• 제목/요약/키워드: Porous alumina

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Pt/γ-Alumina/Cordierite 비드형 세라믹 폼 필터의 NOx 제거 특성 ([ De-NOx ] Characteristics for Pt/γ-Alumina/Cordierite Foam Filter of Beads Shape)

  • 박정욱;박제현;박재구
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.277-285
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    • 2007
  • Porous cordierite beads, of which the average pore size was $130{\mu}m$ and porosity was about 80%, were prepared by the foaming method and then their application as support of the $Pt/{\gamma}-alumina$ catalyst for $NO_x$, reduction with propene was investigated. The pressure drop of a 2 mm porous beads filter was less than that of a 1 mm porous beads filter and the difference in pressure drop between these two increased as the flow rate increased. The catalytic activity of $Pt/{\gamma}-alumina$ washcoated on the porous bead was tested with varying Pt loading $(0.005{\sim}0.1g/cm^3),\;C_3H_6/NO$ mole ratio $(0.5{\sim}8)$, space velocity $(20,000{\sim}30,000h^{-1})$ and oxygen contents (1 and 8). Pt loading of $0.04g/cm^3$ showed the highest activity for $NO_x$ conversion. The $De-NO_x$, test was operated in the temperature range of $200{\sim}400^{\circ}C$ and the best operation temperature of the catalytic filter is about $250^{\circ}C$. As the C/N ratio increased, increase of the $NO_x$, conversion might result from the increase in exhaustion of the amount of oxygen by the reduction of hydrocarbon. $NO_x$ conversion at $20,000h^{-1}$ of space velocity shows a maximum 34% higher conversion than that at $30,000h^{-1}$. On condition that $O_2$ was 5%, space velocity was $20,000h^{-1}$ and the C/N ratio was 8, the $NO_x$ conversion exhibited a maximum of 40% at $250^{\circ}C$.

화학기상증착법을 이용한 알루미나 복합 분리막의 제조 (Preparation of Alumina Composite Membranes by Chemical Vapor Deposition)

  • 안상욱;최두진;현상훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.927-933
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    • 1994
  • Alumina composite membranes were prepared by chemical vapor deposition (CVD) using aluminum-tri-isopropoxide as a precursor. Porous alumina supports were used in deposition, which were in disk shape with mean pore diameter of 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ and prepared by slip-coasting process. film deposition morphology on porous support was simulated through depositing alumina film on polycrystalline silicon pattern, and its step coverage observed by SEM showed one deviated from uniform step coverage. N2 permeability through composite membranes and the pressure dependence decreased as the deposition time increased. Initially, the N2 permeability of the top layer was tend to decrease rapidly, and then the degree of decrease in N2 permeability was tend to diminish with deposition time. The N2 permeability increased with heat treatment temperature and the crack was generated in top layer at 100$0^{\circ}C$.

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기상 화학증착법에 의해 $\alpha$-Alumina 지지관 상에 제조한 Silica막의 수소투과 특성 (Hydrogen Permeance of Silica Membrane Prepared by Chemical Vapor Deposition Method on an $\alpha$-Alumina Support Tube)

  • 김성수;이재홍;서동수;박상욱;서봉국
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.669-677
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    • 1998
  • A porous $\alpha$-alumina tube of 2.5 mm O.D. and 1.9 mm I.D. was used as the support of an inorganic membrane. Macropores of the tube, about 150 nm in size, were plugged with silica formed by thermal decomposition of tetraethylorthosilicate at $600^{\circ}C$. The forced cross-flow CVD method that reactant was evacuated through the porous wall of the support was very effective in plugging macropores. The H$_2$ permeance of the prepared membrane was of the order of $10^{-8}/ molㆍs^{-1}/ㆍm^{-2}/. Pa{-1}$/, while the $N_2$ permeance was below $10^{-11}/ molㆍs^{-1}/ㆍm^{-2}/ㆍPa^{-1}$/ at $600^{\circ}C$. This was comparable to that of silica-modified Vycor glass whose size was 4 nm.

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방전 플라즈마 소결법에 의한 다공성 알루미나 세라믹스의 제조 (Fabrication of Porous Alumina Ceramics by Spark Plasma Sintering)

  • 신현철;조원승;신승용;김준규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1183-1189
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    • 2002
  • 고강도의 다공성 알루미나 세라믹을 제조하기 위하여, 기공 전구체로서 흑연을 첨가한 후, 방전 플라즈마 소결시의 제조조건을 체계적으로 조사하였다. 제조한 다공성 알루미나에 대하여, 기공률과 기공분포 및 압축강도 등을 조사하였다. 알루미나에 흑연을 10∼50 vol%까지 첨가하여 방전 플라즈마 소결법으로 1차 소결체를 제조한 후, 공기 중 흑연을 열분해시켜 최종적으로 다공성 알루미나를 제조하였다. 그 결과, 소결온도 1000${\circ}C$, 유지시간 3 min, 압력 30 MPa, 승온속도 80${\circ}C$/min, 펄스방법 12:2의 조건에서 높은 기공률의 다공성 소결체를 얻을 수 있었다. 일례로, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 약 50∼57%의 높은 기공률을 나타내었다. 또한, 흑연의 함량이 증가함에 따라 개기공률은 지속적으로 증가하였다. 이러한 기공특성과 흑연함량의 상호관계는 클러스터의 수와 크기에 의존하는 퍼콜레이션 모델에 의해 설명될 수 있다. 한편, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 55∼200 MPa의 높은 강도값을 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 펄스전원에 의한 분말 입자간 방전 및 자기발열작용의 영향으로 생각된다.

냉동 후막 성형에 의한 다공성 Al2O3 필름 제조 (Fabrication of Porous Al2O3 Film by Freeze Tape Casting)

  • 신란희;구준모;김영도;한윤수
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.438-442
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    • 2015
  • Porous thick film of alumina which is fabricated by freeze tape casting using a camphene-camphor-acrylate vehicle. Alumina slurry is mixed above the melting point of the camphene-camphor solvent. Upon cooling, the camphene-camphor crystallizes from the solution as particle-free dendrites, with the $Al_2O_3$ powder and acrylate liquid in the interdendritic spaces. Subsequently, the acrylate liquid is solidified by photopolymerization to offer mechanical properties for handling. The microstructure of the porous alumina film is characterized for systems with different cooling rate around the melting temperature of camphor-camphene. The structure of the dendritic porosity is compared as a function of ratio of camphene-camphor solvent and acrylate content, and $Al_2O_3$ powder volume fraction in acrylate in terms of the dendrite arm width.

실리카-지르코니아 분리막 성능에 대한 다공성 지지체와 중간층의 영향 (The Effect of Porous Support and Intermediate Layer on the Silica-zirconia Membranes for Gas Permeation Performance)

  • 이혜련;서봉국
    • 멤브레인
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    • 제25권1호
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    • pp.15-26
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기공의 크기가 큰 다공성 지지체를 $3{\sim}4{\mu}m$, 150 nm의 크기를 갖는 ${\alpha}$-알루미나 입자를 물과 실리카-지르코니아 용액에 각각 분산시키는 방법으로 표면 개질을 하였다. $3{\sim}4{\mu}m$ 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액을 이용하여 금속 지지체 및 알루미나 지지체에 코팅하였을 때, 코팅횟수가 증가할수록 지지체의 표면의 큰 기공이 감소하였고, 여기에 150 nm 크기의 알루미나 입자가 분산된 용액으로 추가 코팅을 하면 작은 크기의 알루미나 입자가 기공 사이사이에 들어가면서 지지체를 좀 더 매끄럽게 개질하는 역할을 하는 것을 확인하였다. 특히 실리카-지르코니아 용액을 분산매로 하여 표면 개질을 한 경우, 알루미나 입자가 실리카-지르코니아 층에 촘촘하게 박힌 모양으로 고정이 되어 지지체 개질에 효과적임을 확인하였다. 이러한 방법으로 제조된 실리카-지르코니아 분리막의 기체투과도는 상온에서 각각 $1.8-8.4{\times}10^{-4}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$, $3.3-5.0{\times}10^{-5}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$이며 수소/질소 선택도는 Knudsen 분포를 보였다. 표면 개질된 지지체에 다양한 분리층을 형성하는 방법으로 무기 분리막 응용에 이용할 수 있을 것으로 예상된다.

Sol-gel 및 CVD법을 이용한 고온 수소 분리용 silica/alumina 복합막의 합성 (Synthesis of Silica/Alumina Composite Membrane Using Sol-Gel and CVD Method for Hydrogen Purification at High Temperature)

  • 서봉국;이동욱;이규호
    • 멤브레인
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    • 제11권3호
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    • pp.124-132
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    • 2001
  • 고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.

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슬립 캐스팅을 이용한 통기성 세라믹형의 쾌속 제작 (Rapid Tooling of Porous Ceramic Mold Using Slip Casting)

  • 정성일;정두수;임용관;정해도;조규갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.98-103
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    • 1999
  • The application field of porous mold is more and more expended. A mixture of alumina and cast iron is used for making porous mold using slip and vacuum casting method in this study. Slip casting is a process that slurry is poured into silicon rubber mold, dried in vacuum oven, debinded and sintered in furnace, In this procedure, slurry is composed of powder, binder, dispersion agent, and water. Vacuum casting is a technique for removing air bubbles existed in the slurry under vacuum condition. Since ceramics has a tendency of over-shrinkage after sintering, cast iron is used to compensate dimensional change. The results shows that sintering temperature has a great effect on characteristics of alumina-cast iron composite sintered parts. Finally ceramic-metal composite sintered mold can be used for aluminum alloy casting of shoe mold using this process.

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Influence of Ionic Liquid as a Template on Preparation of Porous η-Al2O3 to DME Synthesis from Methanol

  • Yoo, Kye-Sang;Lee, Se-Hee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1628-1632
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    • 2010
  • Porous ${\eta}-Al_2O_3$ was synthesized by modified sol-gel method using ionic liquid as a templating material. The addition of ionic liquid assisted to increase the surface area of alumina. However, the acidity of aluminas prepared with ionic liquids was hardly affected regardless the change of its structural properties. Among the ionic liquids used in this study, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([Bmim][$PF_6$]) was the most effective ionic liquid to produce porous ${\eta}-Al_2O_3$ particles. The catalytic performance of these aluminas has been investigated in dehydration of methanol to produce dimethyl ether. The alumina prepared with [Bmim][$PF_6$] outperformed the other aluminas except ${\eta}-Al_2O_3$ without modification in this reaction.