• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권1호
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• pp.21-35
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• 2017

Hydrogen peroxide is being considered as a monopropellant in micropropulsion systems for the next generation of miniaturized satellites ('nanosats') due to its high energy density, modest specific impulse and green characteristics. Efforts at the University of Vermont have focused on the development of a MEMS-based microthruster that uses a novel slug flow monopropellant injection scheme to generate thrust and impulse-bits commensurate with the intended micropropulsion application. The present study is a computational effort to investigate the initial decomposition of the monopropellant as it enters the catalytic chamber, and to compare the impact of the monopropellant injection scheme on decomposition performance. Two-dimensional numerical studies of the monopropellant in microchannel geometries have been developed and used to characterize the performance of the monopropellant before vaporization occurs. The results of these studies show that monopropellant in the lamellar flow regime, which lacks a non-diffusive mixing mechanism, does not decompose at a rate that is suitable for the microthruster dimensions. In contrast, monopropellant in the slug flow regime decomposes 57% faster than lamellar flow for a given length, indicating that the monopropellant injection scheme has potential benefits for the performance of the microthruster.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.540-546
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• 2004

We deviced a new graphite-Mn(II) electrode and found that the modified electrode with Mn(II) can catalyze NADH oxidation and $NAD^+$ reduction coupled to electricity production and consumption as oxidizing agent and reducing power, respectively. In fuel cell with graphite-Mn(II) anode and graphite-Fe(III) cathode, the electricity of 1.5 coulomb (A x s) was produced from NADH which was electrochemically reduced by the graphite-Mn(II) electrode. When the initial concentrations of pyruvate and acetaldehyde were adjusted to 40 mM and 200 mM, respectively, about 25 mM lactate and 35 mM ethanol were produced from 40 mM pyruvate and 200 mM acetaldehyde, respectively, by catalysis of ADH and LDH in the electrochemical reactor with $NAD^+$ as cofactor and electricity as reducing power. By using this new electrode with catalytic function, the bioelectrocatalysts are engineered; namely, oxidoreductase (e.g., lactate dehydrogenase) and $NAD^+$ can function for biotransformation without electron mediator and second oxidoreductase for $NAD^+$/NADH recycling.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.140.2-140.2
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• 2013

Strong metal-support interaction effect is an important issue in determining the catalytic activity for heterogeneous catalysis. In this work, we report the catalytic activity of $Au/TiO_2$, $Au/Al_2O_3$, and $Au/Al_2O_3-CeO_2$ nanocatalysts under CO oxidation fabricated by arc plasma deposition (APD), which is a facile dry process with no organic materials involved. These catalytic materials were characterized by transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and $N_2$-physisorption. Catalytic activity of the materials has measured by CO oxidation using oxygen, as a model reaction, in a micro-flow reactor at atmospheric pressure. Using APD, the catalyst nanoparticles were well dispersed on metal oxide powder with an average particle size (3~10 nm). As for catalytic reactivity, the result shows $Au/Al_2O_3-CeO_2$ nanocatalyst has the highest catalytic activity among three samples in CO oxidation, and $Au/TiO_2$, and $Au/Al_2O_3$ in sequence. We discuss the effects of structure and metal-oxide interactions of the catalysts on catalytic activity.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.823-830
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• 2008

Rhodamine B(RhB) 탈색에 대한 광전기촉매 공정의 적용가능성을 분말 TiO$_2$를 충전한 슬러리 광전기촉매 반응기에서 연구하였다. 광전기촉매 공정의 반응기 시스템은 분말 TiO$_2$, Pt 전극 및 3개의 8 W UV-C 등으로 구성되어 있다. 전류, 전해질, 공기 유량 및 전극 재질과 같은 운전 인자의 영향을 고찰하였다. 광전기촉매 공정의 최적 광촉매 량과 전류는 각각 0.4 g/L과 0.02A이었다. 광촉매 공정과 전기분해 단독 공정에 의해 분해되는 RhB의 합보다 광전기촉매 공정에 의해 더 빨리 분해되었는데, 광촉매 공정과 전기분해 공정의 결합에 의한 시너지 효과를 나타내는 것으로 사료되었다. 광전기촉매 공정은 공기 유량에 의해 영향을 받는 것으로 나타났고 최적 공기 유량은 2 L/min이었다. RhB 탈색에 대한 전극 재질과 NaCl 효과는 본 실험범위에서는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.649-656
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• 1992

t-Butyl hydroperoxide(TBHP)에 의한 염화알릴의 에폭시화에 의해서 에피클로로히드린을 합성하는데 실리카에 담지된 몰리브데늄 촉매를 사용하였다. 속도론적 연구는 회분 반응기를 사용하여 $60-80^{\circ}C$, 10기압에서 TBHP/염화알릴의 농도비를 0.01-0.1의 범위내에서 수행하였다. t-butyl alcohol(TBA)에 의해서 염화알릴의 에폭시화 반응이 억제되었고, 반응속도는 Michaelis-Menten 형태의 속도식으로 표현할 수 있었다. 반응기구는 TBHP와 TBA의 가역흡착과 $Mo/SiO_2$에 흡착된 TBHP와 염화알릴의 표면반응으로 설명할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.295-304
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• 1994

담지촉매인 $Mo-V-O/SnO_2$(VM/Sn)와 $SnO_2/Mo-V-O$(Sn/VM) 촉매를 제조하여 XRD, BET, SEM, $NH_3$, TPD 등으로 특성분석을 실시하였다. 고정층 연속 반응기에서 아크롤레인의 산화반응을 수행한 결과 이들 촉매의 아크롤레인 전화율과 아크릴산 수율이 Mo-V-O 자체보다 높았다. 이와 같은 상승효과의 원인을 TPD, TPR, TPO 등의 방법으로 고찰한 결과 Mo-V-O와 $SnO_2$의 접촉면에서 Mo-V-O가 $SnO_2$ 상으로 전자를 전달하고 $SnO_2$는 spill-over oxygen을 Mo-V-O 상으로 전달함으로써 반응에 의하여 부분환원된 Mo-V-O의 재산화를 촉진시키는 상간협동 현상이 존재하기 때문으로 판단되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1048-1056
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• 2018

비식용 원료인 Palm Acid Oil, 동물성 폐유지 등은 상대적으로 자유 지방산 함량이 높기 때문에 일반적인 염기 촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 적합하지 않다. 효소 촉매를 이용하면 염기 촉매에서 해결할 수 없는 몇 가지 문제를 해결할 수 있으며, 에너지 소비가 작고, 바이오디젤 부산물인 글리세롤 회수가 쉬우며, 자유 지방산 함량이 높은 트리글리세라이드에 대한 전이에스테르화 반응이 가능하다. 본 연구에서는 고정화 효소 촉매를 이용하여 1 ton/day 용량의 반응기에서 비식용 폐유지를 바이오디젤로 합성하였으며, 반응 공정의 변수를 최적화하였다.

• Advances in Energy Research
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• 제8권4호
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• pp.223-231
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• 2022

An ex-situ gravitational fixed bed pyrolysis reactor was used over Al₂O₃ supported Ni₂P based catalyst with various Ni/P molar ratios (0.5-2.0) and constant nickel loading of 5.37 mmol/g Al₂O₃ to determine the hydrodeoxygenation of rubberwood sawdust (RWS) at atmospheric pressure. The 3D catalysts formed were characterized structurally as well as acidic properties were determined by hydrogen-temperature programmed reduction (TPR). The Ni₂P phase formed completely on Al₂O₃ for 1.5 Ni/P ratio, although lesser crystallite sizes of Ni₂P were seen at Ni/P ratios less than 1.5. Additionally, it was shown that when nickel loading level increased, acidity increased and specific surface area dropped, probably because nickel phosphate is not easily converted to Ni₂P. When Ni/P ratio was 1.5, Ni₂P phase fully formed on Al₂O₃. The catalytic activity was explained in terms of impacts of reaction temperature and Ni/P molar ratio. At relatively high temperature of 450℃, the high-value deoxygenated produce was predominantly composed of n-alkanes. Based on the findings, it was suggested that hydrogenolysis, hydrodeoxygenation, dehydration, decarbonylation, and hydrogenation are all part of mechanism underlying hydrotreatment of RWS. In conclusion, the synthesized Ni₂P/ Al₂O₃ catalyst was capable of deoxygenating RWS with ease at atmospheric pressure, primarily resulting in long chained (C₉-C₂₄) hydrocarbons and acetic acid.

• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.341-344
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• 2005

섬유상 담체를 이용한 2단 소형 바이오필터를 이용한 악취가스 처리공정의 운전조건을 확립하기 위하여 BTX를 처리대상 물질로 바이오필터를 연속적으로 운전하여 섬유상 바이오필터 담체에 악취가스 처리용 미생물을 부착시킨 결과 우수한 부착된 생물막을 형성하여 높은 처리효율 $93\%$를 얻을 수 있었다. 또한, 악취 유입 농도 400 ppm 미만에서 체류시간 10 sec일 때 1단 반응기에서 $76\%$ 정도 제거율을 보이다가 2단 반응기에서 약 $93\%$의 제거율을 나타내었다. 그러나 체류시간이 15 sec 이상인 경우에는 제거효율이 $97\%$ 이상 유지되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.955-960
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• 2006

반회분식 반응기를 이용하여, 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로부터 가솔린을 제조하기 위하여 HZSM-5 촉매상에서 분해반응을 수행하였다. HZSM-5 촉매상에서 가솔린 분자 범위의 액상수율을 증가시키기 위하여 시판용의 Si/ZSM-5 촉매와, 인과 마그네슘을 HZSM-5 촉매에 첨가한 촉매를 사용하여 접촉분해반응 특성을 조사하였다. HZSM-5에 인과 마그네슘을 지지한 경우, 최적 지지량은 각각 0.5 wt%와 2.0 wt%이었다. 암모니아 TPD 실험 결과에서 인을 지지 시켰을 때는 강산점과 약산점이 전체적으로 크게 감소하였으며, 마그네슘을 지지 시켰을 때는 강산점은 완만하게 감소하였고 약산점은 크게 감소하였다. Si/ZSM-5 촉매에서는 산점은 거의 사라졌으며 분해반응도 크게 감소하여 액상생성물이 거의 생성되지 않았다. 액상생성물의 탄소수 분포는 인과 마그네슘이 지지되었을 때 탄소수가 낮은 쪽으로 이동되었고 성분의 100%가 가솔린 범위($C_5-C_{11}$)에 분포되어 있었다. Mg(2.0 wt%)/ZSM-5 촉매는 반응온도 $400^{\circ}C$E에서 액상 수율이 55.8%이었으며, 생성물의 분포가 100% 가솔린 범위에 있어서 유망한 촉매로 나타났다.