• 제목/요약/키워드: supported catalysts

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Ru/CeO2 촉매를 이용한 메탄 건식 개질 (Methane Dry Reforming over Ru/CeO2 catalysts)

  • 뉴옌 히엔;전미나;무하마드 리드완;리즈키 타마라니;윤창원
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.221-226
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    • 2015
  • Ru catalysts supported on $CeO_2$ were synthesized by an impregnation method and characterized by numerous analytical techniques including X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), transmission electron microscopy (TEM), and scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Upon utilization of these catalysts for methane dry reforming with a $CH_4/CO_2$ ratio of 1:1 at different temperatures ranging from 550 to $750^{\circ}C$, the $Ru/CeO_2$ catalysts have shown to be active. In particular, Ru(0.55wt%) supported on $CeO_2$ (1) prepared by a hydrothermal method exhibited excellent activity with the conversion of > 75% at $750^{\circ}C$. In addition, the catalyst also proved to be highly stable for at least 47 h without catalyst deactivation under the dry reforming conditions.

산성 Fe-ZSM5 담체에 담지된 귀금속 촉매를 활용한 암모니아의 선택적 산화반응 (Selective Catalytic Oxidation of Ammonia over Noble Catalysts Supported on Acidic Fe-ZSM5 Supports)

  • 김민성;이대원;이관영
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.89-94
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    • 2012
  • 본 연구에서는 산성을 갖는 Fe-ZSM5를 담체로 활용하여 Pd, Pt 등 귀금속을 담지한 후, 제조 촉매의 암모니아의 선택적 산화반응 활성을 평가하였다. 이들 중 Pt/Fe-ZSM5가 Pd/Fe-ZSM5 보다 높은 활성을 나타냈다. 또한 Pt/Fe-ZSM5 촉매에서 ZSM5 구조체 내 Fe의 이온교환량을 달리한 촉매의 실험을 수행하여, 암모니아의 선택적 산화반응에 가장 우수한 활성을 보이는 최적 조성비를 탐색하였다. 그 결과, Fe의 이온교환량이 적을수록 반응 활성이 증가하는 경향을 보였고, 저온 영역인 $250^{\circ}C$에서 100%의 암모니아 전환율을 나타냈다. 이와 같이 암모니아의 선택적 산화반응에 효과적인 Fe-ZSM5 담체에 대하여, ICP-AES, BET, XRD, $NH_3$-TPD 등과 같은 특성 분석을 수행하여 제조 촉매의 구조와 물성이 반응활성에 미치는 영향을 검토해보았다.

티타니아, 바나디아, 지르코니아, 세리아를 고정한 실리카에 담지된 백금 촉매의 분산성과 안정성 (Dispersion and Stability of Platinum Catalysts Supported on Titania-, Vanadia-, Zirconia- and Ceria-Incorporated Silicas)

  • 김미영;서곤;박정현;신채호;김은석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 티타니아, 바나디아, 지르코니아, 세리아를 고정한 실리카에 백금을 담지한 후 과산화수소로 처리하여 제조한 백금 촉매에서 산화물 고정과 과산화수소 처리가 백금의 분산 상태 및 일산화탄소 산화반응에서 이들의 촉매 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 산화물을 고정하고 과산화수소로 처리하면 실리카에도 백금이 잘 분산될 수 있음을 XRD, TEM, EXAFS, XPS, 일산화탄소 화학흡착 방법으로 검증하였다. 그러나 일산화탄소의 흡착성질과 일산화탄소 산화반응에서 촉매 활성은 고정한 산화물 종류에 따라 상당히 달랐다. 티타니아, 지르코니아, 세리아를 실리카에 고정하고 과산화수소로 처리하여 제조한 백금 촉매에서는 백금의 분산도가 높아져서 일산화탄소 산화반응에서 활성이 증진되었다. Pt-O-Zr 결합이 생성되어 백금의 분산도가 크게 향상된 지르코니아 고정 백금 촉매에서 산화물 고정과 과산화수소 처리로 인한 활성 증진 효과가 가장 컸다.

제올라이트에 담지된 백금 촉매를 이용한 셀룰로우스의 폴리올로의 직접 전환 (Direct Conversion of Cellulose into Polyols over Pt Catalysts Supported on Zeolites)

  • 유수진;백인구;박은덕
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.435-441
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    • 2012
  • 셀룰로우스를 폴리올로 전환하기 위해 수소의 존재하에서 다양한 제올라이트에 담지된 백금촉매를 비교 연구하였다. 사용한 제올라이트로는 mordenite, Y, ferrierite, 그리고 ${\beta}$이며 비교를 위하여 ${\gamma}-Al_2O_3$, $SiO_2-Al_2O_3$, 그리고 $SiO_2$에 담지한 백금촉매도 사용하였다. 촉매의 물리적 특성은 등온 질소흡착실험을 통하여 분석하였으며 표면 산점의 특성은 암모니아 승온탈착분석법으로 파악하였고 백금의 담지량은 유도결합플라즈마분광법을 사용하여 확인하였으며 백금의 분산도는 일산화탄소의 화학흡착과 투과전자현미경 사진을 통하여 결정하였다. 셀룰로우스의 전환율은 주로 반응온도나 반응시간에 영향을 받는 것으로 나타났는데, 이는 고온의 물에서 발생하는 가역적인 수소이온 때문이다. 사용한 촉매중에서 폴리올의 수득률은 Pt/H-modenite(20)을 사용하였을 때에 가장 높게 나타났으며, Pt/Na-zeolite의 경우 Pt/H-zeolite에 비하여 활성이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 폴리올의 수득률은 표면산점의 농도와 관련이 있음을 확인할 수 있었으며, 외부표면적 또한 폴리올의 수득에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.

자동차 배기가스 중의 CO 가스 제거를 위한 촉매장치의 개발에 관한 연구 (The Study on the Supported Oxide Catalysts for Reducing CO Gas in Automotive Exhaust Gas)

  • 김환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.179-187
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    • 1980
  • Perovskite-type oxide catalysts in the $\textrm{LaMnO}_3$ family were prepared by both freeze drying and precipitation technique, and their catalytic activities with respect to the oxidation of CO with $O_2$ were measured in the composite gases. Freeze drying is a new technique for the prevention of migration of the solutes during drying. Therefore, the corrugated cordierite monolith fabricated with the Ø 1mm stainless steel bar was directly impregnated with nitrate solutions containing the appropriate cations, freeze dried and calcined. Precipitation was done by using $\textrm{(NH_4)}_2\textrm{CO}_3$ but the precipitated catalysts gave lower catalytic than the freeze dried samples due to, in part, relatively high calcining temperature. In this study, freeze dried composition had high catalytic activity, and their apparent activation energy for oxidation of CO was calculated by the rate plots using the data where the percent conversion of CO was less than 20%.

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탄소지지체의 화학적 변형에 따른 연료전지용 백금-루테늄 촉매의 전기화학적 활성의 영향 (Effect of Chemical Modification of Carbon Supports on Electrochemical Activities for Pt-Ru Catalysts of Fuel Cells)

  • 김병주;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.94.1-94.1
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    • 2011
  • In this work, ordered mesoporous carbons (OMCs) were prepared by the conventional templating method using mesoporous silica (SBA-15) for Pt-Ru catalyst supports in fuel cells. The influence of surface modification on carbon supports on the electrochemical activities of Pt-Ru/OMCs was investigated with different pH. The neutral-treated OMCs (N-OMCs), base-treated OMCs (B-OMCs), and acid-treated OMCs (A-OMCs) were prepared by treating OMCs with 2 M $C_6H_6$, 2 M KOH, and 2 M $H_3PO_4$, respectively. The surface characteristic of the carbon supports were determined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical activities of the Pt-Ru catalysts had been enhanced when the OMCs supports were treated by basic or neutral agents, while the electrochemical activities had been decayed for the A-OMCs supported Pt-Ru.

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Pyridine의 수첨탈질 반응에 있어서 텅스텐 촉매에 대한 조촉매의 영향 (Influence of Promoters on the Tungsten - Catalysts in Hydrodenitrogenation of Pyridine)

  • 신동헌;박종희;김경림
    • 한국대기환경학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-12
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    • 1987
  • A series of supported sulfided Ni-W/$\gamma-Al_2O_3$ and Co-W/$\gamma-Al_2O_3$ catalysts with different nickel and cobalt contents were studied in the hydrodenitrogenation of pyridine dissolved in n-heptane. The ranges of experimental conditions were at the temperatures between 453 and 753 K, and the pressures between 30 and 50 Bar. The catalytic activities with different nickel and cobalt contents were shown to be maximum at Ni/Ni+W = 0.2 - 0.3, Co/Co+W = 0.3 - 0.4. Pyridine conversion increased with pressure and temperature and the step of piperidine formation was found to be irreversible. The reaction orders in Ni-W/$\gamma-Al_2O_3$ and Co-W/$\gamma-Al_2O_3$ catalysts were the first with respect to pyridine and reaction rate constants decreased with increase of initial pyridine concentration and their activation energies were 12.98 and 9.23 kcal/mol, respectively.

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우주탐사용 직접 수소화붕소나트륨/과산화수소 연료전지의 환원극 촉매 (Cathode Catalyst of Direct Borohydride/Hydrogen Peroxide Fuel Cell for Space Exploration)

  • 유수상;오택현
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.444-452
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    • 2020
  • This study investigated the cathode catalyst of direct borohydride/hydrogen peroxide fuel cells for space exploration. Various catalysts such as Au, Ag, and Ni were supported on multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs). Various techniques, such as transmission electron microscopy, Brunauer-Emmett-Teller method, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction were conducted to investigate the characteristics of the catalysts. Fuel cell tests were performed to evaluate the performance of the catalysts. Ag/MWCNTs exhibited better catalytic activity than the Ni/MWCNTs and better catalytic selectivity of the Au/MWCNTs. Ag/MWCNTs presented good catalytic activity and selectivity even at an elevated operating temperature. The performance of Ag/MWCNTs was also stable for up to 60 minutes.

Catalytic Effects and Characteristics of Ni-based Catalysts Supported on TiO2-SiO2 Xerogel

  • Jeong, Jong-Woo;Park, Jong-Hui;Choi, Sung-Woo;Lee, Kyung-Hee;Lee, Chang-Seop
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권12호
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    • pp.2288-2292
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    • 2007
  • The catalytic activities of nickel-based catalysts were estimated for oxidizing acetaldehyde of VOCs exhausted from industrial facilities. The catalysts were prepared by sol-gel methods of SiO2 and SiO2-TiO2 as a xerogel followed by impregnating Al2O3 powder with the nickel nitrate precursor. The crystalline structure and catalytic properties for the catalysts were investigated by use of BET surface area, X-ray diffraction (XRD), Xray photoelectron spectroscopy (XPS) and temperature programmed reduction (TPR) techniques. These results show that nickel oxide is transformed to NiAl2O4 spinel structure at the calcination temperature of 400 °C in response to the steps with after- and co-impregnation of Al2O3 powder in sol-gel process. The NiAl2O4 could suppress the oxidation reaction of acetaldehyde by catalysts. The NiO is better dispersed on SiO2-TiO2/Al2O3 support than SiO2/Al2O3 and SiO2-TiO2-Al2O3 supports. From the testing results of catalytic activities for oxidation of acetaldehyde, Catalysts showed a big difference in conversion efficiencies with the way of the preparation of catalysts and the loading weight of nickel. The catalyst of 8 wt.% Ni/TiO2-SiO2/Al2O3 showed the best conversion efficiency on acetaldehyde oxidation with 100% conversion efficiency at 350 °C.

고분자결합 금속포르피린을 촉매로 한 2, 4, 6-트리클로로페놀의 산화 분해반응 (Oxidative Decomposition of 2, 4, 6-Trichlorophenol Catalyzed by Polymer Supported Metalloporphyins)

  • 박혜옥;이보영;이인숙
    • 분석과학
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    • 제14권1호
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    • pp.72-79
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    • 2001
  • 금속포르피린과 그들의 고분자결합 유도체를 산화촉매로 한 2, 4, 6-trichlorophenol(TCP)의 산화분해반응을 수행하였다. 산화제로는 $KHSO_5$와 tert-butylhydroperoxide(TBHP)가 사용되었다. 금속포르피린은 TCP의 산화분해반응에서 매우 낮은 촉매활성을 보인 반면, 금속포르피린이 새로이 합성된 고분자나 XAD2 수지에 화학결합 되어있는 고분자결합 금속포르피린을 촉매로 사용한 TCP의 산화 분해반응에서는 매우 높은 촉매활성을 보여주었다. 또한, 피리딘이나 이미다졸과 같은 전자 주개 리간드가 축방향에 놓여 있는 고분자의 경우에는 더 큰 활성을 나타내었다. Maleic acid와 chloromaleic acid는 생성물로서 ESI-MS로 확인되었다. 특히, XAD2 수지에 결합된 촉매의 경우 산화제에 대한 안정성과 용매에 대한 불용성으로 인해 촉매로서 재사용이 가능함을 확인하였다.

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