Porous carbon with high surface area and pore volume was prepared by a reverse replication process and its toluene equilibrium adsorption behavior was investigated. The preparation process of the porous carbon was composed of fellowing sub-processes in series: synthesis and template preparation of silica gel, impregnation and polymerization of DVB monomer in silica template, carbonization of DVB polymer in a silica-polymer composite, and HF-assisted selective etching of silica in carbon-silica composite. The prepared porous carbon was nano porous and had ultrahigh specific surface area (2007 ㎡/g) and large pore volume (3.07 ㎤/g). The nanoporous carbon showed rapid toluene adsorption rate and good toluene adsorption capacity, compared with a commercial Y-type zeolite. In the present study, a reverse replication process to prepare nanoporous carbons will be introduced and its application potential as a gas adsorbent will be discussed.
Nanocatalysts are usually used in the synthesis of petrochemical products, fine chemicals, biofuel production, and automotive exhaust catalysis. Due to high activity and stability, recyclability, and cost-effectiveness, nanocatalysts are a key area in green chemistry. On the other hand, water as a common by-product or undesired element in a range of nanocatalyzed processes may be promoting the deactivation of catalytic systems. The advancement in the field of hydrophobicity in nanocatalysis could relatively solves these problems and improves the efficiency and recyclability of nanocatalysts. Some recent developments in the synthesis of novel nanocatalysts with tunable hydrophilic-hydrophobic character have been reviewed in this article and followed by highlighting their use in catalyzing several processes such as glycerolysis, Fenton, oxidation, reduction, ketalization, and hydrodesulfurization. Zeolites, carbon materials, modified silicas, surfactant-ligands, and polymers are the basic components in the controlling hydrophobicity of new nanocatalysts. Various characterization methods such as N2 adsorption-desorption, scanning and transmission electron microscopy, and contact angle measurement are critical in the understanding of hydrophobicity of materials. Also, in this review, it has been shown that how the hydrophobicity of nanocatalyst is affected by its structure, textural properties, and surface acidity, and discuss the important factors in designing catalysts with high efficiency and recyclability. It is useful for chemists and chemical engineers who are concerned with designing novel types of nanocatalysts with high activity and recyclability for environmentally friendly applications.
Firi Oktavia Hariani;Mohammad Adam Jerusalem;Iqmal Tahir;Maisari Utami;Won-Chun Oh;Karna Wijaya
한국재료학회지
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제33권3호
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pp.87-94
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2023
Exposure to ultraviolet (UV) light is often associated with skin damage, sometimes very serious, and in recent times has received particular attention as a health risk. As a result, the proper use of sunscreen has long been recommended to protect against skin damage. The continued increase in the use of sunscreen may be linked to increased information about the risk of melanoma and non-melanoma skin cancer caused by prolonged exposure to ultraviolet rays. Natural and harmless materials that block and prevent UV light have emerged as essential household items in the field of skin beauty. New materials need to be considered and evaluated in relation to ultraviolet rays and their harmful effects. This study aims to explain the effect of UV exposure on human skin, the classification of sunscreens, the application of zeolite, nano clay, and LDH in sunscreen formulations, as well as the regulation of this service in various countries around the world.
광학 및 형광 현미경을 이용한 실시간 촉매 모니터링 기술을 활용하여 C5 파라핀과 올레핀의 방향족화 반응 중 H-ZSM-5 촉매 표면에서 발생하는 코크 형성 과정을 시간별, 촉매 위치별로 관찰하였다. 실시간 자외-가시광 분광현미경(in-situ UV-vis microspectroscopy) 실험을 통해 반응 중 촉매 표면에서 발생하는 코킹 현상에 대한 정보를 실시간으로 얻을 수 있었으며, 그 결과, 결정의 위치와 반응물의 종류에 따라 코크 형성이 크게 달라짐을 확인하였다. 실시간 공초점형 형광현미경(in-situ confocal fluorescence microscopy) 연구에서는, 488 nm 레이저에 의해 형광을 나타내는 화학종들은 높은 분포로 결정의 중앙부분에 존재하며, 561 nm 레이저에 의해 형광을 발현하는 화학종들은 촉매 결정의 외곽으로 이동하는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는, 코크 전구체의 크기에 따라 형광 발현 현상이 다르며, 따라서, 촉매의 위치에 따라 다른 종류의 코크 전구체가 존재한다는 것을 시사한다.
본 연구에서는 기체 분리를 위한 제올라이트 세라믹 멤브레인 제조에 적합한 입자크기와 형상을 갖춘 나노크기의 제올라이트를 TPAOH : $SiO_2$ : $H_2O$의 적합한 조성으로 합성하였으며 그 특성을 분석하였다. 실리카 원으로는 TEOS, LUDOX AS-40, CAB-O-SIL을 사용하고, TPAOH와 함께 출발물질로 하여 특정 조성의 TPAOH, $SiO_2$, $H_2O$ gel을 합성하고, $NaH_2PO_4$ 및 다양한 산 염기를 결정화 촉진제로 사용하였다. 합성시간을 단축할 수 있는 방법의 일환으로 저온에서 2단계 온도 변화법을 적용한 수열합성법으로 TPA-Silicalite-1을 합성하였으며 XRD, SEM, BET, TGA 등을 사용하여 분석하였다. 그 결과, 2단계 온도 변화법을 사용하고, 결정화 촉진제로서 $NaH_2PO_4$를 사용하였을 때가 최적의 합성 조건으로 입자크기100 nm, 비표면적 $416m^2/g$의 TPA-Silicalite-1 분말을 제조할 수 있었다.
그래핀, 제올라이트, metal-organic frameworks (MOF)s 등 다양한 나노 소재를 이차원 나노쉬트 형태로 제조하고, 이를 이용한 초박막 고성능 분리막을 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 산화그래핀의 경우, 2000년대 초반에 관련 연구가 시작된 이후, 다양한 합성 및 박막 코팅 기술이 축적되어 있어 빠른 속도로 분리막 분야에 응용되고 있다. 다층으로 적층된 산화그래핀 박막은 층간 거리를 조절함에 따라 물리적 거름막으로 작용할 수 있으며, 또한 표면의 기능기 및 삽입된 물질과 거르는 물질 간의 상호작용을 제어함에 따라 다양한 물질의 선택적 분리가 가능하다. 본 총설에서는 산화그래핀의 나노여과막 응용분야에 관하여 중점적으로 다루고자 한다. 본고에서는, 다양한 용매 내에서 산화그래핀 박막의 분리 기작 및 성능에 영향을 미치는 핵심 요소들에 대해 요약하였으며, 그 외 산화그래핀 기반 분리막의 실질적인 상용화에 필요한 핵심 기술요소 및 개발 동향에 대하여 논하고자 한다.
고정층 반응기를 사용하여 상압에서 에탄올로부터 방향족화합물 제조에 관한 ZSM-5 제올라이트의 금속성분 및 실리카/알루미나 비의 영향을 고찰하였으며, 반응온도, 중량공간속도(WHSV), 반응물인 에탄올에 물 및 메탄올 첨가 영향도 검토하였다. 촉매로는 Si/$Al_2$ 비율이 23~280 범위의 상용 ZSM-5에 Zn, La, Cu, Ga 성분을 함침시켜 촉매 활성 및 안전성 테스트에 사용하였다. 촉매의 특성분석을 위해 암모니아 승온탈착 실험($NH_3$-TPD)과 질소 흡-탈착실험을 수행하였다. 실험결과, 방향족화합물의 선택도에 관한 ZSM-5에 함침한 금속성분과 ZSM-5의 Si/$Al_2$비에 크게 영향을 받았는데, 함침금속은 Zn-La > Zn > La > Cu > Ga 순으로 감소하였으며, ZSM-5의 적절한 산점을 가진 Si/$Al_2$=50, 80에서 가장 우수하였다. 최적 반응온도($437^{\circ}C$)와 공간속도($0.8h^{-1}$)에서 방향족화합물의 선택도는 초기 72%에서 30시간 이후 56%로 서서히 감소하는 경향을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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