• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1851-1858
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• 2011

Details of the double-bond isomerization of 1-hexene over H-ZSM-5 were clarified using density functional theory. It is found that the reaction proceeds by a mechanism which involves the Br${\o}$nsted acid part of the zeolite solely. According to this mechanism, 1-hexene is first physically adsorbed on the acidic site, and then, the acidic proton transfers to one carbon atom of the double bond, while the other carbon atom of the double bond bonds with the Br${\o}$nsted host oxygen, yielding a stable alkoxy intermediate. Thereafter, the Br${\o}$nsted host oxygen abstracts a hydrogen atom from the $C_6H_{13}$ fragment and the C-O bond is broken, restoring the acidic site and yielding trans-2-hexene. The calculated activation barrier is 12.65 kcal/mol, which is in good agreement with the experimental value. These results well explain the energetic aspects during the course of double-bond isomerization and extend the understanding of the nature of the zeolite active sites.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.247-252
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• 2015

${\alpha}$-상 과 ${\beta}$-상 두 가지 종류의 탄화규소(SiC) 입자 표면에 수열 합성 방법으로 ZSM-5 결정을 형성하였다. SiC는 $50{\mu}m$ 이상이 되는 크기의 입자를 사용하였으며, ZSM-5 결정이 SiC 표면에서부터 성장하도록 유도하기 위하여 합성 단계에 앞서 SiC 표면에 산화층을 형성하였으며, 수열합성 온도와 시간을 변화시켜 보았다. 그 결과 ${\beta}$-SiC는 $900^{\circ}C$ 조건에서도 산화막이 형성되었으며, 특히 $150^{\circ}C$ 합성 조건에서 ZSM-5가 ${\beta}$-SiC 표면에서부터 성장하였음이 뚜렷이 관찰되었다. $200^{\circ}C$ 조건에서는 ZSM-5의 결정의 크기가 성장할 뿐 아니라, 시간의 증가에 따라 결정의 형태가 뚜렷해지고 SiC 표면에 도포되는 양이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.476-481
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• 2013

본 연구에서는 물리적 특성이 유사한 에틸벤젠과 파라자일렌의 혼합물을 분리하고자 MFI형 제올라이트(TS-1, ZSM-5, Silicalite-1) 분리막을 제조하였으며 이를 이용하여 기상에서 분리 실험을 진행하였다. 제올라이트 입자가 코팅된 분리막을 제조함에 있어서 마이크로웨이브 합성 방법을 사용하여 합성 시간을 단축하였으며, 500 nm 내외의 균일한 입자를 튜브타입의 지지체 막에 안착시켜 제올라이트 입자가 $3{\sim}4{\mu}m$ 두께로 치밀하게 코팅된 분리막을 제조하였다. 제조한 분리막으로 에틸벤젠/파라자일렌 혼합물 원료의 혼합비를 변경하여 투과 분리한 결과 에틸벤젠:파라자일렌=5:5 비율에서 가장 높은 분리도를 가짐을 알 수 있었다. 세 종류의 서로 다른 제올라이트 물질(TS-1, ZSM-5, Silicalite-1)을 각각 코팅하여 제조된 분리막을 이용하여 $160{\sim}220^{\circ}C$의 실험온도에서 에틸벤젠/파라자일렌을 투과 실험을 실시한 결과, TS-1 분리막이 $1,666mol/m^{2*}s^*Pa$의 가장 높은 투과 플럭스를, Silicalite-1 분리막이 1.73의 가장 높은 분리도를 $200^{\circ}C$의 온도에서 각각 보임을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.425-430
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• 2015

고분자 복제방법을 이용하여 제조한 폼 형태의 다공성 탄화규소 표면에 수열 합성 방법을 적용하여 ZSM-5를 합성하였다. 다공성 탄화규소 표면으로부터 ZSM-5가 합성될 수 있도록 유도하기 위하여 합성단계에 앞서 탄화규소 표면에 산화 층을 형성하였다. 수열합성 반응은 산화처리 된 다공성 탄화규소와 TEOS, $Al(NO_3){\cdot}9H_2O$ 및 TPAOH를 원료로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 7시간 진행하였다. XRD 및 SEM 분석을 통하여 $1{\sim}3{\mu}m$ 크기의 ZSM-5가 다공성 탄화규소 표면에 코팅되어 성장하였음을 확인하였다. BET 분석결과 ZSM-5 합성 후에 $10{\AA}$이하의 미세기공이 급격히 증가하였으며, 비표면적이 $0.83m^2/g$에서 $30.75m^2/g$으로 급격히 증가되었음을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권2호
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• pp.389-396
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• 2009

MFI structural zeolite (ZSM-5 or Sililcalite) was treated with HF solution to introduce mesoporous channels in the microporous crystals. Inner mesopore size could be controlled from 2.5 to 3.5 nm by changing the concentration of HF solution. The pore structure of HF-treated MFI zeolite was studied by instrumental analysis. The active Co (III) salen complex monomers were successfully anchored non-covalently on the surfaces of mesoporous MFI-type zeolite. These heterogeneous catalysts could be applied in asymmetric ring opening of terminal epoxides by phenol derivatives. It showed very high enantioselectivity and yield up to 95% in the catalytic synthesis of optically active $\alpha$-aryloxy alcohol compounds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.155-160
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• 2011

디메틸 에테르(DME)는 최근 청정 연료로서 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 메탄올 탈수반응을 통한 디메틸 에테르(DME)의 제조에 대하여 조사하였다. 이때 촉매는 제올라이트 계열인 고체산 촉매를 이용하였다. 조촉매로서 세리아가 반응전환율뿐만 아니라 DME 생성 선택도도 증가시키는 것을 발견하였다. 실리카/알루미나의 조성비와 촉매 표면의 세리아의 무게함량을 변화시켜 최적의 촉매를 선정하였다. 5 wt%의 세리아가 첨가된 ZSM5-30의 DME에 대한 반응선택성이 가장 뛰어났으며, 이 촉매는 메탄올 내에 포함되어 있는 수분의 영향을 거의 받지 않았다. 마이크로 반응기에서 얻은 데이터를 가지고 반응 속도식을 구하였다.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.361-372
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• 1994

수열합성법 및 탈알루미늄 처리 이후 $NH_4VO_3$담지법으로 바나듐이 함유된 MFI형 제올라이트를 제조하였다. X선 회절분석, 시차 열분석, 적외선 분광분석 및 전자스핀공명분석을 수행하여 바나듐의 격자구조 내로의 도입을 검토하였다. 탈알루미늄된 ZSM-5에 $NH_4VO_3$를 담지시키고 소성한 경우에도 수열합성법으로 제조한 시료와 같이 바나듐이 구조 내로 도입될 수 있었다. 제올라이트 구조 중의 바나듐은 고온처리에 의해 산화-환원과정을 거칠 수 있으며, 이들은 원자단위로 분산되어 고정됨을 나타내었다. 벤젠 수산화반응과 hexane 및 알코올의 산화반응을 바나듐 함유 MFI형 제올라이트의 특성 검토를 위한 시험반응으로 이용하였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2004년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.87.1-87.1
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• 2004

• 한국자기공명학회:학술대회논문집
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• 한국자기공명학회 2002년도 제20회 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2002

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.291-300
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• 2008

경질올레핀을 제조하기 위한 n-옥탄의 접촉분해반응에서 H-ZSM-5 촉매의 소성 및 스팀 처리 영향을 $550{\sim}750^{\circ}C$ 범위에서 조사하였다. 소성 및 스팀 처리 온도를 높이면 H-ZSM-5 촉매의 비표면적, 기공부피 및 강산점이 줄어들었다. $650^{\circ}C$ 이상에서 스팀 처리는 제올라이트 구조 내 알루미늄의 탈알루미늄화 및 미세기공의 붕괴로 강산점이 소멸되어, 미세 기공부피가 줄어들며 입자 간 결합에 의한 중기공이 형성되었다. $^{27}Al$ 및 $^{29}Si$ MAS NMR 스펙트럼으로부터 스팀 처리로 발생하는 탈알루미늄의 과정을 검토하였다. 제올라이트 격자의 알루미늄이 사면체 배위구조 알루미늄 ${\rightarrow}$ 5개 배위구조 알루미늄 ${\rightarrow}$ 팔면체 배위구조 알루미늄으로 변화과정을 거침을 알 수 있었다. n-옥탄 접촉 분해반응의 전환율, 경질올레핀 수율 및 에틸렌/프로필렌 비가 H-ZSM-5의 소성 및 스팀 처리 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 스팀 처리는 소성 처리보다 활성저하 정도가 더욱 심하여 $750^{\circ}C$에서 24시간 스팀 처리 후에는 H-ZSM-5가 촉매로서의 기능을 상실하여 열분해반응에 근접하는 전환율, 경질올레핀 수율 및 에틸렌/프로필렌 비의 결과를 나타내었다.