• 제목/요약/키워드: solid acid catalysts

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Catalytic Conversion of Cellulose to Cellulose Acetate Propionate (CAP) Over SO42-/ZrO2 Solid Acid Catalyst

  • Leng, Yixin;Zhang, Yun;Huang, Chunxiang;Liu, Xiaocheng;Wu, Yuzhen
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권4호
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    • pp.1160-1164
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    • 2013
  • The solid super acid catalyst $SO{_4}^{2-}$/$ZrO_2$ was prepared by impregnation method using $ZrO_2$ as the catalyst support. Catalyst forming was taken into consideration in order to separate catalyst from the mixture of cellulose acetate propionate (CAP). $Al_2O_3$ and sesbania gum powder were selected as binding agent and auxiliary agent respectively. The catalytic properties were evaluated through esterification of cellulose with acetic anhydride, propionic anhydride and characterized by XRD, FTIR and $NH_3$-TPD. In this paper, the effects of concentration of $H_2SO_4$ impregnated, calcination temperature, esterification temperature and esterification time on the yield, acyl content and viscosity of CAP were investigated. The results showed that $SO{_4}^{2-}/ZrO_2$ successfully catalyzed CAP synthesis over catalysts impregnated in 0.75 mol/L $H_2SO_4$ and calcined at $500^{\circ}C$. The yield, acetyl content and propionyl content of CAP reached the maximum value of 105.3%, 29.9% and 25.8% reacted at $50^{\circ}C$ for 8 h.

고체산 촉매상에서 FT WAX의 수소첨가 분해반응에 의한 중질유 생산 (Middle distillate production by the hydrocracking of FT wax over solid acid catalysts)

  • 정헌도;정헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.114.2-114.2
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    • 2010
  • Fisher-Tropsch 반응을 통하여 생성되는 왁스는 황 또는 질소 성분을 포함하지 않으며 또한 방향족 및 중금속 성분이 없기 때문에 청정 수송유로써 사용이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 Fisher-Tropsch 왁스는 그 분자량이 매우 큰 사슬형 탄화수소이기 때문에 수소첨가 분해반응을 통하여 중질유 range의 탄소수를 갖는 탄화수소로의 전환 기술이 반드시 필요하다. 이러한 수소첨가 분해반응에 사용되는 촉매는 강한 산점을 지니고 있는 양이온 교환 지르코니아가 대표적이라 할 수 있는데 최근 들어 강한 산점과 높은 산밀도, 그리고 기공의 모양과 크기에 따라 특정 반응이 제어되거나 활성화되는 형상선택성을 가지고 있기 때문에 다양한 반응에 촉매로 사용되는 제올라이트에 Pt 등의 귀금속을 담지한 촉매를 사용하여 Fisher-Tropsch 왁스의 전환율 및 중질유분의 선택도를 높이는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 제올라이트 촉매에 귀금속을 담지하여 촉매를 제조하고 1L 급 고압 배치형 반응기를 이용하여 Fisher-Tropsch 왁스의 수소첨가 분해반응에 의한 중질유 제조 실험을 수행하고 그 결과를 고찰하였다.

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질소산화물의 촉매반응에 의한 저감기술에 관한 연구 (A Stud on the Catalytic Removal of Nitric Oxide)

  • 홍성수;박종원;정덕영;박대원;조경목;오광중
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.25-33
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    • 1998
  • We have studied the reduction of NO by propane over perovskite-type oxides prepared by malic acid method. The catalysts were modified to enhance the activity by substitution by substitution of metal into A or B site of perovskite oxides. In addition, the reaction conditions, such as temperature, $O_2$ concentration, space velocity have been studed. In the $LaCoO_3$ type catalyst, the partial substitution of Ba, Sr into A site enhanced the catalytic activity in the reduction of NO. In the $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3(x=0 \sim 1.9)$ catalyst, the partial substitution of Fe into B site enhanced the conversion of NO, but excess amount of Fe decreased the conversion of NO. The surface area and catalytic activity of perovskite catalysts prepared by malic acid method showed higher values than those of solid reaction method. In the $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ catalyst, the conversion of NO increased with increasing $O_2$ concentration and contact time. The introduction of water into reactant feed decreased the catalytic activity.

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고체산 촉매에 의한 가솔린 옥탄가 향상제인 ETBE (Ethyl tert-Butyl Ether) 합성 (Solid Acid Catalyzed Formation of ETBE(Ethyl tert-Butyl Ether) as an Octane Enhancer for Gasoline)

  • 박남국;김재승;서성규;오영열
    • 공업화학
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    • 제4권1호
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    • pp.162-170
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    • 1993
  • TBA(tert-butyl alcohol)와 ethanol로부터 고체산 촉매상에서 가솔린 옥탄가 향상제인 ETBE(ethyl tert-butyl ether)의 기상 합성반응에 관하여 연구하였다. 헤테로폴리산 촉매가 제올라이트계 촉매보다 활성이 우수하였으며, $H_4SiW_{12}O_{40}$촉매는 현재 공업적으로 이용되고 있는 Amberlyst-15 수지촉매의 대체가능성을 보였다. 또한 전이금속 양이온으로 교환된 헤테로폴리산 촉매는 수소환원에 의한 새로운 산점의 생성 및 증가에 따라 촉매활성이 크게 증가되었다. 이러한 수소환원 효과는 촉매의 환원특성과 관계되며, 환원 용이성은 $Ag^+$>$Cu^{2+}$>$Fe^{2+}$의 순서였다.

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고체 산촉매에서 폐플라스틱의 분해 반응 (Catalytic degradation of waste plastics over solid acid catalysts)

  • 이경환;전상구;김광호;노남선;신대현;서영화
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-186
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    • 2002
  • 폐 플라스틱은 석유 물질인 탄화수소로 구성하고 있지만 효과적으로 재활용되지 못하고 대부분 매립, 소각 등의 방법으로 처리하고 있다. 플라스틱은 다양한 용도로 사용되기 때문에 플라스틱의 이용과 소비의 증가는 필연적이다. 예로 미국 가정의 폐 플라스틱은 63% 폴리에틸렌, 11% 폴리프로필렌, 11% 폴리스타이렌, 7% PET 그리고 7% PVC가 발생되는데 이들 화합물 구조가 포화탄화수소형이기 때문에 70% 정도가 방향족 화합물인 석탄에 비해 수소첨가 반응이 요구되지 않는다.(중략)

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아크릴계 하이솔리드 도료의 Rotation Rheometer에 의한 경화거동 연구 (Curing Behavior by Rotation Rheometer of Acrylic High-Solid Coatings)

  • 양인모;정충호;김태옥;박홍수;박은경
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.40-48
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    • 2001
  • Curing reaction was carried out with the acrylic resin (ACR) [n-butyl acrylate/atyrene/2-hydroxyethyl methacrylate/acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)] synthesized before and a curing agent, hexamethoxymethylmelamine (HMMM). With rotational rheometer, the effect of catalysts on curing rate of acrylic resin/melamine was examined. Among the four catalysts used, p-toluene sulfonic acid showed the highest reactivity, and the optimum amount of catalyst was 0.5 phr. It was observed that in the ACR/HMMM curing reaction, gelation point was lowered with the increasing the amount of AAEM and HMMM in the ACR.

Acid and Base Properties of Chemical-Treated Natural Zeolite

  • Lee, Jae-Young;Shim, Mi-Ja;Kim, Sang-Woo
    • 한국재료학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.620-624
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    • 1995
  • To study the acid and base properties of chemical-treated natural zeolite, FT-IR analysis was performed by the adsorption of pyridne and pyrrole and thermo-gravimetric analysis was done by the adsorption of NH$_{3}$. These solid catalysts have two acid sites, which are related to the Bronsted and Lewis acid sites, respectively. HIC-treatment led to the increased acidity and the maintained basicity.Acidity of NaHO-treatment samples also increased with thr NaOH-treatment but basicity decreased. The p-xylene selectivity on the chemical-treatment zelite was higher than that on the untreated zeolite.

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황산기가 도입된 감마 알루미나를 이용한 자일로즈 탈수화 반응을 통한 푸르푸랄의 생성 (Dehydration of D-xylose into Furfural Using Sulfonic Acid Modified ${\gamma}-Al_2O_3$)

  • 김은규;김샛별;박은덕;김상욱
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.31-36
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    • 2011
  • 산성, 중성, 염기성의 감마알루미나에 (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (3-MPTMS)를 알루미나 기공 내에 도입하고 30 wt% 과산화수소수를 이용하여 황산기가 결합된 감마알루미나를 합성하였다. 1 M HCl 용액을 이용하여 3-MPTMS의 도입을 좀 더 용이하게 하였다. 합성된 촉매는 자일로즈 탈수화 반응을 통한 푸르푸랄 생성반응에 적용하여 촉매 특성을 분석하였다. 모든 촉매 반응에서 우수한 자일로즈 전환률을 보였고, 황산가가 도입된 촉매가 푸르푸랄의 선택도를 높이는 결과를 보였다.

Liquid-phase Dehydration of 1-Phenylethanol to Styrene over an Acidic Resin Catalyst

  • Khan, Nazmul Abedin;Hwang, Jin-Soo;Jhung, Sung-Hwa
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권4호
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    • pp.1327-1330
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    • 2011
  • Dehydration of 1-phenylethanol to produce styrene has been studied in liquid phase with three solid acid catalysts such as H-ZSM-5, H-Y and Amberlyst-15. Amberlyst-15 shows the highest conversion and styrene yield, suggesting the applicability of a resin catalyst in the dehydration. The good performance of the Amberlyst-15 may be due to high acid concentration and ready diffusion of reactants and products. A possible reaction scheme (such as the formation of styrene from diphenylethylether) has also been suggested.

황산 표면개질 메조다공 실리카를 이용한 푸르푸랄 제조에 관한 연구 (Dehydration of D-Xylose into Furfural Using Propylsulfonic Acid Modified Mesoporous Silica)

  • 김은규;김샛별;박은덕;김상욱
    • 청정기술
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    • 제16권2호
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    • pp.95-102
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    • 2010
  • MCM 41, HMS, SBA 15와 같은 메조다공 실리카에 post-synthesis와 co-condensation 방법으로 황산이 결합된 촉매를 제조하였다. 이 메조다공 실리카들을 자일로즈 탈수화반응의 촉매로 사용하여 푸르푸랄을 합성하였으며 관련된 반응특성을 연구하였다. 그 결과, 친환경적 용매인 물을 사용한 경우에도 양호한 전환율과 선택도를 얻을 수 있었다. 아울러 실리카 표면에 황산의 양이 증가할수록 자일로즈의 전환율이 증가하는 것을 알 수 있었고, 동일한 반응 조건에서 다른 고체산 촉매인 제올라이트와 감마알루미나를 사용했을 때 보다 양호한 선택도 결과를 얻었다.