• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제13권1호
• /
• pp.37-41
• /
• 1992

The reactions of nitrous acid with hydrogen peroxide in acidic aqueous solution in the presence of several added anions have been studied at $0^{\circ}C$ and pH 2-4 to investigate the nucleophilic catalysis of these anions. From the dependence of reaction rates on the anion concentrations, significant catalytic effects were found for $Cl^-,\;Br^-,\;SCN^-$, in order of effect $SCN^-\;{\approx}\;Br^->Cl^-$, while no observable effect was found for ${ClO_4}^-$ and ${NO_3}^-$. These results support O-nitrosation reaction is the rate-determining step and NOX formed in the presence of an anion ($X^-$) also acts as a nitrosating agent and accelerates the overall reaction rate. The order of reactivity was found to be NOCl>NOBr>NOSCN, which is consistent with the results of N-nitrosation and S-nitrosation reactions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제15권2호
• /
• pp.126-132
• /
• 1994

RhCl [P($C_6H_5)_3]_3$ complexes have been incorporated in polysulfone (PS) as a dispersion medium using cosolvent (THF). The interactions between Rh(Ⅰ) complexes and polysulfone polymer molecules are examined by infrared spectroscopy and thermal analysis. The chemical reactivity of Rh in PS films has been investigated by reacting Rh sites with CO, $H_2,\;D_2,\;O_2\;NO,\;C_2H_2\;and\;C_2H_4$ in the temperature range $25-200^{\circ}C$. Various Rh-carbonyl, -hydride and -nitrosyl species formed in PS films are characterized by their infrared spectra. Rh complexes in PS film show interesting catalytic reactivities in the reactions such as hydrogenation of $C_2H_2\;and\;C_2H_4$, oxidation of CO, and reduction of NO by CO or $H_2$ gas under relatively mild conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제45권6호
• /
• pp.566-572
• /
• 2007

본 연구에서는 DME 직접 합성을 위한 혼성촉매가 두 가지 방법으로 제조되었으며, 이들의 촉매적 활성이 조사되었다. DME 합성을 위한 혼성촉매는 메탄올 합성과 메탄올 탈수반응에 촉매적 활성을 가진 성분들로 제조되었다. 메탄올 합성촉매는 Cu와 Zn이 함유된 전구물질로부터 합성되었으며, 메탄올 탈수촉매는 ${\gamma}-Al_2O_3$를 이용하였다. 두 촉매는 물리혼합법과 침전법에 의해서 혼성촉매로 제조되었다. 물리혼합법은 두 촉매를 분말상태에서 혼합하는 것이며, 침전법은 ${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매상에 Cu-Zn 또는 Cu-Zn-Al 성분을 퇴적시키는 방법이다. 제조된 촉매의 물리적 특성을 조사하기 위하여 X선 회절법에 의한 결정구조, 질소흡착에 의한 BET 표면적, $N_2O$ 화학흡착에 의한 Cu의 표면적 그리고 주사전자현미경에 의한 표면형상 등이 조사되었다. 또한 이들 혼성촉매의 촉매적 활성은 여러 가지 반응조건을 변화시키면서 조사되었다. 이때 반응온도는 $250{\sim}290^{\circ}C$, 반응압력은 30~70 atm, $[H_2]/[CO]$ 몰비는 0.5~2.0, 그리고 공간속도는 $1,500{\sim}6,000 h^{-1}$ 촉매활성이 조사되었다. 반응성 실험 결과로부터 침전법으로 제조된 혼성촉매(CP-CZA/D)가 물리혼합법으로 제조된 혼성촉매(PM-CZ+D)보다 우수한 반응성을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 특히 반응 온도, 압력, $[H_2]/[CO]$ 비, 공간속도가 각각 $260^{\circ}$, 50 atm, 1.0, $3,000h^{-1}$인 조건에서 침전법에 의해 제조된 촉매의 CO 전화율이 72%로 물리혼합법으로 제조된 촉매보다 약 20% 이상 높았다. $N_2O$ 화학흡착실험으로부터 Cu 표면적을 측정한 결과, PM-CZ+D 혼성촉매보다 CP-CZA/D 혼성촉매의 Cu 표면적이 더 높았다. 그러므로 침전법으로 제조된 혼성촉매상의 Cu입자가 더 잘 분산되었기 때문에 촉매의 활성이 개선된 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권4호
• /
• pp.452-457
• /
• 2005

실리카라이트 폼에 $0.2{\mu}m$ 정도의 가는 MFI 제올라이트 입자를 담지하여 만든 폼(foam) 촉매에서 n-옥탄의 분해반응을 조사하였으며, 생성물 분포에 Delplot 기법을 적용하여 반응기구를 고찰하였다. 담지된 MFI 제올라이트의 Si/Al 몰비는 25로 추정되며, 담지량은 실리카라이트 폼의 25 wt％이었다. 겉보기 밀도는 $0.11g{\cdot}cm^{-3}$로 낮아 촉매 충전량을 0.02 g에서부터 0.5 g까지 바꿀 수 있어서 압력손실 없이 반응물과 생성물의 체류시간을 폭 넓게 조절하였다. 촉매 충전량이 많아지면 n-옥탄의 전환율과 올레핀 수율이 높아졌다. 촉매를 조금 사용하였을 때 생성물 분포는 단순하여 양성자 분해기구로 설명할 수 있었다. 촉매 사용량이 많아지면 분해 생성물의 추가 반응이 진행되어 반응성이 낮은 올레핀과 파라핀의 함량이 많아지며 생성물 분포가 복잡해졌다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권8호
• /
• pp.859-869
• /
• 2005

소각장 off gas에 장기간 노출이 되어 활성이 저하된 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ aged 촉매를 물리화학적 방법으로 재생 처리를 수행한 후, 재생 처리에 따른 촉매의 물성 변화를 확인하고 이에 따른 촉매 활성변화를 고찰하였다. 촉매의 특성분석은 XRD(x-ray diffractometer), BET, POROSIMETER, EDX(energy dispersive x-ray spectrometer), ICP(inductively coupled plasma), TGA(thermogravimetric Analyze,), SEM(scanning electron microscopy)등을 이용하여 수행하였고 NOx 전환반응실험은 소각장 off gas를 모사하여 $NH_3$에 의한 SCR 반응을 통해 수행하였다. 본 연구에서 수행된 재생처리 방법 중, 열처리 방법으로 재생처리를 수행 할 경우 fresh 촉매환성의 95% 이상을 회복하였으며, 화학적 재생 처리 방법으로는 산성용액의 경우는 pH가 5인 용액으로 재생 처리된 촉매가, 염기성 용액의 경우는 pH가 12인 용액으로 재생 처리된 촉매가 fresh 촉매활성의 90% 이상의 촉매 활성을 회복 하였다. 촉매 특성 분석 결과, 상기와 같은 방법으로 재생 처리된 촉매의 경우 비표면적은 fresh 촉매의 $85{\sim}95%$ 수준으로 회복 되었으며, aged 촉매 표면에 축적되어 있던 촉매 비활성 물질로 잘 알려진 황(S)이나 칼슘(Ca)등은 최대 99%이상 제거 되었다. Aged 촉매 표면상의 인(P), 크롬(Cr), 아연(Zn) 등과 같은 중금속의 경우는 최대 95% 이상 제거 되었으나 납(Pb)의 경우는 제거율이 $10{\sim}30%$ 수준으로 매우 미흡한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

본 연구에서는 광촉매의 광자효율을 증가시키고, 물성을 변화시켜 광촉매 성능을 향상시키기 위하여, 자동차 폐 촉매에서 추출된 귀금속 용액 또는 $H_2PtCl_6$ 용액을 수열합성법에 의해 제조된 $TiO_2$와 상업용 $TiO_2$인 P-25(Degussa Co.)를 함침시켜 변조된 광촉매를 제조하였다. 그리고 변조된 광촉매는 ICP-AES, EDS, UV-DRS, XRD, XANES, SEM에 이용하여 물성분석 하였다. 그리고 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액을 함침시킨 광촉매를 변조하여 band-gap energy를 1.76eV(705 nm)의 가시광 영역까지 조절하였다. 변조된 광촉매는 PVC가 주성분인 벽지 코팅제와 농도별로 혼합하여 광화학반응을 위한 기능성 도료를 제조하였다. 이 도료를 사용하여 광촉매가 코팅된 기능성 벽지를 제조하였으며, 제조된 벽지의 광촉매 성능을 평가하였다. 반응모델 물질로 NO를 이용하여 촉매 조성, 반응물 농도, 벽지의 촉매 담지량, 반응시간에 따른 광 화학반응속도를 측정하였다. 그 결과 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액으로 변조된 $TiO_2$의 광촉매 활성이 크게 증가하였음을 알 수 있었고 그 중에서도 P-25에 추출용액을 함침시킨 P-25(w)의 광촉매가 가장 우수한 광촉매활성도를 나타내었다.

• 청정기술
• /
• 제21권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2015

본 연구는 인도네시아 아역청탄인 키데코(Kideco)탄의 촤(char)-이산화탄소 촉매가스화 kinetic분석을 열중량분석기(thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 수행하였다. 촉매는 탄산칼륨 및 탄산나트륨을 선정하였으며, 석탄과 촉매의 물리적 혼합을 통하여 촤를 제조하였다. 촤-이산화탄소 촉매가스화반응은 탄산나트륨 7 wt%, 850 ℃에서 이산화탄소 농도가 60 vol%일 때 가장 빠른 탄소전환율을 보여주었다. 750~900 ℃ 등온조건에서 촤-이산화탄소 촉매가스화 반응결과, 온도가 증가할수록 탄소전환율 속도가 빨라졌으며, 기-고체 반응모델 shrinking core model (SCM), random pore model (RPM), volumetric reaction model (VRM) 및 modified volumetric reaction model (MVRM)을 실험결과에 적용하였을 때, MVRM이 키데코탄의 가스화반응 거동을 잘 예측하였다. 또한 Arrhenius plot을 통한 활성화에너지는 탄산나트륨을 첨가한 촤가 탄산 칼륨을 첨가한 촤보다 더 우수한 촉매 활성을 보여주었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제35권5호
• /
• pp.1506-1510
• /
• 2014

A kinetic study on nucleophilic substitution reaction of 5-nitro-8-quinolyl picolinate (6) with alkali-metal ethoxides (EtOM; M = K, Na, and Li) in anhydrous ethanol is reported. The plot of $k_{obsd}$ vs. [EtOM] curves upward in the absence of crown ethers but is linear with significantly decreased reactivity in the presence of crown ethers. Dissection of $k_{obsd}$ into $k_{EtO}$- and $k_{EtOM}$ (i.e., the second-order rate constants for the reactions with the dissociated $EtO^-$ and ion-paired EtOM, respectively) has revealed that the ion-paired EtOM is significantly more reactive than the dissociated $EtO^-$ (e.g., $k_{EtOM}/k_{EtO^-}$ = 33.4-141). This indicates that the reaction of 6 is catalyzed by $M^+$ ions in the order $Na^+$ > $Li^+$ > $K^+$ and the catalytic effect disappears in the presence of a proper crown ether. Picolinate ester 6 is much more reactive and is more strongly catalyzed by $M^+$ ions than 5-nitro-8-quinolyl benzoate (5). It has been concluded that $M^+$ ions catalyze the reaction of 6 by increasing electrophilicity of the reaction center through a cyclic transition state, which is structurally not possible for the reaction of 5.

• 공업화학
• /
• 제27권5호
• /
• pp.490-494
• /
• 2016

본 논문에서는 매우 효과적이고 고광학선택적으로 화합물 중의 말단기에 존재하는 에폭사이드기를 알킬 또는 아렌술폰산으로 여는 방법에 관하여 기고한다. Al, Ga 및 In과 같은 루이스산을 함유하는 이핵성 키랄 코발트살렌 착체는 염화테트라부틸암모늄 존재하에서 터샬리 부틸메틸에테르를 용매로 사용할 때, 이 반응에 대하여 광학선택적으로 높은 촉매활성을 나타내었다. 테트라부틸암모늄염 중의 음이온의 종류에 따라 페닐글리시딜 에테르의 에폭시 고리를 파라-톨루엔술폰산으로 여는 반응에서의 촉매활성과 선택도가 다르게 나타났다. 반응활성과 선택도는 $Cl^-$ > $l^-$ > $Br^-$ > $OH^-$의 순서를 보였다. 서로 다른 루이스 산점을 갖는 Co-Al, Co-Ga 및 Co-In 착체는 촉매반응 중에 높은 상승효과를 나타내었다. $AlCl_3$를 함유한 이핵성 키랄 코발트살렌 착체 촉매가 가장 높은 활성과 91% ee에 이르는 높은 광학선택성을 보였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.970-977
• /
• 2005

소각장 off gas에 장기간 노출이 되어 활성이 저하된 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매를 대상으로 증류수 및 산성용액에 의한 초음파 세척과 촉매환성성분인 $V_2O_5$, $WO_3$의 재함침을 수행하여 촉매를 재제조 하였다. 촉매의 특성 분석을 통해 재제조된 촉매의 물성변화를 확인하였고 질소산화물(NOx) 전환반응 실험을 수행하여 촉매활성변화를 고찰하였다. 본 연구에서 적용된 실험조건에서 증류수 초음파 세척을 통해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $66{\sim}93%$ 수준까지 회복되었고 초음파 세척시간이 3분 이상이 되었을 때 최대의 촉매활성을 나타내었다. 산성용액 초음파세척에 의해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $81{\sim}97%$ 수준까지 회복되었고 질산 및 황산용액 모두 용액의 pH가 5이였을 때 최대의 활성을 나타내었다. 촉매활성성분인 $V_2O_5$, $WO_3$ 재함침에 의해 재제조된 촉매의 경우 촉매의 NOx 전환활성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 $87{\sim}100%$ 수준까지 회복되었고 재함침된 $V_2O_5$의 양이 1 wt % 이상이었을 때 최대의 활성을 나타내었다. 특히 이 경우 저온 온도영역인 $150^{\circ}C$에서 촉매의 환성이 fresh 촉매의 NOx 전환활성의 97% 수준까지 회복되는 것을 알 수 있었다.