• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.83-90
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• 2004

Plasma/catalyst combined reactor was designed to overcome the limits of plasma and catalyst technologies. Optimum reductant and catalyst was selected from screening test. Experiments about the concentrations of reactant and $H_2O$ and the effect of temperature were carried out. Hydrocarbons with double bond such as propylene and so on were more reactive than any other reductants in plasma/catalyst condition. Photocatalyst, especially hombikat >$TiO_2$ with the largest surface area among the catalysts tested, showed the highest DeNOx efficiency in plasma/catalyst reaction. As the concentration of $H_2O$ increased, the removal of NO was enhanced. The increased concentration of >$O_2$ promoted the reaction of NO which was oxidized to$NO_2$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.343-347
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• 2012

충전형 저온 플라즈마 반응기 내에서의 가스 상 시안화합물의 분해특성을 반응기로 투입되는 방전 전력, 시안화합물의 유입농도, 운반기체인 공기의 습도 및 반응기 내의 충전물질 등을 변수로 연구하였다. 저온플라즈마 방전의 경우 시안화합물들의 분해는 트리클로로에틸렌에 비하여 상대적으로 매우 낮은 효율을 보였다. 그러나 플라즈마 방전 영역에 알루미나 또는 백금/알루미나 구슬을 충전한 경우 분해효율이 크게 높아졌으며 이는 플라즈마 반응과 더불어 백금/알루미나의 촉매작용에 의한 촉매 반응이 동시에 작용함에 기인한 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.497-502
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• 2014

상압 플라즈마 반응기 내에 Ni-$Al_2O_3$와 Ni-$MgAl_2O_4$ 촉매를 충진한 하이브리드 반응기를 이용하여 메탄과 이산화탄소의 전환반응을 진행하였다. 인가전력, 반응가스 유량, 혼합비율 및 반응기 온도 등 다양한 공정변수와 촉매의 충진 유무에 따른 메탄과 이산화탄소의 전환반응 특성이 분석되었다. 촉매의 반응 기여도 분석에서 공정온도를 $400^{\circ}C$까지 올린 경우에도 플라즈마 방전이 없이는 메탄과 이산화탄소의 촉매를 통한 자발적 전환반응이 일어나지 않았다. 이는 촉매를 충진하지 않은 플라즈마 방전만의 전환공정과의 비교를 통하여 확인할 수 있었다. 플라즈마 반응기에 촉매를 적용하는 경우에는 공정의 적절성과 전환처리에 적합한 촉매의 선택이 필수적이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.577-585
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• 2014

A series of experiments using atmospheric-pressure non-thermal plasma coupled with transition metal catalysts were performed to remove ethylene from agricultural storage facilities. The non-thermal plasma was created by dielectric barrier discharge, which was in direct contact with the catalyst pellets. The transition metals such as Ag and $V_2O_5$ were supported on ${\gamma}-Al_2O_3$. The effect of catalyst type, specific input energy (SIE) and oxygen content on the removal of ethylene was examined to understand the behavior of the hybrid plasma-catalytic reactor system. With the other parameters kept constant, the plasma-catalytic activity for the removal of ethylene was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ from high to low. Interestingly, the rate of plasma-catalytic ozone generation was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$, implying that the catalyst activation mechanisms by plasma are different for different catalysts. The results obtained by varying the oxygen content indicated that nitrogen-derived reactive species dominated the removal of ethylene under oxygen-lean condition, while ozone and oxygen atoms were mainly involved in the removal under oxygen-rich condition. When the plasma was coupled with $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$, nearly complete removal of ethylene was achieved at oxygen contents higher than 5% by volume (inlet ethylene: 250 ppm; gas flow rate: $1.0Lmin^{-1}$; SIE: ${\sim}355JL^{-1}$).

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.116-124
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• 2011

In this work, the effect of the initial concentration of methanol and ethanol, and the addition of oxygen molecules were discussed to improve the hydrogen generation using non-thermal plasma reactor effectively. In addition, the effect of ozone decomposition catalyst of manganese dioxide and its quantity was investigated. First, hydrogen concentration increased until an initial concentration of about 40,000[ppm] of methanol and thereafter it was saturated. Henceforth, hydrogen concentration decreased with increasing the oxygen percent on the carrier gas of nitrogen about both substances. Related with the effect of catalyst, it increased upto 60[g], but it was not changed largely after that. Consequently, it is confirmed that the hybrid process using plasma process and catalytic surface chemical reaction is a very promising way to increase the efficiency of hydrogen generation as investigated in this work.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권6호
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• pp.699-707
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• 2007

This study was carried out to investigate the reaction characteristics of corona/catalyst hybrid $DeNO_x$ process. The experiments were performed by using the multi-staged pin-to-hole type corona reactor which is enable to control the pin-to-hole gap and to insert the catalyst. Also, used for this study, were catalysts which commercially used Pt, Pd and $TiO_2$, and oxygen and hydrocarbon ($C_2H_4$) as reagents. In the syn-gas test, at high temperatures in the range of $100{\sim}200^{\circ}C$, the corona-only $DeNO_x$ process did not reduce the $NO_x$ concentration effectively. However in the presence of ethylene and oxygen as reagents, the $NO_x$ removal efficiency was better at these high temperatures than corona-only $DeNO_x$ process. In addition, coronal catalyst hybrid process with $TiO_2$ showed more efficiency of $NO_x$ removal than Pt and Pd catalyst, because the $TiO_2$ catalyst was more active than Pt and Pd catalyst to converse the $NO_2$ to $HNO_3$. Furthermore, at the condition of real diesel exhaust gas, the $DeNO_x$ efficiency of corona/catalyst hybrid process was not good at higher reaction temperature and plasma density.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.213-217
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• 2007

본 연구에서는 유전체장벽방전을 이용하여 휘발성 유기화합물의 일종인 벤젠의 분해 경향과 분해 생성물의 선택성에 대해서 연구하였다. 유전체장벽방전의 공정변수에 따른 벤젠의 분해율과 분해 생성물의 선택성을 높이기 위해서 반응기 내부에 촉매(H-ZSM-5, Na-Y)를 사용하였다. 실험은 대기압에서 수행하였으며, 방전전압, 체류시간, 농도 등의 공정변수에 따른 분해율을 조사하였다. 유전체 장벽방전만을 사용하는 방법과 비교하여 여기에 촉매를 동시에 사용하는 하이브리드 방전이 같은 전압과 체류시간조건에서 보다 효과적인 벤젠의 분해 방법임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.375-382
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• 2014

금속산화물이 담지된 허니컴 형상의 플라즈마-촉매 반응기를 이용하여 아이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 저감 및 부산물 생성 거동에 대해 조사하였다. 허니컴 형상의 다공질 세라믹 지지체(주성분: ${\alpha}-Al_2O_3$)에 금속산화물로 산화철($Fe_2O_3$) 또는 산화구리(CuO)를 담지시킨 후, 이 촉매가 동축 원통형 전극구조 내부에 위치하도록 플라즈마-촉매 반응기를 구성하였다. 플라즈마 반응에 의한 IPA 분해속도가 매우 빨랐기 때문에 IPA 분해효율 자체는 금속산화물 담지 여부 및 금속산화물 종류에 관계없이 유사한 것으로 나타났으나, 부산물 생성거동은 촉매종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 아세톤, 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 메테인, 일산화탄소 등의 유해 부산물 농도는 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$ < $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$ < ${\alpha}-Al_2O_3$ 순으로 높게 나타났다. 유량 $1L\;min^{-1}$, IPA 초기농도 5,000 ppm(산소: 10%), 방전전력 47 W의 조건에서 얻어진 $CO_2$ 선택도는 ${\alpha}-Al_2O_3$, $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$, $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$에 대해 각각 40, 80, 95%로서 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$가 플라즈마-촉매를 이용한 IPA의 산화에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 플라즈마를 단독으로 사용하여 휘발성유기화합물을 분해할 경우 타르형태의 생성물이 반응기에 퇴적되는 문제점이 있으나, 플라즈마-촉매 공정에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았으며 촉매의 활성이 그대로 유지되었다.