• 제목/요약/키워드: alkali metals

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증진제 첨가에 따른 Pt/Al2O3촉매의 CH4-SCR 반응특성 연구 (Effect of Promoting Metal in Pt/Al2O3 Catalyst on Selective Catalytic Reduction of NO Using CH4)

  • 원종민;홍성창
    • 공업화학
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    • 제28권1호
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    • pp.64-72
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다양한 증진제에 따른 $CH_4-SCR$ 반응특성을 확인하기 위하여 $Pt/Al_2O_3$를 기본으로 한 촉매에 알칼리, 알칼리 토류 금속을 담지하여 습식함침법으로 제조한다. 본 연구를 통해 $Pt/Al_2O_3$ 촉매에 Na를 담지시킬 경우 Pt와 Na 원자간 electronegative gap의 발생으로 Pt의 valence state 변화를 일으키며, 금속상 Pt의 비율이 증가됨을 확인할 수 있다. 또한 Na 첨가를 최적화시켜 제조한 촉매의 금속상 Pt종은 촉매표면에서 NO species 흡착 증진과 환원제로 사용되는 $CH_4$$CO_2$로의 산화를 억제시킨다. 이때, Na/Pt의 mole ratio는 4.0이 최적화이며, $CH_4-SCR$ 효율이 가장 우수하다.

건식흡수제 이용 연소배가스 이산화탄소 포집기술 (Advances of Post-combustion Carbon Capture Technology by Dry Sorbent)

  • 이창근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권2호
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    • pp.140-146
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    • 2010
  • 이산화탄소 포집기술 중 건식흡수제를 이용한 연소 후 이산화탄소 포집기술에 대하여 최신기술개발 현황에 대하여 자세히 기술하였다. $CO_2$ 포집에 있어서 건식흡수제 이용 기술의 장점으로는 조업온도의 폭이 크고, 에너지손실이 적으며, 폐수발생이 없고, 부식성이 적으며, 고체폐기물의 상대적인 천연성을 들 수 있다. 현재 한국과 미국에서는 건식흡수제의 성능 개선과 더불어 실제 연소배가스로부터 $CO_2$ 포집을 위한 공정 개발을 통해 포집비용을 줄이려는 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 건식흡수제는 가격이 싼 알칼리금속 계열의 화학흡수제, 아민을 실리카 지지체에 고정시킨 흡수제, 아민을 실리카 지지체에 공유결합시킨 흡수제, 기공성의 탄소에 아민의 기능성을 첨가시킨 흡수제, 아민고정 고분자지지체 흡수제, 금속유기구조체등의 연구가 이루어지고 있다. 포집비용을 대폭 줄이기 위하여 소재에 있어서도 혁신적인 성능 개선이 필요한 시점이다.

염기 처리된 montmorillonite를 이용한 다이머산 메틸에스테르의 합성 (Synthesis of Dimer Acid Methyl Ester Using Base-treated Montmorillonite)

  • 육정숙;신지훈;김영운
    • Tribology and Lubricants
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    • 제35권2호
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    • pp.132-138
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    • 2019
  • In this study, we demonstrate the effects of the acidic properties of montmorillonite (MMT), which is commonly used as a catalyst, on the conversion and selectivity of the dimer acid methyl ester (DAME) synthesis. We synthesize DAME by the dimerization of conjugated linoleic acid methyl ester (CLAME) and oleic acid methyl ester using MMT KSF. Incidentally, trimer acid methyl ester was formed as a by-product during the DAME synthesis. There is a necessity to adequately adjust the strength and quantity of the acid site to control the selectivity of DAME. Therefore, we vary the pH of the MMT acid by using various metal hydroxides. The purpose of this study is to increase the yield of monocyclic dimer acid methyl ester, which is a substance with adequate physical properties for industrial applications (e.g., lubricant and adhesive, etc.), using a heterogeneous catalyst. We report the dimerization of fatty acid methyl ester by using base treated-KSF, and apply it to conjugated soybean oil methyl ester. Then, we transmute the acid site properties of KSF, such as pH of 5 wt.% slurry KSF and various alkali metals (Li, Na, K, Ca). Characterization of base treated-KSF using a pH meter, x-ray diffraction, inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer, Brunauer-Emmett-Teller surface analysis, and temperature-programmed desorption. We conduct an analysis of CLAME and DAME using nuclear magnetic resonance spectroscopy, gas chromatography, and gel permeation chromatography. Through these experiments, we demonstrate the effects of the acidic properties of KSF on the conversion and selectivity of the DAME synthesis, and evaluate its industrial potential by application to waste vegetable oil.

우드칩을 연료로 하는 열병합발전소의 회분 퇴적 및 설비 고장 원인 분석 (Investigating the Cause of Ash Deposition and Equipment Failure in Wood Chip-Fueled Cogeneration Plant)

  • 송민지;김우철;김희산;김정구;이수열
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제22권3호
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    • pp.187-192
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    • 2023
  • The use of biomass is increasing as a response to the convention on climate change. In Korea, a method applied to replace fossil fuels is using wood chips in a cogeneration plant. To remove air pollutants generated by burning wood chips, a selective denitrification facility (Selective catalytic reduction, SCR) is installed downstream. However, problems such as ash deposition and descaling of the equipment surface have been reported. The cause is thought to be unreacted ammonia slip caused by ammonia ions injected into the reducing agent and metal corrosion caused by an acidic environment. Element analysis confirmed that ash contained alkali metals and sulfur that could cause catalyst poisoning, leading to an increase in the size of ash particle and deposition. Measurement of the size of ash deposited inside the facility confirmed that the size of ash deposited on the catalyst was approximately three times larger than the size of generally formed ash. Therefore, it was concluded that a reduction in pore area of the catalyst by ash deposition on the surface of the catalyst could lead to a problem of increasing differential pressure in a denitrification facility.

백운 폐광산의 방치된 폐석으로 인한 주변 수계의 환경적 영향 (Environmental effects from Natural Waters Contaminated with Acid Mine Drainage in the Abandoned Backun Mine Area)

  • 전서령;정재일;김대현
    • 자원환경지질
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    • 제35권4호
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    • pp.325-337
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    • 2002
  • 백운 폐광산 주변에 방치된 폐석으로 인한 하천수 및 하상퇴적물의 중금속오염정도를 알아보고자 하였다. 광산활동과 관련되어 발생하는 주변 하천수의 Al 및 Pb, Zn, Cu, Cd, Mn, Fe 등의 중금속 및 기타 이온의 부화현상은 하천수의 TDS를 높이며 또한, 수질을 악화시키는 요인이 된다. 백운광산 주변의 하천수는 Ca와 SO$_4$가 주를 이루는 Ca-SO$_4$형을 보이며, 부분적으로 황화광물의 화학적 풍화로 인한 중금속부화현상을 보인다. 광산을 경유해서 흐르는 하천수는 알카리 및 알카리 토류원소에 의한 중화작용의 영향으로 pH는 6.S-7.1의 약산성내지 중성을 띤다 폐갱구로부터 홀러나오는 갱내수 또한 약산성 내지 중성을 띠며, 광산내의 광석과 맥석광물과의 화학적 풍화로 인해 높은 원소함량을 보인다. 백운 폐광산 주변의 하천수는 갱내수가 유입되는 지역에서 높은 농도를 보이다 하류로 갈수록 농도가 급격히 낮아진다. 이온농도가 낮아지고 pH가 중성을 띠는 것은 자연적으로 오염을 조정해주는 희석 및 침전, 흡착 등으로 인한 완충작용의 결과이다. 토양내에서 중금속의 이동성이나 생물학적 이용능력을 알아보기 위하여 단계별 추출법을 이용하여 하상퇴적물에서 Cd, Cu, Zn, Pb의 존재형태를 5가지 단계로 분류하였다: 이온교환형태, 탄산염형태, 철-망간 산화물형태, 유기물형태, 잔류상형태. 대부분의 퇴적물에서 Cu(21-92%) 및 Zn(28-89%), Pb(23-94%)는 잔류상형태가 우세하였으며, Cd는 퇴적물에서 다른 원소에 비해 낮은 농도(2.7-52.8 mg/kg)를 보여주었으나 대부분 불안정한 형태(68-97%)가 우세하였다. 상류 퇴적물에서는 폐석으로 인해 Pb의 농도가 높게 나타나며, 하류 퇴적물은 Zn이 높은 농도를 보여, Zn 과 불안정한 형태가 우세한 Cd이 이동성이 높은 원소임을 알 수 있었다.thing construction. The presentation coverages and relative difficulties of textbooks were, however, diverse. It is somewhat noticeable that, while fewer professors majoring in clothing construction participated in writing, generally more pages were allocated to clothing construction than other areas. While presentations on anthropometrics method, construction theory, draft theory, usage of sewing machine and fitting theory were insufficient most textbooks were dealing with drafting of basic slopers and sewing procedure, etc. Making-up techniques on the apparels items such as Korean traditional men's pants, pajamas, shirt vest skirt, pants, apron and Korean pouch were handled closely in each textbook.different from the one in the l980s worn by the demonstrators of popular movements and democratic movements, and it emerged as a new symbol with the characteristics of cultural movement like community consciousness and nature affiliation.

(Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo phenol형 킬레이트 수지에 의한 금속이온의 분리 및 농축에 관한 연구(I) (Studies on the Separation and Preconcentration of Metal Ions by Chelating Resin containing (Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo Phenol Derivatives(I))

  • 임재희;김민균;이창헌;이원
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.279-291
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    • 1996
  • 미량 금속이온을 선택적으로 분리, 농축 및 회수하기 위해 물리적 특성이 서로 다른 XAD-2, 4 및 16 다공성 수지에 2-(2-thiazolylazo)-p-cresol(TAC) alc 4-(2-thiazolylazo)orcinol(TAO)을 화학적으로 결합시켜 킬레이트 수지를 합성하고 뱃치법으로 U(VI) 등 10개 금속이온들의 흡착 특성을 조사 비교하였다. 킬레이트 수지의 합성률은 XAD-16-TAC형 수지는 0.60 mmol/g이었고 XAD-16-TAO형은 0.68mmol/g으로서 수지의 표면적이 큰 XAD-16형 수지가 XAD-2, 4형 수지보다 높은 합성률을 나타내었다. XAD-16-TAC와 XAD-16-TAO 킬레이트 수지는 1~5M 의 $HNO_3$, HCl 및 NaOH 등의 산과 염기성 용액에서 비교적 안정하였다. 그리고 U(VI) 이온을 10회 이상 반복적으로 흡착 및 탈착을 시킨 결과 연속적으로 재사용할 수 있는 안정한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다. XAD-16-TAC 및 XAD-16-TAO형 수지에 대한 금속 이온의 최척 흡착조건과 흡착 특성을 조사한 결과는 금속이온이 킬레이트 수지에 흡착될 때 평형에 도달하는 시간은 약 1시간 정도였으며, XAD-16형 수지에서 흡착률이 가장 높았다. 그리고 금속이온들의 흡착률에 미치는 pH의 영향을 보면 U(VI)을 비롯한 대부분의 금속이온들은 pH 5~6 범위에서 최대로 흡착됨으로써 최척 pH 를 5로 정하였다. 또한 U(VI) 이온의 흡착에 미치는 공존이온의 영향을 보면 음이온인 $Cl^-$, $NO{_3}^-$, ${SO_4}^{2-}$, $CH_3COO^-$ 이온 및 $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$$Ca^{2+}$과 같은 양이온들은 흡착에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 $CO{_3}^{2-}$$UO{_2}^{2+}$$[UO_2(CO_3)_3]^{4-}$의 안정한 착물을 형성하므로 U(VI) 이온의 흡착능을 크게 감소시켰다. 선택적인 특정 금속이온의 분리를 위하여 EDTA, CDTA 및 NTA 등과 같은 가리움제를 첨가하여 그 영향을 조사한 결과 NTA에 의한 가리움 효과가 10가지 혼합 금속이온 중 U(VI) 이온에 대하여 가장 큰 것으로 나타났다.

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중국 신장 위그루자치구 바이청현 보즈구얼의 A형화강암류의 지화학 및 지르콘 미량원소특징에 대한 연구 (The Geochemical and Zircon Trace Element Characteristics of A-type Granitoids in Boziguoer, Baicheng County, Xinjiang)

  • 윤경무;유춘화;박정현;소흥곤;양해도;서해명;왕군
    • 자원환경지질
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    • 제46권2호
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    • pp.179-198
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    • 2013
  • 신장 위구르 자치구 바이청현 보즈구얼 지역의 A형 화강암체는 타림지대의 북쪽 끝과 동서쪽 방향의 알칼리 관입암대에 접하여 위치해 있다. 이 화강암체는 추휘석(aegrine)이나 아페소나이트(arfvedsonite)-석영-알칼리장석 섬장암, 또는 아페소나이트-알칼리장석 화강암, 흑운모-알칼리장석 섬장암으로 구성되며, 주요광물로는 알바이트(albite), K-장석, 석영, 아페소나이트(arfvedsonite), 추휘석, 시데로필라이트(siderophyllite) 등이 있으며 부성분 광물로는 지르콘(zircon), 파이로클로르(pyrochlore), 토라이트(thorite), 형석, 모나자이트(monazite), 바스네사이트(bastnaesite), 제노타임(xenotime), 아스트로필라이트(astrophyllite) 등이 있다. 이 알칼리 화강암체는 67.32%의 평균값을 갖는 $SiO_2$를 포함하고 평균 11.14%의 높은 $Na_2O+K_2O$(9.85~11.87%) 조성을 보이며 이 중 $K_2O$는 평균 4.73%의 조성을 보인다. $K_2O/Na_2O$의 비는 0.31~0.96 사이이며 $Al_2O_3$는12.58%부터 15.44%사이로 포함되고 총 $FeO^T$함량은 2.35~5.65%이내이다. CaO, MgO, MnO, $TiO_2$의 함량은 낮은 것으로 관찰된다. 희토류원소의 총량은 평균 $77{\times}10^{-6}$으로 비교적 높게 나타나고 경희토원소는 농축되어 있지만 중희토원소는 Eu원소의 부(-)의 이상과 함께 상대적으로 결핍되는 특징을 가진다. 또한 알칼리 화강암체의 chondrite-normalized 희토류원소의 패턴은 오른쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. Zr는 평균 $594{\times}10^{-6}$의 함량을 보이며 Zr+Nb+Ce+Y는 평균 $1362{\times}10^{-6}$의 함량을 나타낸다. 또한 이 알칼리 화강암체는 높은 HFSE(Ga, Nb, Ta, Zr, Hf)함량과 낮은 LILE(Ba, K, Sr)함량을 보인다. Nb/Ta의 비는 평균 16.5이며 Zr/Hf의 비는 평균 36.80이다. 지르콘은 경희토원소에서 결핍되고 중희토원소에서 농축되어있다. 지르콘의 chondrite-normalized 희토류원소는 Eu원소의 강한 부(-)의 이상과 함께 왼쪽으로 기울어진 갈매기형태를 보인다. 보즈구얼지역의 A타입 화강암체는 A1타입의 화강암과 유사한 특징을 나타낸다. 화강암질 마그마의 평균온도는 $832{\sim}839^{\circ}C$이며 보즈구얼 지역의 A타입 화강암체는 지각과 맨틀의 혼합양상을 보이며 고온, 무수, 낮은 산소의 퓨개시티(fugacity) 환경을 가진 판 내부의 비조산대에서 생성되었을 가능성이 있다.

다성분 염화물계 진공 증류의 잔류 액체 거동 계산 (Residual Liquid Behavior Calculation for Vacuum Distillation of Multi-component Chloride System)

  • 박병흥
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.179-189
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    • 2014
  • 파이로 공정은 사용후핵연료 관리 이슈 해결과 유용자원 재활용 제고의 목적으로 개발되고 있다. 파이로 공정 중 전해환원 공정은 LiCl을 전해질로 사용하여 산화물을 금속으로 전환시키는 공정으로 금속 전환체에 잔류염이 포함되므로 후속 공정이 요구된다. 진공 증류 공정은 다양한 용융염계에서 적용되어 왔으며 금속 전환체에서도 활용될 수 있다. 전해환원 금속 전환체 잔류염은 LiCl과 알카리 및 알카리토 금속 염화물을 포함한다. 본 연구에서는 이들 염화물들의 증기압을 추산하여 진공 증류 공정에서 잔류 액체의 조성변화를 계산하였다. 증류된 기체가 일정하게 제거되는 조건에서 물질수지와 기-액 평형식을 결합한 모델을 개발하였으며 증기압을 이용하여 무차원 시간에 대한 액체 조성 변화를 계산하였다. 공정 조건 변화 모사를 위해 온도와 용융염 조성을 변화시켜 거동을 비교하였다. 잔류염의 증류는 주성분인 LiCl에 의해 지배되었으며 LiCl 보다 증기압이 높은 CsCl은 쉽게 제거될 것이 예상되었다. 증기압이 유사한 RbCl은 LiCl과 일정한 조성이 유지되었다. 반면 증기압이 낮은 $SrCl_2$$BaCl_2$는 시간에 따라 농축되며 초기 조성이 높은 경우 증류 과정에서 석출될 가능성이 있는 것으로 예상되었다.

Tetrabenzylalkylenediamine을 이용한 수소이온 선택성 막전극 (Hydrogen ion-selective membrane electrodes based on tetrabenzylalkylenediamine)

  • 김재우;조동희;정성숙;정구춘;박면용
    • 분석과학
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    • 제10권3호
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    • pp.161-167
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    • 1997
  • Tetrabenzylmethylenediamine(TBMDA), tetrabenzylethylenediamine(TBEDA), tetrabenzylpropylenediamine(TBPDA), tetrabenzylhexylenediamine(TBHDA)의 중성운반체를 이용한 수소이온 선택성 막전극을 제조하였다. TBMDA, TBEDA, TBPDA, TBHDA의 아미노기간의 탄소수 변화에 따라 pH 1~pH 9, pH 2~pH 9, pH 3~pH 9, pH 4~pH 9 범위에서 수소이온에 대하여 선택적이고 선형적인 감응을 나타내었으며, 각각에 대한 기울기는 48mV/pH, 52mV/pH, 64mV/pH, 59mV/pH를 나타내었다. 각 전극에 대하여 알칼리금속이온($Li^+$, $Na^+$, $K^+$) 및 알칼리토금속이온($Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Ba^{2+}$), 전이금속이온($Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Co^{2+}$)과 음이온($I^-$, $Br^-$, ${NO_3}^-$, $SCN^-$)에 대한 방해효과를 측정하였다. 선택계수는 분리용액법을 이용하여 측정하였고, 산성 용액에서 선형성을 나타내는 TBMDA가 가장 좋은 결과를 나타내었다.

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폐롭스카이트형 촉매에서 입자상물질의 촉매연소반응 (Catalytic Combustion of Soot Particulate over Perovskite-Type Oxides)

  • 양진섭;홍성수;정덕영;오광중;조경목;류봉기;박대원
    • 공업화학
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    • 제9권6호
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    • pp.803-810
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    • 1998
  • 능금산법으로 제조된 페롭스카이트 촉매에서 입자상물질의 연소반응에 대하여 연구하였다. 페롭스카이트 산화물의 A 및 B site에 금속이온을 치환시켜 연소반응의 활성을 증가시켰다. 또한 반응온도, 산소의 농도, 공간속도, $SO_2$ 및 물의 영향에 대하여 조사하였다. $LaCoO_3$형 촉매의 A site에 알칼리족 금속을 치환시키면 연소개시 온도가 낮아졌고, 알카리족 금속은 Cs>K>Na의 순서로 연소활성을 증가시켰다. 그러나 $La_{0.6}Cs_{0.4}CoO_3 $촉매에서 B site에 Fe나 Mn을 치환시키더라도 연소개시 온도의 변화가 거의 없었다. 산소의 농도가 증가함에 따라 연소개시 온도는 낮아졌고 이산화탄소의 생성속도는 산소분압의 영향을 별로 받지 않았다. 한편 공간속도의 증가에 따라 연소개시온도가 낮아졌고, 이산화황에 대한 촉매의 비활성화는 일어나지 않았으며, 반응물 중에 첨가된 물에 의해 연소반응이 촉진되었다.

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