• 제목/요약/키워드: Solid Catalysts

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술폰산으로 표면개질된 메조기공 실리카 촉매의 제조 및 Octamethylcyclotetrasiloxane 개환중합에서의 촉매 활성 (Mesoporous Silica Catalysts Modified with Sulfonic Acid and Their Catalytic Activity on Ring Opening Polymerization of Octamethylcyclotetrasiloxane)

  • 이연송;황하수;이지영;로누호앙티엔;느윙티엔지앙;이동현;박인
    • 공업화학
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    • 제31권4호
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    • pp.383-389
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    • 2020
  • 프로필 술폰산으로 개질된 메조기공 실리카 고체 산 촉매를 octamethylcyclotetrasiloxane (D4)의 양이온 개환중합을 위해 합성하였다. 서로 다른 기공 크기를 갖는 두 세트의 MCM-41 (1.7 및 2.8 nm) 및 SBA-15 (8.1 및 15.9 nm)을 촉매의 지지체로 사용하였고, 이를 (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane으로 표면개질하고 산화시켜 술폰산으로 개질된 고체 산촉매를 제조하였다. 제조된 촉매는 기공 크기와 비표면적, 기공 부피가 약간씩 감소하였음을 X선 회절, 질소흡탈착을 통하여 확인하였다. 또한 적외선분광법과 핵자기공명법의 분광학적 방법을 이용하여 술폰산이 개질되었음을 확인하였다. 입도의 촉매 활성에 대한 효과를 관찰하기 위하여 주사전자현미경으로 관찰하였다. D4의 개환중합을 통한 PDMS 합성을 위하여 촉매를 사용하였으며, 중합 반응의 전환율과 중합 속도는 촉매의 기공 크기, 비표면적, 입자크기 및 입자의 응집도에 의존하였다. 중합 속도의 순서는 8.1 nm의 SBA-15으로 제조한 촉매가 가장 반응속도가 빨랐으며, 가장 좋은 촉매 활성을 보였다.

수중에서 금속 촉매의 니트릴 수화 반응에 의한 환경친화적 아미드 합성 (Environmentally Friendly Synthesis of Amide by Metal-catalyzed Nitrile Hydration in Aqueous Medium)

  • 무하마드 아십 후세인;김정원
    • 공업화학
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    • 제26권2호
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    • pp.128-131
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    • 2015
  • 친환경적 조건에서의 니트릴의 수화 반응은 아미드를 생산하기 위한 가장 경제적이고 매력적인 방법이다. 고체 금속 산화물과 지지체를 이용한 전이 금속 촉매 시스템은 이러한 니트릴 수화 반응을 보다 향상시키기 위한 의미 있는 연구로써 수행되어져 왔다. 이들 촉매들의 중요한 특징은 방향족, 지방족, 이종 원자형, 지방족 고리형 등의 니트릴들을 포함하는 넓은 범위의 다양한 기질들에 적용된다는 것이다. 또한 이들은 높은 촉매적 활성을 유지하면서 여러 번의 재사용성이 가능하고 반응 후 그 혼합물로부터 분리가 용이하다는 장점들을 갖는다. 이 리뷰를 통하여 니트릴 수화반응을 통한 아미드 합성에 적용되는 금속 산화물과 지지체를 가진 금속 촉매들에 대해 알아본다.

불균일 촉매를 이용한 부식산의 오존 처리 (Ozonation of Humic Acid with Heterogeneous Catalysts)

  • 이동석
    • 산업기술연구
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    • 제29권A호
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    • pp.89-94
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    • 2009
  • The efficiency of heterogeneous catalysts has been investigated in ozonation process for organic removal. Heterogeneous catalytic ozonation was conducted for the degradation of humic acid in the presence of Granular Activated Carbon or Zeolite as a solid catalyst. And the results were compared to those of ozonation alone and adsorption alone without ozonation. The degradation characteristics of humic acid in each process were examined with the values of pH, TOC, $UV_{254}$ and $COD_{Cr}$.

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Trimerization of Isobutene over Solid Acid Catalysts under Wide Reaction Conditions

  • Yoon, Ji-Woong;Jhung, Sung-Hwa;Kim, Tae-Jin;Lee, Hee-Du;Jang, Nak-Han;Chang, Jong-San
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권11호
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    • pp.2075-2078
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    • 2007
  • Oligomerization of isobutene has been investigated using a few solid acid catalysts in order to produce efficiently triisobutenes that are useful chemical feedstocks for heavy alkylates and neo-acids. Several reaction conditions such as space velocity and isobutene concentration are evaluated, and a few cation exchange resins with various acid capacities were compared in the reaction. High trimers selectivity and high conversion can be obtained over a catalyst containing high acid capacity at low space velocity and relatively low isobutene concentration. The stability of a catalyst for the reaction is high when the acid capacity of the catalyst is high (for example Amberlyst-35).

Catalytic Dehydrocoupling of Bis(1-sila-3-butyl)benzene and 2-Phenyl-1,3-disilapropane by Zirconocene Catalysts

  • 우희권;송선정
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권11호
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    • pp.1040-1044
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    • 1996
  • The catalytic dehydrocoupling of bis(1-sila-3-butyl)benzene, 1 by Cp2ZrCl2/Red-Al and Cp2ZrCl2/n-BuLi combination catalysts yielded a mixture of oily and solid polymers. While the catalytic dehydrocoupling of 2-phenyl-l,3-disilapropane, 2 by Cp2ZrCl2/n-BuLi combination catalyst produced a mixture of oily and solid polymers, the catalytic redistribution/dehydrocoupling of 2 by Cp2ZrCl2/Red-Al combination catalyst gave oily polymer. The dehydrocoupling of 1 and 2, unless the prior silane redistribution occurs, seems to initially produce a low-molecular-weight polymer, which then undergoes an extensive cross-linking reaction of backbone Si-H bonds, leading to an insoluble polymer.

Characterization by Solid-State $^51V$ NMRand X-ray Diffraction of Vanadium Oxide Supported on ZrO₂

  • 손종락;박만영;배영일
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권3호
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    • pp.274-278
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    • 1996
  • Vanadium oxide-zirconia catalysts were prepared by dry impregnation of powdered Zr(OH)4 with aqueous solution of NH4VO3. The characterization of prepared catalysts was performed using 51V solid state NMR, XRD, and DSC. The addition of vanadium oxide up to 9 mol% to zirconia shifted the phase transitions of ZrO2 from amorphous to tetragonal toward higher temperatures due to the interaction between vanadium oxide and zirconia. On the basis of results of XRD and DSC, it is concluded that the content of V2O5 monolayer covering most of the available zirconia was 9 mol%. The crystalline V2O5 was observed only with the samples containing V2O5 content exceeding the formation of complete monolayer (9 mol%) on the surface of ZrO2.

Prediction of Axial Solid Holdups in a CFB Riser

  • Park, Sang-Soon;Chae, Ho-Jeong;Kim, Tae-Wan;Jeong, Kwang-Eun;Kim, Chul-Ung;Jeong, Soon-Yong;Lim, JongHun;Park, Young-Kwon;Lee, Dong Hyun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.878-883
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    • 2018
  • A circulating fluidized bed (CFB) has been used in various chemical industries because of good heat and mass transfer. In addition, the methanol to olefins (MTO) process requiring the CFB reactor has attracted a great deal of interest due to steep increase of oil price. To design a CFB reactor for MTO pilot process, therefore, we has examined the hydrodynamic properties of spherical catalysts with different particle size and developed a correlation equation to predict catalyst holdup in a riser of CFB reactor. The hydrodynamics of micro-spherical catalysts with average particle size of 53, 90 and 140 mm was evaluated in a $0.025m-ID{\times}4m-high$ CFB riser. We also developed a model described by a decay coefficient to predict solid hold-up distribution in the riser. The decay coefficient developed in this study could be expressed as a function of Froude number and dimensionless velocity ratio. This model could predict well the experimental data obtained from this work.

연소촉매 FeOOH를 포함하는 고체추진제 특성 연구: FeOOH의 소성온도 영향 (A study on the Properties of Solid Propellant Containing FeOOH Combustion Catalyst: Effect of FeOOH Calcination Temperature)

  • 전수아;박성준;김운재;박정호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.10-15
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    • 2020
  • 본 연구는 동일한 제조법을 가지는 연소촉매 FeOOH와 Fe2O3를 제조하여 고체추진제에 적용 후 기계적 물성 및 연소 특성의 변화에 관한 내용이다. 동일한 제조방법을 가지는 FeOOH와 Fe2O3를 만들기 위하여 FeOOH를 200, 300, 400, 500℃에서 2시간 동안 소성시킨 후 XRD 결과를 확인하였다. 또한, 제조된 촉매를 고체추진제에 적용 후 기계적 물성 및 연소 특성의 변화를 나타내었다. XRD 결과상으로 FeOOH는 200~300℃사이에서 Geothite에서 Hematite로 결정상이 변화하는 것을 확인하였다. 추진제의 응력은 연소촉매의 소성온도가 높아짐에 따라 변화가 거의 없지만 연신율은 소성을 진행한 촉매를 적용 시 증가하였다. 연소속도는 소성을 하지 않은 FeOOH가 다른 촉매에 비해 약 3~5% 빠르다는 것을 확인하였다.

MOCVD를 이용한 금속 촉매 종류에 따른 β-Ga2O3 나노 와이어의 제작과 특성 (Catalytic synthesis and properties of β-Ga2O3 nanowires by metal organic chemical vapor deposition)

  • 이승현;이서영;정용호;이효종;안형수;양민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) 방법을 이용하여 금속 촉매에 따른 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 제작과 특성에 대해 연구하였다. 본 연구의 성장 조건에서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 성장이 가능한 금속 촉매는 Au, Cu 그리고 Ni이 있었으며 각 금속 촉매로 성장한 나노 와이어는 성장률과 형상에 많은 차이가 있었다. Ni 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Solid(VS) 과정이 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어 성장의 주된 메커니즘이고 Au, Cu 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Liquid-Solid(VLS) 과정이 주된 성장 메커니즘 임을 확인할 수 있었다. 또한, 촉매의 종류에 따라서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 광학적 특성도 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 동일한 성장 조건에서 Ti, Ag 그리고 Sn 금속은 나노 와이어 성장을 위한 촉매로 작용하지 못하였다. 본 연구에서는 금속 촉매에 따른 나노 와이어의 성장 가능 여부와 성장한 나노 와이어의 특성 변화가 금속 촉매의 녹는 점, 금속- Ga의 공융 점과 관련이 있음을 상태도와 연관 지어 밝혀내었다.

Cinchona-based Sulfonamide Organocatalysts: Concept, Scope, and Practical Applications

  • Bae, Han Yong;Song, Choong Eui
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권6호
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    • pp.1590-1600
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    • 2014
  • Cinchona-based bifunctional catalysts have been extensively employed in the field of organocatalysis due to the incorporation of both hydrogen-bonding acceptors (quinuclidine) and hydrogen-bonding donors (e.g., alcohol, amide, (thio)urea and squaramide) in the molecule, which can simultaneously activate nucleophiles and electrophiles, respectively. Among them, cinchona-derived (thio)urea and squaramide catalysts have shown remarkable application potential by using their bifurcated hydrogen bonding donors in activating electrophilic carbonyls and imines. However, due to their bifunctional nature, they tend to aggregate via inter- and intramolecular acid-base interactions under certain conditions, which can lead to a decrease in the enantioselectivity of the reaction. To overcome this self-aggregation problem of bifunctional organocatalysts, we have successfully developed a series of sulfonamide-based organocatalysts, which do not aggregate under conventional reaction conditions. Herein, we summarize the recent applications of our cinchona-derived sulfonamide organocatalysts in highly enantioselective methanolytic desymmetrization and decarboxylative aldol reactions. Immobilization of sulfonamide-based catalysts onto solid supports allowed for unprecedented practical applications in the synthesis of valuable bioactive synthons with excellent enantioselectivities.