• 제목/요약/키워드: Ru 촉매

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탄소지지체의 화학적 변형에 따른 연료전지용 백금-루테늄 촉매의 전기화학적 활성의 영향 (Effect of Chemical Modification of Carbon Supports on Electrochemical Activities for Pt-Ru Catalysts of Fuel Cells)

  • 김병주;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.94.1-94.1
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    • 2011
  • In this work, ordered mesoporous carbons (OMCs) were prepared by the conventional templating method using mesoporous silica (SBA-15) for Pt-Ru catalyst supports in fuel cells. The influence of surface modification on carbon supports on the electrochemical activities of Pt-Ru/OMCs was investigated with different pH. The neutral-treated OMCs (N-OMCs), base-treated OMCs (B-OMCs), and acid-treated OMCs (A-OMCs) were prepared by treating OMCs with 2 M $C_6H_6$, 2 M KOH, and 2 M $H_3PO_4$, respectively. The surface characteristic of the carbon supports were determined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical activities of the Pt-Ru catalysts had been enhanced when the OMCs supports were treated by basic or neutral agents, while the electrochemical activities had been decayed for the A-OMCs supported Pt-Ru.

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금속 산화물 촉매의 크기와 형태에 따른 질소산화물의 탄화수소 선택적 촉매환원 특성 (Size and Shape Effect of Metal Oxides on Hydrocarbon Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Oxides)

  • 임태헌;조진오;현영진;목영선
    • 한국가스학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.20-28
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    • 2015
  • 탄화수소 선택적 촉매환원공정에서 ${\gamma}$-알루미나에 지지된 금속 산화물 촉매의 크기 및 형태에 따른 질소산화물 ($NO_x$) 저감 특성에 대해 조사하였다. 환원촉매로는 Ag, Cu 및 Ru를 사용하였으며, n-heptane을 환원제로 사용하였다. Ag/${\gamma}$-$Al_2O_3$ 촉매의 경우 온도범위 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 20 nm>50 nm>80 nm 순으로 Ag의 크기가 작을수록 $NO_x$ 전환효율이 높게 나타났다. 금속 산화물 촉매의 형태에 따른 영향은 구형과 선형에 대해 살펴보았다. Ag와 Cu는 동일한 조건에서 선형이 구형보다 $NO_x$ 전환효율이 높은 것으로 나타났으나, Ru의 경우에는 형태에 따른 영향이 거의 관찰되지 않았다. 사용된 금속산화물 촉매 중에서 Ag를 사용했을 때 $NO_x$ 저감효율이 가장 높았으며, 선형의 Ag를 사용했을 때 $300^{\circ}C$의 반응온도에서 대부분의 $NO_x$를 제거할 수 있었다. Cu와 Ru 촉매상에서는 NO가 환원되기보다는 $NO_2$로의 산화반응이 우세하여 전체적으로 $NO_x$ 저감효율이 낮게 나타났다.

중공 ZIF를 이용한 RuO2/h-Co3O4 촉매의 합성 및 산소 발생 반응으로의 활용 (Synthesis of RuO2/h-Co3O4 Electrocatalysts Derived from Hollow ZIF and Their Applications for Oxygen Evolution Reaction)

  • 구윤모;이영빈;임경민;김진수
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.180-185
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    • 2023
  • 물의 전기 분해 효율을 향상시키기 위해 산소발생반응(OER)의 반응 속도를 가속화하며 고성능과 장기 안정성을 가진 OER 전기촉매 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 고효율의 OER 전기촉매를 합성하기 위해 중공 금속-유기골격체 (MOF)로부터 유도된 루테늄-코발트 산화물 촉매를 개발하였다. 합성된 촉매는 루테늄의 표면 노출을 증대시킴으로 낮은 Tafel 기울기와 10 mA/cm2의 전류밀도에서 386 mV의 낮은 과전위가 관찰되었다. 또한 상용 RuO2 촉매 대비 높은 질량 활성과 안정성을 보여, 귀금속 촉매를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

이원 및 삼원 귀금속 알루미나 촉매를 이용한 메탄의 촉매 산화 (Catalytic combustion of methane over bi and tri noble metallic alumina catalysts)

  • 장현태;이지윤;말간단 바기아락스미;차왕석
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.894-897
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    • 2009
  • $\gamma-Al_2O_3$, $TiO_2$, ZrO에 Pt, Pd, Rh, Ru의 귀금속촉매를 분산하였으며, 촉매 분산은 과잉용액함침법으로 제조하였다. 저온에서 높은 산화능을 지닌 최소화된 귀금속의 함침량을 도출하기 위하여 연구를 수행하였다. 귀금속 촉매의 조성에 대한 영향을 도출하기 위하여 Rh, Pt, Pd, Ru에 대하여 조성과 함침량에 대하여 연구를 수행하였다. 충전층 반응기 및 모노리스 반응기를 이용한 촉매산화반응 실험결과 50% 전환온도 및 90% 전환온도를 측정한 결과 최적의 조성은 Pt-Rh /$Al_2O_3$ 촉매로 판명되었다.

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$N_2O$ 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓 자연 점화 연구 (Study on Auto Ignition of Hybrid Rocket Using $N_2O$ Catalytic Decomposition)

  • 용승주;김태규
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.202-205
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    • 2010
  • 이 연구에서는 아산화질소의 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓의 자연 점화에 관한 연구를 수행하였다. 하이브리드 로켓은 촉매 점화기, 고체연료, 연소기, 노즐로 구성하였다. 아산화질소를 분해하기 위해 Ru 촉매를 $Al_2O_3$ 지지체에 함침법을 이용하여 담지하였고, 제조된 촉매의 반응온도에 따른 아산화질소 분해율을 측정하였다. 촉매 점화기의 작동조건에 따른 온도변화를 측정하였고, 하이브리드 로켓의 자연 점화에 대한 가능성을 확인하였다.

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전이금속 (Ru$^{3+}$, Ni$^{2+}$, Cu$^{2+}$, Pd$^{2+}$)-Polyaza(N$_4$) 착물의 합성과 올레핀 산화반응에 대한 촉매적 활성

  • 박유철;김성수;나훈길;이동철;신상희;변종철
    • 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.

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루테늄 촉매를 이용한 N-치환 과수소아제핀 유도체의 합성 (Ruthenium Catalyzed Synthesis of N-Substituted Perhydroazepine Derivatives)

  • 심상철;도칠훈;이승엽;조완호;허근태
    • 대한화학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.652-657
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    • 1990
  • 각종 일차아민과 1,6-헥산디올을 촉매량의 $RuCl_3{\cdot}3H_2$O와 $PR_3$의 존재하 180$^{\circ}C$에서 5시간 반응시켜 N-치환 과수소아제핀을 높은 수득률로 얻었다. 방향족 아민인 아닐린 유도체에 대해서는 $RuCl_3{\cdot}3H_2$O와 PR3을 이용한 촉매계가 적당하고, 한편으로 지방족 아민에 대해서는 $RuCl_3{\cdot}3H_2$O와 $PBu_3$을 이용한 촉매계가 효과적인 것으로 확인되었다. 이러한 차이점은 염기성이 작은 방향족 아민에 대해서는 염기성이 작은 포스핀 배위자인 $PPh_3$가 유용하고 염기성이 큰 지방족아민에 대해서는 염기성이 큰 포스틴 배위자인 $PBu_3$가 유용함을 알 수 있었다.

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$NaBH_4$ 수용액 분해 수소 발생용 최적 촉매 개발 (Development of an Catalyst for Hydrolysis of Aqueous Sodium Borohydride Solution)

  • 양태현;;이원용;김창수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.296-298
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    • 2005
  • Hydrogen generation by the hydrolysis of aqueous sodium borohydride $(NaBH_4)$ solutions was studied using IRA-400 anion resin dispersed Pt. Ru catalysts and Lithium Cobalt oxide $(LiCoO_2)$ supported Pt, Ru and PtRu catalysts. The performance of the $LiCoO_2$ supported catalysts is better than the ion exchange resin dispersed catalysts. There is a marked concentration dependence on the performance of the $LiCoO_2$ supported catalysts and the hydrogen generation rate goes down if the borohydride concentration is increased beyond $10\%$. The efficiency of PtRu- $LiCoO_2$ is almost double that of either Ru-$LiCoO_2$ or Pt-$LiCoO_2$ for $NaBH_4$ concentrations up to $10\%$.

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Amorphous Citrate Precursor 법으로 제조한 La0.6Ca0.4CoO3와 Pb2Ru2O6의 전기화학적 촉매능 (Electrocatalytic Performances of La0.6Ca0.4CoO3 and Pb2Ru2O6 prepared by Amorphous Citrate Precursor Method)

  • 이철경;손헌준
    • 공업화학
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    • 제10권3호
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    • pp.331-335
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    • 1999
  • 진이급속 산화물은 전기화학적 산소 발생/환원에 대한 bifunctional 촉매효과가 있어 금속-공기 이차전지와 같은 에너지 저장기술 개발에 연구대상이 되어왔다. Amorphous citrate precursor법을 이용하여 perovskite 구조를 갖는 La-Ca-Co 산화물과 pyrochlore 구조를 갖는 Pb-Ru 산화물을 제조하고, 이후 열처리법으로 표면적이 큰 전이금속 산화물 촉매분말을 제조하였다. PTFE 결합 기체확산형 전극의 충방전 실험을 통하여 전기화학적 산소발생/환원에 대한 좋은 촉매능을 가짐을 확인하였고, ${\pm}25mA/cm^2$의 전류밀도를 가하고 공기를 공급하면서 충방전 실험한 결과 100시간 이내에서 두촉매분말 모두 안정하였다. ACP법으로 제조한 perovskite 구조의 La0.6Ca0.4CoO3과 pyrochlore 구조의 Pb2Ru2O6가 이차전지용 공기전극 재료로 사용할 수 있음을 확인하였다.

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Ru/C 촉매를 이용한 p-Toluidine의 선택적 수소화 반응에 있어서 공정변수의 최적화연구 (Optimization of Process Variables in the Hydrogenation of p-Toluidine on Ru/C Catalyst)

  • 홍범의;이종민;박융호
    • 공업화학
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    • 제19권4호
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    • pp.432-438
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    • 2008
  • Ru/C 촉매를 이용한 p-toluidine (TLD) 선택적 수소화 반응의 특성을 파악하기 위하여 반응 온도, 수소 압력, 촉매량, 반응용매 및 알카리 첨가제와 같은 공정변수들을 변화시켜가면서 반응속도와 생성물 분포에 미치는 영향을 조사하였다. TLD 수소화 반응에서 4-methylcyclohexylamine (MCHA)이 주된 생성물로 얻어졌으며 부반응물로는 bis(4-methyl cyclohexyl) amine (BMCHA)이 주로 생성되었다. MCHA는 온도와 압력의 증가에 따라 감소하였지만, 촉매량에 따라서는 증가함을 나타내었다. 용매의 변화에서는 isopropanol (IPA)에서 가장 좋은 선택도를 나타내었다. 이로부터 TLD 선택적 수소화에 대한 반응 기구를 제시하였다. 알카리염의 첨가는 BMCHA의 생성률을 낮게 하여 MCHA로의 선택도를 증가시켰으며 반응속도 또한 증가시켜주는 효과를 나타내었다.