• 제목/요약/키워드: mixed catalyst

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Study of the Optimal Calcination Temperature of an Al/Co/Ni Mixed Metal Oxide as a DeNOx Catalyst for LNT

  • Jang, Kil Nam;Han, Kwang Seon;Hong, Ji Sook;You, Young-Woo;Suh, Jeong Kwon;Hwang, Taek Sung
    • 청정기술
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    • 제21권3호
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    • pp.184-190
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    • 2015
  • 대부분의 LNT 촉매는 낮은 온도 영역에서의 NOx 산화를 위하여 Pt와 같은 귀금속류를 사용하는 것은 경제적인 부담을 가지고 있다. 따라서, 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 시도되었다. 즉, Pt, Pd, Rh 등과 같은 귀금속류(platinum group metal, PGM)를 사용하지 않는 LNT (lean NOx trap)용 DeNOx 촉매를 개발하기 위해 시도하였다. 이를 위해서 예비실험을 통해 Pt등 귀금속류등의 PGM (platinum group metal)을 사용하지 않는 Al/Co/Ni 혼합 금속 산화물을 선정하였다. 궁극적으로는, 선정된 촉매의 소성온도에 따른 물리화학적 특성 변화가 NOx 전환율에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이들의 물리화학적인 성질을 평가하기 위해 XRD, EDS, SEM, BET 분석을 실시하였다. 이러한 평가를 실시한 결과, 모든 소성온도에서 혼합금속 산화물은 Co2AlO4 및 NiAl2O4의 스피넬 구조가 혼재되어 있는 것으로 나타났고, NOx 기체들의 산화-환원 반응이 이루어지기에는 충분한 기공부피와 기공크기를 갖고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NH3-TPD 분석 결과에서는 소성온도가 700 ℃ 이하를 유지해야 하는 것으로 판단되었다. 더욱이 ramp test를 통해서는 NO 및 NOx 전환율을 동시에 만족할 수 있는 시료는 소성온도는 500 ℃에서 처리된 경우임을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 바탕으로, Al/Co/Ni=1.0/2.5/0.3 혼합 금속 산화물의 최적 소성온도는 500 ℃임을 알 수 있었다.

바이오매스 타르 수증기 개질에서의 석탄회재 촉매 효과 (Effect of Coal Ash as A Catalyst in Biomass Tar Steam Reforming)

  • 장진영;오건웅;라호원;서명원;문태영;문지홍;이재구;윤상준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.323-330
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    • 2017
  • Ash remaining after coal combustion was used as a catalyst support for tar steam reforming with various proportions of $Al_2O_3$ added for higher reforming efficiency. At a constant Ni content of 12 wt%, a coal ash and $Al_2O_3$ were mixed at a ratio of 5:5, 7:3, 9:1. As a result, the catalytic activity for toluene steam reforming was improved by adding $Al_2O_3$ at $500-600^{\circ}C$. The catalysts with ratio 7:3 and 5:5 reached toluene conversion of 100% above $700^{\circ}C$. When comparing the catalysts in which the coal ash and $Al_2O_3$ mixed at a ratio of 5:5 and 7:3 with the Ni/Al catalyst, it was concluded that this coal ash catalyst has efficient catalytic performance.

귀금속촉매 (Pt, Pd)를 이용한 일산화탄소 산화반응에 관한 연구 (A Study of Carbon Monoxide Oxidation on Pt & Pt-Pd Catalysts)

  • ;이원묵;유홍진
    • 한국대기환경학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.43-51
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    • 1985
  • This study is concerned with the oxidation of carbon monoxide on platinum and platinum-palladium catalysts. Catalysts were made by the impregnation method and flow reactor was used in the catalytic reaction. As for the mixed gases, carbon monoxide concentration varied from 1 to 4% and that of oxygen from 1 to 4%. $N_2$ was used as carrier gas and GHSV varied from 24, 000 $h^{-1} to 60, h^{-1}$. The temperature range was from 200 to $600^\circ$C. It was also taken into consideration that the heat and mass transfer resistance of our catalysts was negligible in the study. Experimental results showed that platinum-palladium catalyst was about 1.5-3.9% superior to platinum catalyst in conversion yield. When we used platinum-palladium catalyst, we observed that carbon monoxide oxidation was found to be 1 st order with respect to carbon monoxide concentration. Activation energy of the catalyst was 23.5 kcal/mol.

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Effect of Phenol in the Liquefaction of Pine Bark by Ethylene Carbonate-Methanesulfonic Acid

  • Mun, Sung Phil;Hassan, El-Barbary M.
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.66-74
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    • 2002
  • The effects of phenol during ethylene carbonate (EC) liquefaction of pine bark in the presence of methanesulfonic acid (MSA) as a catalyst were investigated. Liquefaction of pine bark using EC in the presence of acid catalyst was very difficult in comparison to wood. Mixing ethylene glycol (EG) with EC improved the liquefaction process, but the maximum liquefaction yield did not exceed 78%. Mixing 20~30% phenol with EC was very effective for the liquefaction and the residue was remarkably decreased. More than 95% of liquefaction was achieved when about 30% phenol was mixed with EC. The reaction conditions, such as catalyst concentration, liquefaction temperature and time, type of catalyst and liquefying agent, had a great influence on the liquefaction process. The results of the average molecular weights and the amount of combined phenols for the liquefied products indicated that sulfuric acid (SA) causes high condensation reactions compared to MSA.

프로판 탈수소 반응에 미치는 금속산화물과 혼합된 Pt-Sn/Al2O3 촉매의 영향 (Effect of Pt-Sn/Al2O3 catalysts mixed with metal oxides for propane dehydrogenation)

  • 정재원;고형림
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.401-410
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    • 2016
  • 금속 산화물과 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매의 프로판 탈수소 반응 성능의 향상 가능성에 대해서 연구하였다. 금속 산화물로서 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Ni-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$를 제조하여 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매와 혼합하고, 프로판 탈수소 반응 성능을 측정하였다. 이 결과들을 불활성 물질인 glass bead를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매를 기준샘플로 삼아 비교하였다. 촉매와 금속산화물을 환원처리하지 않고 반응 실험한 경우, $576.5^{\circ}C$에서 기준샘플의 전환율 8% 대비, $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매가 14.9%의 높은 전환율과 96.8%의 선택도를 보였다. 촉매와 금속산화물을 환원 처리하여 반응활성을 측정한 경우, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$$Pt-Sn/Al_2O_3$의 혼합촉매가 기준샘플대비 초기에 높은 수율을 보였다. 그러나, 촉매를 환원 처리한 경우 전반적으로 전환율 상승이 크지 않았고, 이것으로 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$의 격자산소가 탈수소반응의 전환율 증가 영향을 주었음을 알 수 있었다.

메탄의 부분산화에 의한 메탄올 직접 합성 (Direct Methanol Synthesis by Partial Oxidation of Methane)

  • 김영국;이광혁;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.649-655
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    • 2013
  • 페롭스카이트 촉매와 Mo, Bi를 기본으로 하는 복합 산화물 촉매를 이용하여 천연가스의 주성분인 메탄의 부분산화를 통하여 메탄올을 직접 합성하였다. 페롭스카이트($ABO_3$) 촉매는 A 및 B site 성분을 변화시키면서 사과산법으로 제조하였으며, Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매는 공침법으로 제조하여 반응특성을 살펴보았다. 페롭스카이트 촉매에서 A site에 알칼리 금속인 Sr을, B site에 전이금속인 Cr을 도입한 $SrCrO_3$ 촉매가 $400^{\circ}C$에서 메탄올 선택도 11%로 가장 우수한 결과를 보였다. Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매의 경우 모든 촉매에서 메탄 전환율에는 큰 차이를 보이지 않았으며, Cr을 첨가한 Mo-Bi-Cr 복합 산화물 촉매가 $400^{\circ}C$에서 메탄올 선택도 15.3%로 가장 우수한 결과를 나타냈다. 3성분계 복합 산화물 촉매에서 촉매의 활성과 메탄올 선택도는 촉매의 표면적에 정비례하였다.

Fabrication of a solid catalyst using coal fly ash and its utilization for producing biodiesel

  • Go, Young Wook;Yeom, Sung Ho
    • Environmental Engineering Research
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    • 제24권2호
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    • pp.324-330
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    • 2019
  • To recycle raw fly ash (RFA), a waste from thermal power plants, it was used to prepare solid catalysts which have many advantages compared with homogenous catalysts. When biodiesel was produced from soybean oil using RFA, only 1.2% of biodiesel conversion was obtained. A metal hydroxide, NaOH, KOH or $Ca(OH)_2$, was mixed with the acid-treated fly ash (ATFA), and the mixture was calcined at $700^{\circ}C$ for 3 h to prepare the solid catalyst. The solid catalyst prepared by mixing ATFA with NaOH, designated as SC-Na, showed a better performance than those prepared by mixing ATFA with KOH or $Ca(OH)_2$, respectively. The optimal mass ratio of ATFA with NaOH was 1:3, at which the proportion of $Na_2O$ increased to 60.2% in SC-Na, and 97.8% of biodiesel conversion was achieved under optimal reaction conditions (2 w% SC-Na relative to oil and 5 mL-methanol/g-oil at $50^{\circ}C$ for 4 h). Finally, a batch operation was repeatedly carried out to test the feasibility of reusing the solid catalyst, and more than 96% biodiesel conversion was stably achieved for the third round of operations. This study shows that RFA was successfully recycled to solid catalysts through a simple preparation method, and the solid catalyst was reused for the production of biodiesel with high conversion.

Electrochemical Promotion of Pt Catalyst for The Oxidation of Carbon Monoxide

  • Shin, Seock-Jae;Kang, An-Soo
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.187-195
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    • 2000
  • Electrochemical promotion of the reaction rate was investigated for CO oxidation in a solid electrolyte catalytic reactor where a thin film of Pt was deposited on the yttria stabilized zirconia as an electrode as well as a catalyst. It was shown under open circuit condition that potential was a mixed potential of $O_2$exchange reaction and electrochemical reaction induced by CO. The effect of electrochemical modification on the CO oxidation rate was studied at various overpotentials and $P_{CO}$$P_{O2}$.

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무전해 동도금 피막의 접착력 향상에 관한 연구 - PET 필름의 전처리 조건의 영향 - (Adhesion Improvement of Electroless Copper Plated Layer on PET Film - Effect of Pretreatment Conditions -)

  • 오경화;김동준;김성훈
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.302-310
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    • 2001
  • 무전해도금법을 이용하여 구리/PET 필름 복합재료를 제조하였으며 에칭방법과 촉매액의 조성 및 acceleration 방법을 달리하여 PET 필름과 무전해도금된 구리 피막간의 접착력을 향상시키고자 하였다. HCl 용액으로 에칭된 PET 필름은 NaOH에 의한 것보다 더욱 세밀하게 에칭되어져 구리와 PET 필름간의 접착력은 향상되었으나 전자파 차폐효과는 유사한 경향을 보였다. 촉매액의 조성변화에 따른 영향을 살펴본 결과 PdCl$_2$:SnCl$_2$의 몰비가 1:4에서 1:16으로 증가할수록 PET 필름 위에 적층된 Pd/Sn 콜로이드 입자들의 크기가 감소하며 고르게 분포되는 경향을 보였다. 따라서 이들의 몰비가 증가할수록 구리도금이 균일하고 조밀하게 이루어져 접착력 및 차폐효과가 증가하였다. 또한 NaOH보다 HCl로 acceleration한 경우 촉매 입자의 크기가 작고 더 균일하게 분포되어 우수한 접착력과 도금물성을 나타내었다.

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