• Advances in nano research
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• 제8권2호
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• pp.183-190
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• 2020

The objectives of this research were the reduction of membrane fouling and improvement of sludge properties by using synthesized H-ZSM-5 and NH₄-ZSM-5 zeolites. These two nano zeolites were synthesized and added to the membrane bioreactor (MBR). Three similar MBRs with the same operational condition were used in order to evaluate their effect on the mentioned matters. The evaluated parameters were trans-membrane pressure (TMP), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), particle size distribution (PSD), soluble microbial product (SMP), extracellular polymeric substances (EPS) and, excitation-emission matrix (EEM). The MBR₀ was without any additional zeolite while 0.4 g/L of H-ZSM-5 and NH₄-ZSM-5 were added to MBR_HZSM-5 and MBR_NH4ZSM-5, respectively. The COD removal of the MBR₀, MBR_H-ZSM-5 and MBR_NH4-ZSM-5 were 87.5%, 93.3% and 94.6%, respectively. The TMP of the MBR_H-ZSM-5 was 45% less than MBR₀ whereas the reduction for MBR_NH4-ZSM-5 was 65.5%. Also results showed that both H-ZSM-5 and NH₄-ZSM-5 caused reduction in protein and polysaccharide related EPS but the NH₄-ZSM-5 had better performance toward the elimination of organic compounds.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.32-44
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• 2002

Selective catalytic reduction of nitric oxide by methane in the presence of excess oxygen was investigated over copper and cobalt ion-exchanged ZSM-5 zeolites. Copper ion-exchanged ZSM-5(Cu-ZSM-5) has the limitations for commercial applications to lean-bum gasoline and diesel engines due to low thermal stability and resistance to water vapor and sulfur dioxide. But cobalt ion-exchanged ESM-5(Co-ZSM-5) is more active at high temperatures and also stable to water vapor and sulfur dioxide for catalytic reduction of nitric oxide by methane. The catalytic activity of Cu-ZSM-5 for NO reduction increases with increasing temperatures, reaches the maximum conversion of 23.0% at 350\"C. and then decreases with higher temperatures. In the meantime catalytic activities of Co-ZSM-5 show the maximum conversion of 25.8% at $500^{\circ}C$ Therefore Co-ZSM-5 catalysts have higher thermal stability at high temperatures. Catalytic activities of both zeolites were remarkably enhanced with the existence of oxygen in the exhaust. It is noted that the catalytic activity of Cu-ZSM-5 decreases with the increasing concentration of methane while the catalytic activity of Co-ZSM-5 decreases with increasing contents of methane in the exhaust. This may imply the existence of different paths of NO reduction by methane in the presence of excess oxygen fur Cu-ZSM-5 and Co-ZSM-5 catalysts. For binary metal ionexchanged ZSM-5, the primary ion-exchanged metal may be masked by secondary ion-exchanged component, which plays the important role for catalytic activities of binary metal ion-exchanged ZSM-5, Therefore CuCo-ZSM-5 catalysts show the similar volcano-shaped curves to Cu-ZSM-5 catalysts between the activity and temperature. It Is interesting that the activities of CoCu-ZSM-5 catalysts indicate almost no dependence on the concentration of methane in the exhaust.aust.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.331-334
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• 1999

본 논문에서는 경남산 고령토를 이용하여 고 실리카 제올라이트인 ZSM-5를 조제하는 방법에 대하여 검토한다. KOH를 알칼리 종으로 하여 ZSM-5를 합성하였다. 또한 수열합성을 위한 장치를 제작하여 회전속도 및 반응온도를 제어하였다. Si$_2$/Al$_2$O$_3$의 몰비와 $K_2$O/SiO$_2$의 몰비에 따른 결정생성물의 영역을 밝혔다. 또한, 생성된 ZSM-5를 SEM 및 X선 회절장치로 확인하였다. 또한, 반응시간에 따른 고체회수율 및 ZSM-5의 펴크강도를 관찰하였다. 또한, ZSM-5의 생성을 위한 반응시간을 알았고, ZSM-5가 소멸되기 시작하는 시간을 알았다. 또한 ZSM-5는 SiO$_2$/A1$_2$O$_3$의 몰비의 증가 및 반응시간의 증가에 의해 $\alpha$-Quartz로 전환되어짐을 알았다.

• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.511-515
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• 2007

Tubular 형의 반응기를 이용한 선박용 폐윤활유의 등온실험에서 열분해 온도가 $440^{\circ}C$에서는 $400^{\circ}C$와 $420^{\circ}C$일 때보다 오일의 전환율이 급격하게 증가하였고 분해반응은 30 min 이내에 대부분 완료되었다. 반응온도 증가에 따라서 기체의 수율은 감소하는 경향을 나타냈으며, 고체 수율은 거의 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 석유화학공정으로부터 배출되는 ZSM-5 폐촉매를 사용하여 선박용 폐윤활유의 열분해반응 특성 연구를 수행하였다. Used ZSM-5와 fresh ZSM-5 촉매를 사용했을 경우에촉매가 없는 조건에서보다 기체의 수율이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있다. 동일한 온도에서 fresh ZSM-5 촉매와 used ZSM-5 촉매의 액체 및 기체 생성량에는 거의 변화가 없었다. 반응온도 $400{\sim}440^{\circ}C$에서 fresh ZSM-5와 used ZSM-5 촉매를 사용하여 반응실험을 한 경우 촉매를 사용하지 않았을 때보다 $C_5-C_{11}$에 해당하는 탄화수소화합물의 선택성이 2배 정도 증가하였다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.878-883
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• 1998

Pd-ZSM-5 촉매 상에서 메탄의 연소반응을 수행하였다. 담체는 저온상압법으로 합성한 ZSM-5를 이용하였다. 담체인 ZSM-5의 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 전환율 변화를 조사해 보았다. 그리고 합성한 Pd-ZSM-5 촉매의 메탄 전환율을 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.) 및 $PdO/{\gamma}-Al_2O_3$와 비교하여 보았다. $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 연소반응실험 결과 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 높은 메탄의 전환율을 보였으며, Pd을 정량화시켜 메탄의 연소속도를 비교한 결과, 역시 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 빠르게 나타났다. 합성한 Pd-ZSM-5가 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.)보다 우수한 메탄 전환율을 나타냈다. 촉매 특성 분석 결과들로부터 메탄의 연소반응에서 촉매에 흡착하는 산소의 결합세기가 반응속도에 매우 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.89-94
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• 2012

본 연구에서는 산성을 갖는 Fe-ZSM5를 담체로 활용하여 Pd, Pt 등 귀금속을 담지한 후, 제조 촉매의 암모니아의 선택적 산화반응 활성을 평가하였다. 이들 중 Pt/Fe-ZSM5가 Pd/Fe-ZSM5 보다 높은 활성을 나타냈다. 또한 Pt/Fe-ZSM5 촉매에서 ZSM5 구조체 내 Fe의 이온교환량을 달리한 촉매의 실험을 수행하여, 암모니아의 선택적 산화반응에 가장 우수한 활성을 보이는 최적 조성비를 탐색하였다. 그 결과, Fe의 이온교환량이 적을수록 반응 활성이 증가하는 경향을 보였고, 저온 영역인 $250^{\circ}C$에서 100%의 암모니아 전환율을 나타냈다. 이와 같이 암모니아의 선택적 산화반응에 효과적인 Fe-ZSM5 담체에 대하여, ICP-AES, BET, XRD, $NH_3$-TPD 등과 같은 특성 분석을 수행하여 제조 촉매의 구조와 물성이 반응활성에 미치는 영향을 검토해보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2390-2395
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• 2009

공간속도 $30000\;hr^{-1}$에서 Fe/ZSM-5 촉매의 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 감소함에 따라 $NO_x$ 제거 수율은 증가하였다. Fe/ZSM-5는 반응 온도 $350^{\circ}C$ - $400^{\circ}C$ 사이에서 최대 50%의 질소 산화물 제거 수율을 나타내지만 높은 CO 발생량이 관찰된다. Fe/ZSM-5 촉매에서 생성되는 CO를 제거하기 위하여 Co-Pt/ZSM-5 촉매를 직렬로 연속하여 사용하였으며, 공간속도 $30000\;hr^{-1}$, 반응 온도 $250^{\circ}C$ 조건에서 90% 이상의 질소 산화물과 CO 제거 수율을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권2호
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• pp.68-74
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• 2021

본 연구에서는 촉매 Co-ZSM5 및 Cu-ZSM5 코팅이 적용된 저품위 실리카를 사용하여 다공성 지지체를 제조하여 포름 알데히드(HCHO) 제거를 수행하였다. 먼저, 지지체 원료는 실리카가 90 % 함유되어 있어 저급 실리카로 확인되었다. EDS 및 FT-IR 분석에 따르면 Co-ZSM5 및 Cu-ZSM5 촉매는 다공성 실리카 지지체의 표면에 성공적으로 코팅되었다. 제조 된 Co-ZSM5 및 Cu-ZSM5 코팅 된 비드를 사용하여 HCHO의 제거 테스트 결과, 반응 온도에 따라 Co-ZSM5 코팅 된 비드는 Cu-ZSM5 비드보다 높은 제거 효율 (> 97 %)을 나타났다. 200 ℃. 전자의 더 높은 효율은 우수한 표면 활성 특성 (BET 표면적 및 기공 부피)에서 기인 할 수 있으며, 아마도 유리한 HCHO 분해로 이어질 수 있다. 따라서 Co-ZSM5 비드는 국산 저급 실리카를 사용하여 제작 된 다공성 지지체를 사용하여 HCHO 제거 용 촉매에 적합한 것으로 판단된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.105-111
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• 2007

In this study, we investigated the conversion performance of de-NOx catalyst for lean-burn natural gas engine. As a de-NOx catalyst, NOx storage reduction catalyst was composed of Pt, Pd and Rh with washcoat including Ba and Ni, Ru-ZSM-5. Ni, Ru-ZSM-5, which was regarded as a NOx direct decomposition catalyst, was made up of ion exchanged ZSM-5 by 5wt.% Ni or Ru. The performance of de-NOx catalyst was evaluated by NOx storage capacity and catalytic reduction in air/fuel, $\lambda=1.6$. The catalytic reaction was also observed when the added fuel was supplied to fuel rich atmosphere by fuel spike period of 5 seconds. The NOx conversion of the catalysts with Ni-ZSM-5 or Ru-ZSM-5 was mainly caused by the effect of NOx adsorption of Ba rather than the catalytic reduction of Ni, Ru-ZSM-5. Ni, Ru-ZSM-5 catalysts can not use for the NSR catalyst because they have quick process in thermal deactivation.

• 대한화학회지
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• 제25권3호
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• pp.172-176
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• 1981

형상 선택성 ZSM-5 제올라이트 촉매상에서 메탄올로부터 $C_2-C_{10}4의 탄화수소 형성을 조사하였다. 메탄올로 부터 dimethylether를 거쳐 생성되는 $C_2-C_5$의 올레핀들이 ZSM-5의 강한 산점에서 고리화 반응등에 의하여 방향족 화합물이 많이 포함된 탄화수소화합물로 전환된다고 생각된다. 메탄올의 전환반응에 대한 ZSM-5 촉매의 높은 활성과 활성저하에 대한 안정성은 특유의 교차되는 세공관구조와 소수성에 기인하는 것으로 보인다.