperature range 150-$250^{\circ}C$. The kinetic study and the conductivity measurements indicate the oxidation reaction follows Langmuir-Rideal type process that is uncommon in heterogeneous catalyst$^1$. No active site is found on the catalyst surface for CO adsorption, but an oxygen vacancy adsorbs an oxygen, and this step is rate initiation. The partial orders are half for $O_2$ and first for CO, respectively. Apparent activation energy for over-all reaction is 9.05 kcal/mol.

Gif-KRICT Biomimetic Oxidation of Cyclohexane: The Influence of Metal Oxides

  • 박애숙;남상성;김성보;이규완
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권1호
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    • pp.49-52
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    • 1999
  • Various metal oxides such as Fe2O3, FeO, TiO2, MnO2, MoO3, WO3 and ZnO have been used as a catalyst for Gif-KRICT type cyclohexane oxidation. In this reaction, the conversion of cyclohexane to cyclohexanone and cyclohexanol and the selectivity ratio of cyclohexanone to cyclohexanol were greatly affected by the acidity of metal oxides. When metal oxide has more acidic property, the reactivity on oxidation is increased and the formation of cyclohexanone is more favored. From this result, we proposed a new mechanism for the biomimetic Gif-KRICT oxidation system.

Water 수처리를 이용한 귀금속 촉매의 VOCs 산화특성 (Oxidation characterization of VOCs over noble metal catalyst using water treatment)

  • 김문찬
    • 분석과학
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    • 제18권2호
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    • pp.120-129
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    • 2005
  • VOC는 대기오염의 주원인으로서 인식되어왔다. 촉매산화는 저온에서 높은 효율을 나타내기 때문에 VOCs 제거를 위한 가장 중요한 처리기술중 하나이다. 이 연구에서는 $TiO_2$ 담체에 Pt, Ir 그리고 Pt-Ir을 담시지켜 촉매를 제조하였다. 금속 분산에 따르면 $H_2O-H_2$ 처리방법이 사용되었고, 반응물로서 Xylene,Toluene 그리고 MEK을 사용하였다. 단일 또는 두 가지 이상의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, XRD, XPS, TEM 분석을 통하여 특성화하였다. 그 결과 Pt 촉매는 Ir 촉매에 비해 더 높은 전환율을 나타내었고, Pt-Ir 촉매는 가장 높은 전환율을 나타내었다. $H_2O-H_2$ 처리한 촉매들은 처리하지 않은 것보다 VOCs 전환율이 높았다. VOCs 산화에서, Pt-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고 그것은 Pt의 metal 영역을 강화시켰다. 따라서 두 가지 금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. $H_2O-H_2$ 처리가 Pt 입자의 분산에서 형태에 영향을 미쳤다. 동역학적으로 VOCs 산화는 1차 반응이다. $H_2O-H_2$ 처리한 촉매들의 활성화에너지가 처리하지 않은 것들보다 낮았다. 이 연구에서 Pt에 Ir을 소량첨가함으로써 VOCs 산화반응에 효과적이었다.

금속염화물이 담지된 V2O5-WO3/TiO2 계 SCR 촉매에 의한 수은 및 NO 동시 제거 (Simultaneous Removal of Mercury and NO by Metal Chloride-loaded V2O5-WO3/TiO2-based SCR catalysts)

  • 함성원
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.172-180
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    • 2017
  • HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응에 대한 열역학적 검토 결과 수십 ppm 수준의 HCl이 존재하는 경우에 SCR 반응 온도범위에서 원소수은의 염화수은으로의 전환은 100% 가능한 것으로 확인하였다. SCR공정 운전 온도범위에서 Cu, Fe, Mn의 염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 우수한 NO 제거 활성을 보였다. $NH_3-TPD$ 측정결과 $NH_3$의 흡착강도를 나타내는 탈착온도가 높은 촉매가 우수한 NO 제거활성을 나타내었다. 반응가스에 HCl을 공급할 경우 원소수은의 산화반응이 촉진되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, NO와 함께 $NH_3$가 존재하는 SCR반응 조건에서는 촉매표면에 강하게 흡착되는 $NH_3$에 의해 촉매표면에 HCl의 흡착이 방해를 받기 때문에 HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응 활성이 억제되는 것으로 나타났다. SCR반응 조건에서 금속염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 금속염화물이 담지되지 않은 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매에 비해 우수한 수은 산화활성을 보이는데 이는 촉매 표면에 존재하는 금속염화물의 염소기가 수은 산화반응에 참여하여 활성을 증가시키기 때문으로 판단된다.

수소 활용공정 안전성 확보를 위한 Pd/TiO2 수소 상온산화 촉매의 제조 및 허니컴 구조의 코팅 조건 최적화 연구 (A optimization study on the preparation and coating conditions on honeycomb type of Pd/TiO2 catalysts to secure hydrogen utilization process safety)

  • 장영희;이상문;김성수
    • 유기물자원화
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    • 제29권4호
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    • pp.47-54
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    • 2021
  • 본 연구는 수소 경제 사회에서 누출·농축 수소에 대한 안전성 확보를 위해 Pd/TiO2 촉매를 허니컴 형태로 코팅하여 그 성능을 평가하였다. 열원에 노출되지 않는 액상환원법을 기반으로 촉매를 제조하였으며, 2~4 nm의 매우 작은 활성입자로 존재함을 H2-chemisorption 분석을 통해 확인하였다. 또한 환원반응온도가 증가할수록 metal dispersion 감소 및 활성입자 크기가 증가함을 확인하였으며, 활성금속 입자 크기와 수소 산화 성능은 비례관계에 있음에 따라 수소 산화 성능 감소결과와 일치함을 확인하였다. 제조된 촉매를 실 공정에 적용할 수 있도록 허니컴 형태의 지지체에 코팅하였을 때, AS-40 바인더를 20 wt%이상 코팅하였을 때 저농도 수소 조건에서 90% 이상의 산화 성능을 관찰하였다. 이는 촉매의 부착강도를 증진시키고 촉매 탈리를 방지하여 장기적인 촉매 활성을 기대할 수 있음을 SEM 분석을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 가스화 등과 같은 유기물 자원화를 통해 수소 생산 및 수소 인프라 구축 사회에서 안전성을 확보할 수 있는 기초연구로, 추후 예측하지 못한 안전사고를 대응할 수 있는 시스템으로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Pt/C 및 Pt-Ru/C 촉매를 사용한 직접 메탄올 연료전지 연료극의 메탄올 산화 반응 특성 (Oxidation Characteristics of Methanol on Pt/C and Pt-Ru/C Catalyst for the Anode of Direct Methanol Fuel Cell)

  • 정두환;이창형;신동열
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.35-43
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    • 1998
  • 본 연구에서는 Pt/C와 Pt-Ru/C 촉매를 이용하여 직접메탄올 연료전지용 연료극 전극을 제조하고 전극 및 메탄올 산화 특성에 대하여 고찰하였다. 전극은 SEM, TEM 및 열중량 분석을 통하여 특성을 조사하였다. 메탄올의 산화 특성은 1M CH3OH+1M H2SO4 용액에서 정전위/정전류계를 이용하여 반전지 시험 및 순환 전압-전류법으로 조사하였다. 연구결과를 통하여 메탄올 산화전극은 촉매층 내에 PTFE가 20w% 포함되었을 경우가 백금촉매의 이용률이 높고 우수한 성능을 보여 주었다. Pt-Ru/C 이원촉매는 Pt/C 촉매에 비하여 메탄올 산화특성이 우수하고 성능이 우수한 촉매임을 알 수 있었다. Pt/Ru/C와 Pt/C 촉매를 이용하여 제조한 전극의 메탄올 산화반응에 대한 활성화 에너지는 11.60 kJ/mol과 26.85 kJ/mol이었다.

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