본 연구에서는 $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O$의 열분해 반응계를 이용하여 축열식 열교환기에 적용하기 위한 반응속도의 비등온 해석에 대한 기초연구를 수행하였다. $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O/Na_2B_4O_7{\cdot}5H_2O$ 계에서 반응의 평형온도가 373K 이하의 저온 온도범위에서 화학축열재로 적합하였으며, 열효율이 일정하여 장시간 사용할 수 있었다. 계 내의 반응 개시온도는 가열속도 증가에 따라 저온 영역에서 고온영역으로 이동하였으며, 수증기 분압의 변화가 있어도 저하되지 않았다. 열분해 탈수반응에 의한 반응속도식의 차수는 0.67차로서 반응의 비등온 해석에 의하여 화학축열재로 사용할 수 있었다.
국내산 Ca-몬모릴로나이트와 이것으로부터 이온치환에 의하여 합성된 Al-가교몬모릴로나이트의 특성을 비교하였다. Ca-몬모릴로나이트와 Al-가교몬모릴로나이트를 저면간격, 비표면적, 탈수 및 이온치환 등의 관점에서 그 특성을 비교 연구하였다. d(001) 간격은 Ca-몬모릴로나이트에서는 15.1 $\AA$이었으나 Al-가교몬모릴로나이트에서는 18.3 $\AA$으로 나타났다. 탈수는 Ca-몬모릴로나이트에서는 $350^{\circ}C$ 이하에서 일어났지만, Al-가교몬모릴로나이트에서는 $550 ^{\circ}C$까지도 선형적으로 일어났다. BET 비표면적은 Al-가교몬모릴로나이트( $192\m^2$/g)가 Ca-몬모릴로나이트보다 5~6배 높은 값을 보여주었다. Ca-Na 이온 용액과의 반응에서 Ca-몬모릴로나이트는$ Na^{+}$ 에 대하여, 그리고 Al- 가교몬모릴로나이트는 $Ca^{2+}$ 에 대하여 선택성을 보여주었다. Ca-몬모릴로나이트는 $Na^{+}$ /가 증가할수록 d(001)간격이 감소하다가 $Ca^{ 2+}$와 $Na^{+}$ /가 같은 양일 경우에 구조적으로 불규칙한 혼합층구조 상태를 보여주었으며 Al-가교몬모릴로나이트는 $Ca^{2+}$ 의 증가와 함께 d(001) 간격이 선형적으로 감소한 양상을 보여주었다.
본 연구는 고온용 열구동형 화학열펌프에 있어서 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 목적으로 $Ca(OH)_2$ 탈수반응시 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과에 대해 이론적 평가를 행하였다. 그 결과 탈수흡열 반응시 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과 구리판 전열핀을 설치한 경우 입자 충전층의 탈수반응 소요시간을 크게 단축시킬 수 있었으며, 본 실험조건 하에서는 전열핀을 주입하지 않았을 때보다 탈수반응 소요시간이 1/2정도 단축됨을 알 수 있었다. 또한 해석결과 열화학반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계조건과 입자충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.
A solid acid catalyst, NiSO4/CeO2-ZrO2 was prepared simply by promoting ZrO2 with CeO2 and supporting nickel sulfate on CeO2-ZrO2. The support of NiSO4 on ZrO2 shifted the phase transition of ZrO2 from amorphous to tetragonal to higher temperatures because of the interaction between NiSO4 and ZrO2. The surface area of 10-NiSO4/1-CeO2-ZrO2 promoted with CeO2 and calcined at 600 oC was very high (83 m2/g) compared to that of unpromoted 10-NiSO4/ZrO2 (45 m2/g). This high surface area of 10-NiSO4/1-CeO2-ZrO2 was due to the promoting effect of CeO2 which makes zirconia a stable tetragonal phase as confirmed by XRD. The role of CeO2 was to form a thermally stable solid solution with zirconia and consequently to give high surface area and acidity of the sample, and high thermal stability of the surface sulfate species. 10-NiSO4/1- CeO2-ZrO2 containing 1 mol% CeO2 and 10 wt% NiSO4, and calcined at 600 oC exhibited maximum catalytic activities for both reactions, 2-propanol dehydration and cumene dealkylation.
본 연구는 화학열펌프 개발을 목적으로 비교적 고온영역에서 화학축열에 응용 가능 할 것으로 판단되는 무기수화물계 $Ca(OH)_2/CaO$ 가역 반응싸이클을 이용한 수화 탈수반응에 따른 충진층내 열이동에 대하여 실험적 검토를 행하였다. 그 결과 본 실험에서 얻은 열교환특성은 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응시 반응기 내의 시료층 상단부가 하단부에 비해 탈수반응이 느리게 진행되었으며 이러한 현상은 탈수반응이 하부에서 상부로 진행됨을 알 수 있었다. 또, 반응기내 반경방향에서의 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응에 따른 온도변화는 시료 중심부에서 상 하단부로 나타났으며 이는 열전도도에 의한 온도 강하로 중심부의 축열온도가 높음을 알 수 있었다.
YIG 전구체 분말은 요소의 열분해반응을 이용한 균일침전법에 의해서 질산염으로부터 제조하였다. 침전은 철이온이 먼저 침전한 후 이트륨이온이 침전하는 과정으로 이루어졌다. YGI전구체 분말은 철산화물과 비정질로 구성되어 있으며 그 분말의 대략적인 화학식은 2.5Fe2O3.Y3(OH)9-2x(CO3)x.nH2O로 되어있다. YIG 전구체 분말의 열분해과정은 dehydration, 철산화물의 recrystallization, yttrium carbonate 및 yttrium oxide의 형성과 고상반응등 여러단계로 구성되어 있다. 열처리온도가 증가함에 따라 Y2O3와 Fe2O3의 고상반응에 의해 YFeO3 intermediate을 경유해서 YIG상이 형성됨을 확인하였다. 단일상의 YIG는 120$0^{\circ}C$에서 6시간 공기중에서 소성함에 의해서 얻을 수 있었다.
Both A-B-A triblock and multiblock copoly(ester-ether)s consisting of poly(L-Lactide) and poly(oxyethylene-co-oxypropylene) were prepared and characterized. The preparation of the triblock copolymer was done by ring-opening copolymerization of L-lactide with a commercially available telechelic copolyether, Pluronic$\^$TM/(PN) by catalysis of stannous octanoate. The molecular weight and unit composition of the produced copolymers were successfully controlled by changing the L-lactide/PN ratio in feed. However, a high molecular weight copolymer incorporating PN in large amount was not obtained because the molecular weight of the resulting copolymer was limited at a high L-lactide/PN composition. The multiblock copolymer was synthesized by the copolycondensation of oligo(L-lactic acid) prepared by thermal dehydration of L-lactic acid, PN, and dodecanedioic acid as carboxyl/hydroxyl adjusting agent. This polycondensation proceeded by catalysis of stannous oxide to give multiblock copolymers with high molecular weight and wide range of compositions.
Multiblock copolymer was synthesized by the copolycondensation of oligo(L-lactic acid) prepared by thermal dehydration of L-lactic acid, Pluronic$\^$TM/(PN) and dodecanedioic acid as carboxyl/hydroxyl adjusting agent. This polycondensation proceeded by catalysis of stannous oxide to give the multiblock copolymers with high molecular weight and wide range of compositions. Polymer film was prepared by casting the chloroform solution of the multiblock copolymers having different composition. The multiblock copolymers having relatively high contents of poly(L-lactide) were melt spun into filaments which were subsequently drawn at 60$^{\circ}C$. The copolymer films and the filaments showed an improved flexibility due to the incorporation of the soft segments.
A study on the APCVD(atmospheric pressure chemical vapor deposition) Al2O3 was done by using the aluminum-tri-isopropoxide/N2 reaction system at 40$0^{\circ}C$. When the flow rate of the carrier gas(N2) was over 2SLPM, heterogeneous reaction was observed. However, when the flow rate of the carrier gas was below 2SLPM, a porously deposited film or powder formation was observed. The film formed by a heterogeneous reaction was optically dense. The dense film is thought to be a kind of a hydrated alumina. After a thermal treatment of the film in the range of temperature from $600^{\circ}C$ to 1, 20$0^{\circ}C$, properties of the film seems to be changed due to dehydration and densification process. In the case of the powder on heat treatment(600~1, 20$0^{\circ}C$), both a phase transformation and the change of OH peak was observed.
Thermal decomposition of hydrated surface layer of $Mg(OH)_2$ at $500^{\circ}C$ in vacuum turned non-porous MgO into porous one with high surface area of around $270 m^2$/g. Most of its surface area, 74 %, was from micropores, and rest of it was from mesopores in wedge-shaped slits, exhibiting bimodal size distribution centered around 30 and 90${\AA}$. Rehydration followed by subsequent dehydration at $300 ^{\circ}C$ in dynamic vacuum further raised the surface area to 340 $m^2$/g. Fraction of microporous surface area was increased to 93%, and the shape of the mesopores was modified into parallel slits with a specific dimension of 32 ${\AA}$. Application of $Fe_2O_3$ over MgO via iron complex formation did not alter the pore characteristics of MgO core, except slightly increased pore dimension. Over the course of the modification, $Fe_2O_3$ stayed on the surface possibly via spill-over reaction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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