• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1778-1782
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• 2009

Mesoporous TS-1 catalysts were prepared via a nanocasting route using two different carbon template sources of CMK-3 and commercial carbon black. Products were characterized by XRD, UV-Vis spectroscopy, SEM, TEM, and $N_2$ adsorption- desorption measurement. The catalytic performances of the samples for allylchloride epoxidation and oxidative desulfurization of the representative refractory sulfur compounds, dibenzothiophene and 4,6-dimethyldibenzothiophene, were compared against those of conventional TS-1. Whilst the allychloride epoxidation activity for the mesoporus TS-1 samples were similar, mesoporous TS-1 exhibited significantly higher catalytic activities than conventional TS-1 in oxidative desulfurization.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.845-851
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• 2008

티타늄이 그라프팅(grafting)된 SBA-15 촉매(Ti-grafted SBA-15)상에서 TBHP(tert-butylhydroperoxide)를 산화제로 사용하여 회분식 반응기에서 모델 황화합물 및 실제 디젤 유분(LCO; Light Cylcle Oil)의 선택산화탈황(ODS; Oxidative Desulfurization) 반응을 수행하였으며, 티타늄 함량, 산화제/황의 몰비, 반응온도의 효과 및 반응속도상수와 활성화 에너지를 조사하였다. 티타늄이 5 wt% 도입된 Ti-grafted SBA-15 촉매는 난분해성 황화합물인 디벤조티오펜(DBT; Dibenzothiophene)과 4, 6-디메틸디벤조티오펜(4, 6-Dimethyldibenzothiophene)의 설폰(sulfone) 화합물로의 산화반응 시 표준반응조건(TBHP/S=2.5, $80^{\circ}C$, 1 atm)에서 반응개시 후 20분 뒤 100% 전환되는 우수한 활성을 나타내었다. 실제 디젤유분인 LCO를 원료로 성능 시험을 한 결과 활성이 우수하게 나타났으며 Ti-grafted SBA-15 촉매는 LCO에 함유 되어 있는 난분해성 황화합물의 선택적 산화탈황촉매로써 응용 가능성을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.283-288
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• 2019

Catalytic removal of sulfur compounds from heavy naphtha (HN) was investigated using a combination of an oxidation process using hydrogen peroxide and an adsorption process using granulated activated carbon (GAC) and white eggshell (WES). This study investigated the impact of changing several operating parameters on the desulfurization efficiency. Specifically, the volume ratio of $H_2O_2$ to HN (0.01~0.05), agitation speed ($U_{speed}$) of the water bath shaker ($100-500{\pm}1rpm$), pH of sulfur solution (1~5), amount of adsorbent (0.1~2.5 g), desulfurization temperature ($25{\sim}85{\pm}1^{\circ}C$) and contact time (10~180 minutes) were examined. The results indicate that the desulfurization efficiency resulting from catalytic and adsorption processes of GAC is better than that of WES for oxidation and removing sulfur compounds from HN due to its high surface area. The desulfurization efficiency depends strongly on all investigated operating parameters. The maximum removal efficiency of GAC and WES achieved by this study was 86 and 65, respectively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.225-230
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• 2013

A new heteropolyanion-based ionic ($[Hmim]_5PMo_{10}V_2O_{40}$) was synthesized by the reaction of molybdovanadophosphoric acid ($H_5PMo_{10}O_{40}$) with N-methylimidazole. [$[Hmim]_5PMo_{10}V_2O_{40}$ showed a high catalytic activity in the oxidative desulfurization of sulfur-containing compounds in 1-methylimidazolium tetrafluoroborate ($[Hmim]BF_4$) ionic liquid using 30% aqueous $H_2O_2$ as the oxidant. The catalytic system was of high activity, simplified workup and flexible recyclability. The catalytic oxidation reactivity of sulfur-containing compounds decreased in the order dibenzothiophene (DBT) > 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) > benzothiophene (BT). The influences of various parameters including reaction time (t) and temperature (T), catalyst dosage, and oxidant to sulfur molar ratio n(O)/n(S) on the desulfurization of model oil were investigated in details. 99.1% of DBT conversion in the model oil was achieved at atmospheric pressure under the optimal conditions: n(O)/n(S) = 4:1, $60^{\circ}C$, 100 min and molar ratio of catalyst to sulfur of 0.062. The ionic liquid can be recycled six times without significant decrease in activity.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권3호
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• pp.431-443
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• 2013

Sulfur content of diesel fuel has been cut down to under 10 ppm ULSD (ultra low sulfur diesel) level by environmental regulation with the aim of reducing exhaust emissions. This review discusses the methods and principles of sulfur reduction in diesel and presents an overview of new approaches for ultra-deep desulfurization. The deep HDS (hydrodesulfurization) problems of diesel streams is exacerbated by the inhibiting effect of co-existing aromatics, nitrogen compounds and $H_2S$. The new approaches to deep desulfurization includes non-HDS type processing schemes such as adsorptive, extractive and oxidative desulfurization.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제21권8호
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• pp.828-830
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• 2000

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.3065-3072
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• 2013

Direct synthesis of $H_2O_2$ and in situ oxidative desulfurization of model fuel over Au/Ti-HMS and Au/TS-1 catalysts has been comparatively investigated in water or methanol. Maximum amount (82%) of active $Au^0$ species for $H_2O_2$ synthesis was obtained. Au/Ti-HMS and Au/TS-1 exhibited the contrary performances in $H_2O_2$ synthesis as $CH_3OH/H_2O$ ratio of solvent changed. $H_2O_2$ decomposition and hydrogenation in water was inhibited by the introduction of methanol. Effect of $O_2/H_2$ ratio on $H_2O_2$ concentration, $H_2$ conversion and $H_2O_2$ selectivity revealed a relationship between $H_2O_2$ generation and $H_2$ consumption. The highest dibenzothiophene removal rate (83.2%) was obtained over Au/Ti-HMS in methanol at 1.5 of $O_2/H_2$ ratio and $60^{\circ}C$. But removal of thiophene over Au/TS-1 should be performed in water without heating to obtain a high removal rate (61.3%). Meanwhile, $H_2$ conversion and oxidative desulfurization selectivity of $H_2$ were presented.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.567-573
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• 2017

선박용 경유(황 농도 약 230 ppmw)의 황화합물 제거를 위해 산화텅스텐($WO_x$)을 실리카로 이루어진 다공성 물질인 SBA-15에 담지한 산화 촉매를 제조하였으며 산화제로 과산화수소를 이용한 산화공정과 추출 용매로 아세토니트릴을 이용한 추출공정을 통해 촉매의 산화성능을 확인하였다. XRD 및 XRF, XPS 분석과 BET 이론을 통해 제조한 촉매의 물리적 특성에 대해 조사하였다. 담지된 $WO_x$는 삼산화텅스텐($WO_3$)으로 존재하였으며 실제 담지율이 약 10 wt% 부근일 때 단일층을 형성하는 것으로 판단된다. 제조한 촉매의 산화성능을 확인한 결과, 0.1 g의 13 wt% $WO_x$/SBA-15 촉매와 과산화수소(산소/황 몰 비=10)를 도입하여 $90^{\circ}C$에서 3시간 동안 반응이 이루어졌을 때 76.3%의 가장 높은 황 제거율을 나타냈다. 연속반응 비교 실험을 통해 1회의 산화반응으로 황 화합물의 산화가 충분히 일어났음을 확인하였다. 또한 5회의 추출공정을 통해 최대 94.4%의 황 제거율을 나타냈다.

• 청정기술
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• 제16권1호
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• pp.12-18
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• 2010

본 연구의 목적은 산화탈황 공정의 부산물인 dibenzothiophene sulfone의 분해반응용 KF/MgO 촉매를 개발하는 것이다. MgO 지지체에 KF를 담지시켜 KF/MgO 촉매를 제조하였다. KF 담지량 및 소성 효과 등이 촉매 특성에 미치는 영향을 BET표면적, XRF, XRD, 이산화탄소 승온탈착 실험 등을 통해서 분석하였다. Dibenzothiophene sulfone을 biphenyl 과 이산화황으로 분해하는 반응에서의 촉매 특성을 조사하였다. MgO 촉매에 KF를 담지하면 DBTS 분해반응 활성이 증가하였다. KF/MgO 촉매를 제조하여 373 K에서 건조과정만 거친 촉매의 활성이 고온에서 소성을 거친 촉매의 활성보다 높았으며, 이는 fluoride 이온 ($F^-$)이 염기도를 증가시키는 역할을 하기 때문으로 판단된다. KF를 10 wt% 담지한 촉매가 dibenzothiophene sulfone 분해 반응에서 가장 뛰어난 활성을 보였다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.91-97
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• 2019

산화탈황반응은 디벤조티오펜(dibenzothiophenes, DBTs)과 같이 제거하기 어려운 구조의 황화합물들을 선택적으로 산화하여 설폭사이드(sulfoxide)와 설폰(sulfone) 등의 형태로 전환하고, 이들을 추출과 흡착에 의해 제거할 수 있기 때문에 최근 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 선박용 경유의 산화탈황반응을 회분식반응기에서 산화제 과산화수소($H_2O_2$)와 함께 다양한 헤테로폴리산 담지촉매에 의해 수행하였다. 제조 촉매들은 X-선 회절분석(XRD), X-선 형광분석(XRF), X-선 광전자분광분석(XPS) 및 질소 흡착등온선 등의 기법에 의해 특성분석이 이루어졌다. 유망한 지지체인 실리카에 30 wt% 담지된 헤테로폴리산 촉매 활성 순위는 황 제거율 기준으로, $30\;H_3PW_{12}/SiO_2$ > $30\;H_3PMo_{12}/SiO_2$ > $30\;H_4SiW_{12}/SiO_2$ 순으로 나타났으며, 이는 헤테로폴리산의 고유 산세기에 기인한 것으로 판단된다. $30\;H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매는 반응 온도 $30^{\circ}C$, 촉매량 $0.025g\;mL^{-1}$ (cat./oil), 반응 시간 1 h의 반응조건 하에서 약 66%의 가장 높은 초기 황 제거율을 보였다. 그러나 $H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매의 재사용성 실험을 통해 확연하게 활성이 저하됨을 확인하였으며 이는 활성 성분인 $H_3PW_{12}$의 용출에 기인한 것으로 보인다. $H_3PW_{12}/SiO_2$ 촉매로의 세슘 양이온($Cs^+$) 도입에 의한 용해도의 변화와 함께 촉매의 안정성이 개선되었으며, $Cs^+$ 이온교환 된 촉매는 최소 5회 이상 재사용이 가능함을 확인하였다.