• 제목/요약/키워드: catalyst support

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황이 포함된 중형기공성 탄소에 화학적으로 고정화된 H5PMo10V2O40 촉매 상에서 Benzyl Alcohol 산화반응 (Benzyl Alcohol Oxidation over H5PMo10V2O40 Catalyst Chemically Immobilized on Sulfur-containing Mesoporous Carbon)

  • 김민영;강태훈;최정호;송인규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.419-424
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    • 2016
  • 황이 포함된 중형기공성 탄소 담체(S-MC)에 화학적으로 고정화된 $H_5PMo_{10}V_2O_{40}$ ($PMo_{10}V_2$) 촉매를 제조하고, 이를 Benzyl alcohol 산화반응에 적용해보았다. 먼저 주형물질로 SBA-15, 탄소 전구체로 p-Toluenesulfonic acid를 이용하여 S-MC 지지체를 제조하였다. 이후, $PMo_{10}V_2$ 촉매가 화학적으로 고정화될 수 있는 위치를 제공하기 위해 S-MC 지지체의 표면이 양전하를 띠도록 개질시켰다. 전체적으로 음전하를 띠는 $[PMo_{10}V_2O4_{40}]^{5-}$를 이용함으로써 $PMo_{10}V_2$를 양이온을 띠는 S-MC 표면에 화학적으로 고정화하였다. 화학적 고정화를 통해 $PMo_{10}V_2$가 분자수준으로 균일하게 분산되었음을 확인하였다. Benzyl alcohol의 기상 산화반응에서 $PMo_{10}V_2$/S-MC 촉매는 무담지 상태의 $PMo_{10}V_2$보다 높은 전화율 및 수율을 나타냈다. $PMo_{10}V_2$/S-MC 촉매의 반응 활성이 향상된 이유는 화학적 고정화를 통해 $PMo_{10}V_2$이 S-MC 지지체에 고르게 분산되었기 때문이다.

CuO/γ-Al2O3 흡수제/촉매를 이용한 SOx/NOx 제거 반응특성 (Reaction Characteristics of SOx/NOx Removal Using CuO/γ-Al2O3 Sorbent/Catalyst)

  • 유경선;김상돈
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.671-678
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    • 2000
  • 열중량분석기와 관형 고정층 반응기에서 $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ 흡수제/촉매의 SOx와 NOx 동시제거 반응특성에 대하여 고찰하였다. $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ 흡수제/촉매의 아황산가스 제거능은 반응온도 $450^{\circ}C$와 담지량 6wt% 이상에서 담체인 알루미나의 반응참여에 의하여 급격히 증가하였다. $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ 흡수제/촉매의 탈질 효율은 반응온도, $370^{\circ}C$에서 최대값을 보였으며 그 이상의 온도에서는 $NH_3$가스의 산화반응에 의하여 반응온도가 증가할수록 제거효율은 감소하였다. 흡수제/촉매 표면에 sulfate가 존재하는 경우 최대 탈질 효율을 보이는 반응온도는 증가하였다. SOx와 NOx 동시 제거반응에서 $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ 흡수제/촉매의 NO제거 활성은 $NH_4HSO_4$와 같은 암모늄염의 생성으로 인하여 크게 감소하였다. SOx와 NOx 동시제거 반응에 있어서 최대의 탈질 효율을 보이는 반응온도는 $SO_2$ 가스의 존재로 인하여 $400^{\circ}C$로 증가하였다.

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Polyol process를 통한 고비율 백금 담지 촉매 합성 (Novel route of enhancing the metal loading in highly active Pt/C electro-catalyst by polyol process)

  • 오형석;김한성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.560-563
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    • 2008
  • A modified polyol process is developed to enhance Pt loading during the preparation of Pt/C catalysts. With the help of the zeta potential, the effect of pH on the electrostatic forces between the support and the Pt colloid is investigated. It is shown experimentally that the surface charge on the carbon support becomes more electropositive when the solution pH is changed from alkaline to acidic. However, this change does not affect the electronegative surface charge of Pt colloids already attained and stabilized by glycolate anions. This new behavior caused by the change in the solution pH accounts for the enhanced yield of the process and does not affect the Pt particle size. All our experimental results reveal that this simple modification is a cost effective method for the synthesis of highly Pt loaded Pt/C catalysts for fuel cells.

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Pt/$Al_2O_3$가 코팅된 니켈폼을 이용한 수소-공기 예혼합 기체의 촉매 연소 (Catalytic combustion of $H_2$/Air mixture using Pt/$Al_2O_3$ coated nickel foam)

  • 진정근;권세진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.37-44
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    • 2007
  • A nickel foam, one of metal foams was seleced as a catalyst support instead of conventional ceramic materials. $Al_2O_3$ was coated on the surface of nickel foam to increase the surface area. $Al_2O_3$ coating process was based on sol-gel process. SEM image was obtained and $Al_2O_3$ coverage was confirmed. Combustion experiments were carried out using SUS combustor and $H_2$/air mixture. Temperatures were measured with different equivalence ratios and $H_2$ flow rates. $H_2$ conversion rates were calculated by the analysis of product gas using gas chromatography. Catalytic combustion of $H_2$ was complete and stable with Pt/$Al_2O_3$ coated nickel foam and influences of water vapor were confirmed during the beginning of combustion.

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Preparation and Electroactivities of Carbon Nanotubes-supported Metal Catalyst Electrodes Prepared by a Potential Cycling

  • Kim, Seok;Jung, Yong-Ju;Park, Soo-Jin
    • Carbon letters
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    • 제10권3호
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    • pp.213-216
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    • 2009
  • The electrochemical deposition of Pt nanoparticles on carbon nanotubes (CNTs) supports and their catalytic activities for methanol electro-oxidation were investigated. Pt catalysts of 4~12 nm average crystalline size were grown on supports by potential cycling methods. Electro-plating of 12 min time by potential cycling method was sufficient to obtain small crystalline size 4.5 nm particles, showing a good electrochemical activity. The catalysts' loading contents were enhanced by increasing the deposition time. The crystalline sizes and morphology of the Pt/support catalysts were evaluated using X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The electrochemical behaviors of the Pt/support catalysts were investigated according to their characteristic current-potential curves in a methanol solution. In the result, the electrochemical activity increased with increased plating time, reaching the maximum at 12 min, and then decreased. The enhanced electroactivity for catalysts was correlated to the crystalline size and dispersion state of the catalysts.

톨루엔 산화에 의한 CuOx/SnO2-ZrO2 촉매의 특성고찰 (The investigation of characteristics of CuOx/SnO2-ZrO2 catalysts for toluene oxidation)

  • 김혜진;최성우;이창섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권7호
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    • pp.669-674
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    • 2005
  • Catalytic combustion of toluene was investigated on $CuOx/SnO_2-ZrO_2\;CuOx/SnO_2\;CuOx/ZrO_2$ catalysts prepared by impregnation. Characteristics of catalysts loaded on binary support and single support were observed by TPR, TPO, XRD, XPS techniques. The results on catalytic combustion showed that binary supports improve the activity of copper in the combustion of toluene. The reason for high catalytic activity on toluene combustion of $CuOx/SnO_2-ZrO_2$ catalyst was ascribed to oxidation$\cdot$reduction activity at low temperatures and stability of oxidation state after reduction.

촉매/$SnO_2$ 가스 센서의 반응 구조에 관한 연구 (A study on the gas reaction mechanism in catalyst/$SnO_2$ gas sensor)

  • 이재홍;김창교;김진걸;조남인;김덕준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.276-283
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    • 1997
  • 함침법을 이용하여 Pt/$SnO_2$ pellet형 가스 센서를 제조하였다. 제조한 미세 분말에 대하여 전자회절 분석, 투과전자현미경, 주사선전자현미경 등의 분석으로 결정 구조 및 방향성, 결정 크기, 촉매와 담체와의 미세구조 등이 분석되었다. 투과전자현미경 사진으로부터 $400^{\circ}C$에서 하소했을 때 $PtCl_x$에서 Cl의 양이 줄어들고 Pt가 담체인 $SnO_2$속으로 이동되고 있는 것을 보여주었다. 이것이 가스 감지도를 향상시키는 것으로 나타났다. Pt/SnO$_2$시편이 있는 반응기에 $N_2$가스 중에 0.5% $H_2$ 가스를 30 sccm으로 계속 흘려주었을 때 $SnO_2$의 전기 저항은 포화가 이루어 졌으나 $SnO_2$상에 수소 가스의 흡착은 계속되었다. 이는 표면 상태(surface state)가 포화된다는 것을 의미한다. 14 ppm $H_2$가스에 대하여 $300^{\circ}C$에서 81%%의 가스 감지도를 보여주었다.

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메탄에 의한 이산화탄소의 환원반응에 관한 연구 (A Study on the Catalytic Reduction of Carbon Dioxide by Methane)

  • 홍성수;양진섭;김병기;주창식;이근대
    • 공업화학
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    • 제8권4호
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    • pp.685-693
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    • 1997
  • 여러 종류의 담체에 담지된 니켈 촉매상에서 메탄에 의한 이산화탄소 개질반응에 대해 연구하였다. 여러 가지 담체중에 천연 제올라이트가 가장 높은 활성을 보여주었고, 염기성 담체에 비해 산성 담체에 담지된 니켈 촉매의 활성이 좋았으며 촉매의 비활성화도 느리게 진행되었다. 천연제올라이트에 담지된 니켈 촉매의 담지율이 증가할수록 활성이 증가하였고, 10wt% 이상으로 담지된 경우에는 활성의 변화가 그다지 일어나지 않았다. 반응물중 메탄과 이산화탄소의 비에 따라 전환율과 생성물의 수율이 크게 영향을 받았으며, $CH_4/CO_2$의 비가 1일 때 가장 높은 수소 및 일산화탄소 수율을 나타내었다. 촉매의 비활성화는 반응중에 생성되는 코크에 침적에 기인하는 것으로 생각되며, 코크는 주로 메탄의 분해에 의해 생성되었고 코크의 형상은 whisker형으로 촉매의 비활성화 속도를 느리게 하였다.

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