• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.49-55
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• 2015

In this study, among in various scenarios of the duration degradation of the fuel cell, countermeasures for the cathode carbon carrier oxidation and the deactivation of catalyst by hydrogen / air interface formation have been studied. so the system was applied to the air cutoff valve. In terms of the component, the cold start performance, electrical stability, the airtight performance were mainly designed and their performance was confirmed. And in terms of the system, the air electrode flow is blocked off, so the oxygen concentration drops when system is powered off, As a result, By reducing unit cell voltage which affect the durability of the fuel cell reached up to 0.8V, the improved durability of the fuel cell was confirmed.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.87-98
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• 2018

The production of IPA from the oxidation of MX is completed under the catalysis of $H_3PW_{12}O_{40}$ (HPW) loaded on carbon and cobalt. Oxalic acid is tried to modify the carbon to upgrade the catalytic activity of HPW@C catalyst. The experiments show that the best carbon is acquired by carbonizing the carbon at $450^{\circ}C$ for 2 h in $N_2$ after being soaked in a $0.20mol\;l^{-1}$ oxalic acid solution for 16 h. The IPA produced by the HPW@C catalysts prepared with the carbon modified is 58.9% over that obtained by the catalysts prepared with the original carbon.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.185-197
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• 2019

Deactivation of porous photocatalytic materials was studied using three types of microstructured particles: macroporous titania particles, titania microspheres, and porous silica microspheres containing CNTs and $TiO_2$ nanoparticles. All particles were synthesized by emulsion-assisted self-assembly using micron-sized droplets as micro-reactors. During repeated cycles of the photocatalytic decomposition reaction, the non-dimensionalized initial rate constants (a) were estimated as a function of UV irradiation time (t) from experimental kinetics data, and the results were plotted for a regression according to the exponentially decaying equation, $a=a_0\;{\exp}(-k_dt)$. The retardation constant ($k_d$) was then compared for macroporous titania microparticles with different pore diameters to examine the effect of pore size on photocatalytic deactivation. Nonporous or larger macropores resulted in smaller values of the deactivation constant, indicating that the adsorption of organic materials during the photocatalytic decomposition reaction hinders the generation of active radicals from the titania surface. A similar approach was adopted to evaluate the activation constant of porous silica particles containing CNT and $TiO_2$ nanoparticles to compare the deactivation during recycling of the photocatalyst. As the amount of CNTs increased, the deactivation constant decreased, indicating that the conductive CNTs enhanced the generation of active radicals in the aqueous medium during photocatalytic oxidation.

• 산업기술연구
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• 제43권1호
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• pp.1-6
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• 2023

TiO₂ is a versatile metal oxide material that is frequently used as a photo-catalyst for organic pollutant oxidation and a functional material for ultraviolet-ray protection. To improve its chemical/physical properties and widen the range of industrial application, it is demanded to control the crystalline feature and morphology precisely by applying advanced nano-synthesis methods. In this study, we prepared TiO₂ nanoparticles using the water-in-oil (W/O) microemulsion method and compared them with the particles synthesized by the conventional precipitation method. Also, we tried to find the optimum conditions for obtaining nano-sized, anatase-rich TiO₂ particles by the W/O microemulsion method. We analyzed the crystalline feature and particle size of the prepared samples using X-ray diffraction (XRD) and Transmission electron microscopy (TEM). In summary, we found the W/O microemulsion is more effective than precipitation in obtaining nano-sized TiO₂. The best result was derived when the microemulsion was formed using AOT surfactant, hydrolysis was performed under basic condition and the sample was calcined at 200℃.

• 센서학회지
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• 제33권2호
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• pp.70-77
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• 2024

In this study, a fluorescent ethanol sensor is developed to determine the ethanol concentration in the liquid phase. The sensor is developed using a complex of resazurin (RA)/resorufin (RO) and a hydrotalcite (HT) catalyst in a sol-gel matrix of methyltrimethoxysilane (MTMS) to produce a fluorescent ethanol-sensing membrane (RA/RO^*HT membrane). The operation mechanism of the RA/RO^*HT membrane is based on (i) the oxidation of ethanol to acetaldehyde and (ii) the reduction of RA to RO, through electron flows followed by EtOH ↔ HT ↔ RA/RO ↔ EtOH interactions. These possible redox reactions can lead to an increased fluorescence intensity of the RA/RO^*HT membrane as the ethanol concentration increases. The RA/RO^*HT membrane shows a linear detection range of 1-20 vol.% EtOH with limit of detection (LOD) of 0.178%. Additionally, the RA/RO^*HT membrane has high sensitivity and accuracy for determining the alcohol content in several Korean alcoholic beverages.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.20-27
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• 2012

The $NH_3$-SCR characteristics of $NO_X$ over a V-based catalyst are experimentally examined over a wide range of operating conditions, i.e., $170-590^{\circ}C$ and $30,000-50,000h^{-1}$, with a simulated diesel exhaust containing $NH_3$, NO, $NO_2$, $O_2$, $H_2O$, and $N_2$. The influences of the space velocity and oxygen concentration on the standard-SCR reaction are analyzed, and it is shown that the low space velocity and high oxygen concentration promote the SCR activity by ammonia. The best $deNO_X$ efficiency is obtained with a $NO_2/NO_X$ ratio of 0.5 because of an enhanced chemical activity induced by the fast-SCR reaction, while at the $NO_2/NO_X$ ratios above 0.5 the $deNO_x$ activity decreases due to the slow-SCR reaction. The oxidation of ammonia begins to take place at about $300^{\circ}C$ and the reaction products, such as $N_2$, NO, $NO_2$, $N_2O$, and $H_2O$, are produced by the undesirable oxidation reactions of ammonia, particularly at high temperatures above $450^{\circ}C$. Also, $NO_2$ decomposes to NO and $O_2$ at temperatures above $240^{\circ}C$. Therefore, $NO_2$ decomposition and ammonia oxidation reactions deteriorate significantly the SCR catalytic activity at high temperatures.

• 대한화학회지
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• 제38권4호
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• pp.295-301
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• 1994

N4-polydentate 리간드(meso-Me$_6$-[14]-ane, rac-Me$_6$-[14]-ane, and cyclam)의 Ru(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ) 및 Pd(Ⅱ)금속이온 착물을 합성하여 NaOCl, H$_2$O$_2$, t-BuOOH, 및 PhIO 등의 산화제를 사용하므로서 몇 가지 올레핀 산화반응에서 각 착물의 촉매적 활성과 선택성을 연구하였다. substrate(cyclohexene, 1-hexene, cyclooctene, 1-octene, 및 styrene)의 산화반응 생성물질은 가스 크로마토그래프 방법으로 확인하였다. Ru(Ⅲ)-N$_4$ 착물은 올레핀의 촉매적 산화반응에서 산화제로 NaOCl을 사용하였을 때, 생성물질 epoxide에 대하여 상당히 높은 선택성을 나타내었다. Ru(Ⅲ)-N$_4$ 착물의 촉매적 활성도는 N$_6$-polydentate리간드의 flexibility, Ru(Ⅲ)-Cl의 결합 상호작용, 및 산화제의 입체적 효과에 따라 고찰하였다. Ni(II)-, Cu(II)-, 및 Pd(II)- (meso-Me$_6$[14]-ane) 착물의 촉매적 기능은 산화제로 PhIO를 사용한 1-octane의 산화반응에서 살펴 보았으며, 이 산화반응에서 Pd(Ⅱ)착물이 Ni(Ⅱ) 및 Cu(Ⅱ)착물들보다 높은 활성을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.1-9
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• 2011

티타니아, 바나디아, 지르코니아, 세리아를 고정한 실리카에 백금을 담지한 후 과산화수소로 처리하여 제조한 백금 촉매에서 산화물 고정과 과산화수소 처리가 백금의 분산 상태 및 일산화탄소 산화반응에서 이들의 촉매 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 산화물을 고정하고 과산화수소로 처리하면 실리카에도 백금이 잘 분산될 수 있음을 XRD, TEM, EXAFS, XPS, 일산화탄소 화학흡착 방법으로 검증하였다. 그러나 일산화탄소의 흡착성질과 일산화탄소 산화반응에서 촉매 활성은 고정한 산화물 종류에 따라 상당히 달랐다. 티타니아, 지르코니아, 세리아를 실리카에 고정하고 과산화수소로 처리하여 제조한 백금 촉매에서는 백금의 분산도가 높아져서 일산화탄소 산화반응에서 활성이 증진되었다. Pt-O-Zr 결합이 생성되어 백금의 분산도가 크게 향상된 지르코니아 고정 백금 촉매에서 산화물 고정과 과산화수소 처리로 인한 활성 증진 효과가 가장 컸다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.486-492
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• 2009

퀴놀린 습식산화는 $225^{\circ}C$와 $250^{\circ}C$에서 수행되었다. $250^{\circ}C$에서의 습식산화에서 퀴놀린은 30 min 내에 완전히 분해되었으며 총 유기탄소(TOC)는 120 min 내에 63% 감소하였다. 반면에 $225^{\circ}C$에서의 습식산화에서는 TOC는 240 min 동안 13% 감소하였다. 퀴놀린 산화 중 니코틴산과 초산이 주 중간생성물로 생성되었다. 균일촉매 $CuSO_4$ 또는 쉽게 산화되는 페놀을 첨가하여 온화한 반응조건인 $200^{\circ}C$에서의 퀴놀린 습식산화도 수행하였다. $CuSO_4$를 0.20 g/L 사용한 촉매 습식산화는 $250^{\circ}C$ 습식산화에서와 비슷한 퀴놀린 및 TOC 제거속도를 보였다. $200^{\circ}C$에서의 퀴놀린과 페놀 혼합물 습식산화에서는 퀴놀린과 페놀의 분해 개시에 필요한 자유라디칼이 생성되는 유도기간이 나타났다. 주어진 퀴놀린 초기농도에서 페놀 초기농도를 증가시킴에 따라, 퀴놀린과 페놀 분해를 위한 유도기간은 짧아졌고 습식산화 180 min 동안의 TOC 감소율은 60%에서 75%까지 증가하였다. 유도기간의 감소율은 퀴놀린에 대한 페놀 초기농도비를 증가시킴에 따라 감소하였다. 반면에 퀴놀린과 페놀 혼합물 습식산화에서의 페놀분해는 페놀 습식산화에서 보다 긴 유도기간을 필요로 하였고 서서히 진행되었다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.451-457
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• 2006

$CrCl_{3}$를 $NH_{3}$와 반응시켜 약 $850^{\circ}C$에서 표면적이 높은 단일 상 CrN 촉매를 합성하였다. 열질량분석을 통해 고체상 화학변이가 발생하는 온도를 파악하였고 물질의 상을 XRD로 분석하였다. 합성물질의 표면적, 결정크기 등을 분석하였고 합성변수의 영향을 확인하였다. 합성된 질화물의 표면적은 $12{\sim}47m^2/g$이었다. 공간속도는 표면적 증가에 약하게나마 영향을 미쳤는데 반응중간생성물의 빠른 제거가 표면적을 높이는데 기여하는 것으로 파악되었다. 승온환원반응 분석 결과 CrN은 비활성화(passivation)시 거의 산화되지 않아 수소분위기에서의 환원이 거의 일어나지 않았으며 약 $700^{\circ}C$와 $950^{\circ}C$ 부근에서 결정격자 중의 질소가 $N_{2}$로 분해되었다. 공기분위기에서 10 K/min의 속도로 가열하면 $300^{\circ}C$ 이후의 온도에서 산화가 진행되어 $800^{\circ}C$ 부근에서 $Cr_{2}O_{3}$ 상이 형성되기 시작하였으며 $900^{\circ}C$에서도 완전히 산화되지 않았다. 부탄과 피리딘을 이용한 활성실험 결과 CrN 촉매는 탈수소반응에 선택적으로 높은 활성을 가졌으며 수첨탈질이나 수소분해반응 활성은 거의 없었다. 부탄의 탈수소반응에서 부피반응속도는 상용 촉매인 $Pt-Sn/Al_{2}O_{3}$보다 우수하였다.