• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권6호
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• pp.821-829
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• 2006

A series of catalysts, $NiO/La_2O_3-ZrO_2/WO_3$, for acid catalysis was prepared by the precipitation and impregnation methods. For the $NiO/La_2O_3-ZrO_2/WO_3$ samples, no diffraction lines of nickel oxide were observed, indicating good dispersion of nickel oxide on the catalyst surface. The catalyst was amorphous to X-ray diffraction up to 300 ${^{\circ}C}$ of calcination temperature, but the tetragonal phase of $ZrO_2$ and monoclinic phase of $WO_3$ by the calcination temperatures from 400 ${^{\circ}C}$ to 700 ${^{\circ}C}$ were observed. The role of $La_2O_3$ in the catalyst was to form a thermally stable solid solution with zirconia and consequently to give high surface area and acidity. The high acid strength and high acidity were responsible for the W=O bond nature of complex formed by the modification of $ZrO_2$ with $WO_3$. For 2-propanol dehydration the catalyst calcined at 400 ${^{\circ}C}$ exhibited the highest catalytic activity, while for cumene dealkylation the catalyst calcined at 600 ${^{\circ}C}$ showed the highest catalytic activity. 25-$NiO/5-La_2O_3-ZrO_2/15-WO_3$ exhibited maximum catalytic activities for two reactions due to the effects of $WO_3$ modifying and $La_2O_3$ doping.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권4호
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• pp.1279-1284
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• 2012

Silica supported $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ catalyst was prepared through sol-gel method with ethyl silicate-40 as silicon resource and characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption and potentiometric titration methods. The $Cs_{2.5}H_{0.5}PMo_{12}O_{40}$ particles with Keggin-type structure well dispersed on the surface of silica, and the catalyst exhibited high surface area and acidity. The catalytic performance of the catalysts for benzene liquid-phase nitration was examined with 65% nitric acid as nitrating agent, and the effects of various parameters were tested, which including temperature, time and amount of catalyst, reactants ratio, especially the recycle of catalyst was emphasized. Benzene was effectively nitrated to mononitro-benzene with high conversion (95%) in optimized conditions. Most importantly, the supported catalyst was proved has excellent stability in the nitration progress, and there were no any other organic solvent and sulfuric acid were used in the reaction system, so the liquid-phase nitration of benzene that we developed was an eco-friendly and attractive alternative for the commercial technology.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제4권2호
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• pp.95-102
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• 2000

Methane combustion over perovskite-type oxides prepared using the malic acid method was investigated. To enhance the catalytic activity, the perovskite oxides were modified by the substitution of metal into their A or B site. In addition, the reaction conditions, such as the temperature, space velocity, and partial pressure of the methane were varied to understand their effect on the catalytic performance. With the LaCoO3-type catalyst, the partial substitution of Sr or Ba into site A enhanced the catalytic activity in the methane combustion. With the LaBO3(B=Co, Fe, Mn, Cu)-type catalyst, the catalytic activities were exhibited in the order of Co>Fe Mn>Cu. Futhermore, the partial substitution of Co into site B enhanced the catalytic activity, whereas an excess amount of Co decreased the activity. The surface area and catalytic activity of the perovskite catalysts prepared using the malic acid method showed higher values than those prepared using the solid reaction method. The catalytic activity was enhanced with decreased methane concentration and with a decrease in the space velocity.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.604-607
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• 2012

본 연구에서는 표면적이 높은 제올라이트나 촤를 지지체로 이용해 알칼리금속을 담지시킴으로써 염기 세기를 증가시켜 전이에스테르화 반응에 있어 보다 좋은 활성을 가지는 고체촉매를 만들고자 하였다. 제올라이트는 KOH 수용액으로 담지하였고, 미역촤는 calcium nitrate를 담지하여 염기의 세기를 증가시켰다. Hammett 지시약과 $CO_2$-TPD를 통하여 촉매의 특성을 분석하였다. 대두유과 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 합성한 후 지방산 메틸에스테르 함유량을 측정함으로서 촉매의 활성을 알아보았다. 일정량까지는 담지량과 활성이 비례하였으나, 과량 담지 시 오히려 활성이 감소하는 결과를 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.723-728
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• 2012

$MoO_3$, $SnO_2$ 및 $CeO_2$ 혼합촉매를 사용하여 대두유의 전이에스터화 반응에 의해 바이오디젤을 제조하였다. 제조된 촉매는 XRD 및 $NH_3$-TPD 등으로 특성을 분석하였다. 세 가지 금속 산화물 중 $MoO_3$가 가장 높은 활성을 보여주었으며, 반응에 사용된 촉매의 양이 7%일 때 바이오디젤로의 전환율이 가장 높았다. 또한, 반응물에 첨가된 물은 바이오디젤로의 전환율이 감소되었다. $MoO_3$와 $SnO_2$가 혼합된 촉매에서는 $SnO_2$와 $MoO_3$의 혼합비율이 5:5일 때 가장 높은 활성을 나타내었으며, $CeO_2$가 첨가된 촉매의 경우 첨가된 $CeO_2$의 첨가량이 20% 일 때 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한 이들의 활성은 촉매들의 산점의 양과 상관관계를 보여주었다. 폐대두유를 이용한 반응에서는 약 30% 이상 바이오디젤로의 전환율이 감소하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권10호
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• pp.1993-1997
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• 2008

In the present work, Diels-Alder reaction of cyclopentadiene with ethylacrylate has been carried out by using two types of mesoporous solid acid catalysts (Al-MCM-41, Al-MCM-48) with different pore structures. The specific topology of Al-MCM-48 (cubic Ia3d structure composed of two independent 3-D channel systems) exhibit higher activity and stereo-control than those of Al-MCM-41 (hexagonal packing of 1-D channels). The physical properties of Al-MCM-48 catalyst, such as high accessibility of reactants to the acid sites, spatial confinement in the nanoscopic reactors, and 3-D channel network structure that are effective adsorption and diffusion of reactants, play a crucial role in the present study.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.320-325
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• 2012

$SiO_2/Al_2O_3$ 비가 10.5인 실리카-알루미나(SA), 10인 수소형 모더나이트(HM), 12.5인 탈알루미늄 모더나이트(DM) 등을 이용하여 폐윤활유의 촉매분해를 수행하였다. 촉매의 분해능은 SA > DM > HM 시료 순으로 높았다. SA 시료 상에서 얻어진 분해오일은 휘발유의 탄소수 분포와 가까웠고 반면 DM 시료의 경우에는 경유의 탄소수 분포와 가까웠다. HM시료 상에서 얻어진 분해오일의 탄소수 분포는 휘발유와 경유의 중간 정도였다. 산량은 $SA\;{\approx}\;HM$ > DM 시료 순으로 많았다. 10 A 이하의 균일 세공을 가지는 HM과 DM 시료와는 달리, SA 시료의 세공은 10~50 A 범위의 분포를 나타내었다. 이러한 결과들은 촉매의 산량과 세공 크기가 분해오일의 탄소수 분포와 관계가 있음을 보여준다. 촉매 표면에 탄소 및 불순물의 침적에 의한 표면적 감소는 SA > HM > DM 시료 순으로 컸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.806-811
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• 2016

오르가노솔브를 이용한 전처리는 목질계 바이오매스의 주요성분을 분별하고 전처리 바이오매스의 효소당화를 효과적으로 유도할 수 있는 공정이다. 이에 사용되는 오르가노솔브는 증류와 재순환공정으로 쉽게 재사용이 가능하고 고형성분에서 리그닌을 화학적으로 분별시킬 수 있다는 장점이 있다. 경제적인 이유로서 낮은 분자량의 알코올(에탄올, 메탄올 등)이 사용되어 왔으며, 무기산(염산, 황산, 인산 등)이 촉매로 첨가되었을 경우 탈리그닌 효과 및 자일로스 성분의 수율을 증대시킬 수 있다. 본 연구에서는 오르가노솔브로는 에탄올을 사용하였고 소량의 황산 촉매를 첨가해 전처리를 수행하였다. 바이오매스는 침출식반응기에서 40~50 wt%의 에탄올을 이용해 20~60분 동안 $170{\sim}180^{\circ}C$에서 전처리가 되었다. 전처리를 마친 바이오매스에 대해서는 전처리 효과를 알아보기 위하여 72시간 동안 효소당화를 수행하였다. 그 결과 $180^{\circ}C$에서 50 wt% 에탄올을 이용한 리기다의 2단 전처리에서 당화율은 40.6%로 나타났지만 같은 조건에서의 1단 전처리에서는 55.4%로 가장 높게 나타나는 것을 보았을 때, 용매와 촉매를 균일하게 섞는 것이 전처리에 효과적이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.300-308
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• 2009

In a pursuit of the development of alternative mobile power sources with a high energy density, a planar and air-breathing PEMFCs with a new type of hydrogen cartridge which uses onsite $H_2$ generated from sodium borohydride ($NaBH_4$) hydrolysis have been investigated for use in advanced power systems. Two types of $H_2$ generation through $NaBH_4$ hydrolysis are available: (1) using organic acids such as sulphuric acid, malic acid, and sodium hydrogen carbonate in aqueous solution with solid $NaBH_4$ and (2) using solid selected catalysts such as Pt, Ru, CoB into the stabilized alkaline $NaBH_4$ solution. It might therefore be relevant at this stage to evaluate the relative competitiveness of the two methods mentioned above. The effects of flow rate of stabilized $NaBH_4$ solution, MEA (Membrane Electrode Assembly) improvement, and type and flow control of the catalytic acidic solution have been studied and the cell performances of the planar, air-breathing PEMFCs using $NaBH_4$ has been measured from aspects of power density, fuel efficiency, energy density, and fast response of cell. In our experiments, planar, air-breathing PEMFCs using $NaBH_4$ achieved to maximum power density of 128mW/$cm^2$ at 0.7V and energy efficiency of 46% and has many advantages such as low operating temperature, sustained operation at a high power density, compactness, the potential for low cost and volume, long stack life, fast star-up and suitability for discontinuous operation.

• 한국포장학회지
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• 제29권2호
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• pp.95-102
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• 2023

실내마스크 착용 해제 및 거리 두기 완화에도 불구하고 비대면 서비스가 계속되어 이루어지고 있다. 특히 음·식료품을 비롯한 농·축·수산물의 배송 수요는 증가하고 있어 이에 부가되는 플라스틱 포장 폐기물의 양이 꾸준히 증가하는 추세이다. 이에 따라 EU에서는 포장재 플라스틱의 사용을 규제하려는 방향으로 움직임을 보였다. 이러한 국제 트렌드의 흐름에 대응하여 국내 패키징 업계에서는 PLA, PBAT와 같은 생분해성 물질을 이용한 친환경 포장재 개발 연구를 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 이러한 이슈에 대응하여 국내 가로수 중 상당 비중을 차지하여 식재된 은행나무의 은행잎을 lactic acid 생산에 관한 새로운 원료로 활용하고자 하였다. 은행잎은 cellulose, mannan, xylan 등의 다당류를 함유하고 있으며 대량의 원료를 얻을 수 있다는 유용한 특징이 있다. 본 연구를 통해 전처리한 은행추출부산물의 glucan은 단일 분획 공정으로는 높은 수율을 기대하기 어렵다고 판단되어지며, 낮은 수욜 문제를 해결하기 위해서는 전처리 가수분해액, 효소당화액을 모두 활용하는 통합 공정이 필수적으로 적용되어야 한다.