• 제목/요약/키워드: Temperature programmed desorption

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자동차 배기정화용 3원촉매정화기의 국산화 시도를 위한 촉매성분의 개발과 그 촉매 특성에 관한 연구 -WO$_3$ 및 La$_2$O$_3$조촉매성분들의 첨가에 따른 Pd/$\gamma$-Alumina 촉매들의 표면특성 변화- (Studies on the Developement of Active Components and their Charactrization of 3-Way Catalysts for Autombile Emission Control -Studies on the surface Characterstics Changes of Pd/$\gamma$-Alumina Catalysts by Addition of WO$_3$ and La$_2$O$_3$ as Promoters-)

  • 이상윤;정석진;박경석
    • 한국표면공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.30-38
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    • 1990
  • For the purpose of suggesting the thermal resistant catalyst for automobile emission control, various catalysts, Pd-WO3 and PD-La2O3 systems, were charactrized before and after thermal aging. It was found that La2O3 formed amorphous surface compound on the support by strong metal-support interaction(SMSI). And by Temperature Programmed Desorption (TPD) expeiment, it was found that the distribution of acid site which is strong acid sites by adding the promoters. After thermal aging, it was observed that the acidity of Pd-WO3 system was decreased largely because of losing acid site by metal vaporization. On the other hand, there was pretty small change in the properties of matter of Pd-La2O3 system. Therefore, it could be considered that La2O3 formed heat resisting amorphous surface compound on the support by SMSI.

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CO Adsorption and Reaction on Clean and Zn-deposited Au(211) surface

  • 조상완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2013
  • Crucially, effective catalysts must be capable of efficiently catalyzing the protonation of adsorbed CO to adsorbed CHO or COH. One of the strategies is alloying with metals with higher oxygen affinity and Au-Zn alloy is one of the best candidates. At first, we made Au-Zn alloy using vacuum evaporating method. Zn was deposited on the Au(211) surface and the amount was estimated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) using the relative sensitivity of Au 4f and Zn 3d. We investigated CO adsorption on a clean Au(211) and Au-Zn alloy using temperature-programmed desorption (TPD) and XPS. From the TPD results, we can conclude that the presence of the particular step sites at the Au(211) surface imparts stronger CO bonding and Zn atoms are sitting on the step sites at the Au(211) when Zn is deposited. The XPS results show the oxygen atoms of CO bond Zn atoms on Au-Zn surface. It should be an evidence that alloying Zn atoms that has high oxygen affinity into an electrocatalyst may allow CHO* to bind to the surface through both the carbon and oxygen atoms.

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Surface Reactions of Atomic Hydrogen with Ge(100) in Comparison with Si(100)

  • Jo, Sam Keun
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권6호
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    • pp.174-178
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    • 2017
  • The reactions of thermal hydrogen atoms H(g) with the Ge(100) surface were examined with temperature-programmed desorption (TPD) mass spectrometry. Concomitant $H_2$ and $CH_4$ TPD spectra taken from the H(g)-irradiated Ge(100) surface were distinctly different for low and high H(g) doses/substrate temperatures. Reactions suggested by our data are: (1) adsorbed mono(${\beta}_1$)-/di-hydride(${\beta}_2$)-H(a) formation; (2) H(a)-by-H(g) abstraction; (3) $GeH_3$(a)-by-H(g) abstraction (Ge etching); and (4) hydrogenated amorphous germanium a-Ge:H formation. While all these reactions occur, albeit at higher temperatures, also on Si(100), H(g) absorption by Ge(100) was not detected. This is in contrast to Si(100) which absorbed H(g) readily once the surface roughened on the atomic scale. While this result is rather against expectation from its weaker and longer Ge-Ge bond as well as a larger lattice constant, we attribute the absence of direct H(g) absorption to insufficient atomic-scale surface roughening and to highly efficient subsurface hydrogenation at moderate (>300 K) and low (${\leq}300K$) temperatures, respectively.

석탄 비산재로부터 합성된 제올라이트의 암모니아의 흡착용량 및 파과특성 (Ammonia Adsorption Capacity and Breakthrough Curve of Zeolitic Materials Synthesized from Coal Fly Ash)

  • 박종원;이창한
    • 한국환경과학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.833-844
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    • 2022
  • A zeolite material with a Si/Al molar ratio of 1.2 was synthesized by changing the NaOH/CFA ratio of coal fly ash (CFA) via a fusion/hydrothermal reaction in the HD thermal power plant. The change in the crystal structure of the zeolite was confirmed using XRD and SEM, and the ammonia adsorption capacities of the synthesized zeolitic materials and a commercial zeolite (Na-A zeolite) were analyzed via an ammonia temperature-programmed desorption (NH3-TPD) process. The SEM and XRD results revealed out the zeolitic materials from the coal fly ash maintained a hexagonal Linde-type crystal structure similar to that of Na-A zeolite, but the crystallinity of the synthesized zeolitic material was reduced due to impurities. The NH3 adsorption capacity, determined from the NH3-TPD analysis of was 1.122 mmol/g of the synthesized zeolitic material, which was lower than the NH3 adsorption capacity of the Na-A zeolite.

알칼리 금속 이온(Na, K)이 V/W/TiO2의 NH3-SCR 반응인자에 미치는 영향 (The Effect of Alkali Metal Ions (Na, K) on NH3-SCR Response of V/W/TiO2)

  • 여종현;홍성창
    • 공업화학
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    • 제31권5호
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    • pp.560-567
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    • 2020
  • 본 연구는 다양한 산업공정의 배가스 중 대표적인 활성저하 물질로 알려진 알칼리 금속[Na(Sodium)과 K(Potassium)]이 V/W/TiO2 촉매의 NH3-SCR 반응에 미치는 영향을 확인 하였다. 이에 따른 활성 저하 원인을 규명하고자 NO, NH3-TPD, DRIFT, H2-TPR 분석을 수행 하였다. 그 결과, 각 알칼리 금속은 촉매 피독으로 작용하여 NH3 흡착양이 저하되고, Na과 K은 촉매의 반응 활성에 기여하는 L산점과 B산점을 감소시켜 SCR 반응을 저하시킨다. H2-TPR 분석을 통하여 알칼리 금속은 V-O-V (bridge oxygen bond)와 V=O (terminal bond)의 환원 온도에 영향을 끼쳐, 환원 온도가 고온으로 올라가기 때문에 활성 저하 원인으로 판단된다.

망간 산화물 촉매상에서 일산화탄소의 산화반응 : 소성온도의 영향 (CO Oxidation Over Manganese Oxide Catalysts: Effect of Calcination Temperature)

  • 박정현;김윤정;조경호;김의식;신채호
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.41-47
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    • 2011
  • 순수한 $MnO_2$ 산화물을 과망간산칼륨과 망간아세테이트를 사용하여 침전법으로 제조하였고 소성온도를 달리하여 CO 산화반응을 수행하였다. 촉매의 물리화학적 특성을 알아보기 위하여 XRD, $N_2$ 흡착, $H_2-TPR$, CO-TPD 등의 특성분석을 수행하였다. $MnO_2$-300 촉매는 9nm 크기 근처의 좁은 기공크기 분포로 존재하며 $181m^2/g$의 높은 비표면적을 보였다. XRD와 $H_2-TPR$ 분석으로 $MnO_2$ 촉매는 $Mn^{4+}$$Mn^{3+}$의 산화상태임을 확인하였다. CO-TPD 분석으로 소성온도가 높아질수록 탈착되는 $CO_2$의 양이 감소하는 것을 확인하였다. $MnO_2$ 촉매의 소성온도에 따른 최적 활성에서는 $300^{\circ}C$에서 소성한 촉매가 가장 좋은 활성을 나타냈으며, $200^{\circ}C$ 이하에서 100%의 CO 전환율을 보였다. 수분 존재하의 CO 산화반응은 활성점에 $H_2O$와 CO의 경쟁 흡착으로 촉매의 활성을 감소시켰으며 수분제거 시 활성이 건조조건과 동일하게 회복되었다.

$M^{II}$/ Cu / ZnO 계에서의 메탄올-물의 반응 (Decomposition of Methanol-Water on $M^{II}$/ Cu / ZnO system)

  • 이영숙;한종수;조민수;이계수
    • 대한화학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.22-29
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    • 1988
  • 알카리토류 금속-구리-산화아연계 촉매위에서 메탄올-물혼합물이 이산화탄소와 수소로가는 반응을 150$^{\circ}C$${\sim}\;300^{\circ}C$의 온도범위에서 연구하였다. 일반적으로 구리-아연계 촉매에 알카리토류 금속이 첨가되면 촉매의 활성도는 감소하고 이산화탄소 생성에 대한 선택성은 증가했다. 마그네슘-구리-산화아연 촉매에서는 200$^{\circ}C$부터, 바륨-구리-산화아연계 촉매에서는 250$^{\circ}C$부터 촉매활동을 관찰할 수 있었다. 그리고 250$^{\circ}C$에서 이산화탄소 형성에 대해 가장 높은 선택성을 나타낸 촉매는 바륨-구리-산화아연계 촉매이다. 알카리토류 금속과 산화아연이 반응성에 미치는 효과를 조사하기 위해 이들 촉매에 대해 각각 이산화탄소-승온탈착 실험과 수소-승온환원 실험을 실시하였다. 산화마크네슘, 산화칼슘, 산화바륨의 순서로 이산화탄소와의 상호작용이 증가하였으며, 산화아연은 산화구리의 환원온도를 감소시키는 작용을 했다. 이들 결과들로부터 산화아연은 구리의 산화환원과정에서 수소를 활성화시키는 역할을 하며, 알카리토류 금속은 이산화탄소를 흡착한다고 할 수 있겠다.

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Pt-Sn/θ-Al2O3 촉매상에서 반응조건에 따른 n-부탄의 탈수소화 반응 (Effect of Reaction Conditions for n-Butane Dehydrogenation over Pt-Sn/θ-Al2O3 Catalyst)

  • 조경호;강성은;박정현;조준희;신채호
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.162-169
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    • 2012
  • n-부탄의 탈수소화 촉매로 Pt와 Sn을 알루미나 지지체에 담지하기 위하여 함침법을 이용하여 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 물리적화학적 특성을 알아보기 위해 XRD, $N_2$ 흡탈착, $NH_3$-TPD, $H_2$-TPR 분석을 실시하였다. 또한 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매상에서 탈수소반응에 대한 활성에 대한 영향을 관찰하기 위해서 전처리 온도, 전처리 시간, 반응온도, 공간속도에 따른 촉매의 활성에 대한 영향과 더불어 탈수소 반응에 대한 온도 조건에 따른 반응속도의 변화를 관찰하였다. 5~55% 부탄의 전환율 변화에 따른 부텐의 선택도 합은 95% 정도로 일정하게 유지되었다. 아레니우스식을 이용하여 얻은 활성화 에너지 $82.4kJ\;mol^{-1}$이었고, 멱함수를 이용하여 얻은 n-부탄 및 수소의 반응차수는 각각 0.70과 -0.20차로 나타났다.

KF/MgO 촉매를 이용한 Dibenzothiophene Sulfone 분해반응 (Decomposition of Dibenzothiophene Sulfone over KF/MgO Catalysts)

  • 김현주;정광은;정순용;박영권;전종기
    • 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.

키토산을 이용한 메조 세공 SAPO-34 촉매의 합성 및 DTO 반응 (Synthesis of Mesoporous SAPO-34 Catalyst Using Chitosan and Its DTO Reaction)

  • 윤영찬;송강;임정현;박주식;김영호
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.305-311
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    • 2021
  • DTO (dimethyl ether to olefins) 반응에서 촉매의 성능 향상을 목적으로 SAPO-34 촉매의 메조 세공 유도제로서 키토산의 효과를 연구했다. 합성된 촉매의 특성은 XRD, SEM, N2 adsorption-desorption isotherm 및 NH3-TPD로 분석하였다. 키토산 첨가량을 변수로 하여 개조된 SAPO-34 촉매는 기존의 SAPO-34 촉매와 동일한 입방체 형태와 카바자이트 구조를 나타내었다. 키토산의 첨가량을 3 wt%까지 증가함에 따라 제조된 촉매의 표면적 및 메조 세공 부피는 향상되었으며 약산 점의 농도 또한 증가하는 것으로 나타났다. 개조된 SAPO-34 촉매는 DTO 반응에서 향상된 촉매 수명과 높은 경질 올레핀 선택도를 나타냈다. 특히, SAPO-CHI 3 촉매(3 wt%)는 기존의 SAPO-34 촉매 수명(82 min)과 비교하여 가장 우수한 촉매 수명(140 min)을 나타냈다. 따라서 키토산이 SAPO-34 촉매의 비활성화를 억제하기 위한 메조 세공 유도제로 사용하기에 적합한 물질임을 확인했다.