가솔린 옥탄가 향상제인 ETBE(ethyl tert-butyl ether) 합성반응의 촉매활성과 촉매의 산특성에 상관성 및 반응특성에 관하여 연구하였다. pyridine의 흡착량과 TBA전화율은 좋은 상관성을 보였지만, $NH_3$의 흡착량과 TBA전화율은 전이금속과 complex를 형성하는 $NH_3$의 흡착특성 때문에, 전이금속의 경우는 선형적인 상관성을 나타내지 않았다. 담지촉매의 경우, 담지량에 따른 촉매활성과 생성물 분포는 반응물인 TBA 또는 iso-butene의 흡착특성이 중요한 역할을 하였다.
Photocatalytic green energy H2 production utilizing inexhaustible solar energy has been considered as a potential solution to problems of energy scarcity and environmental contamination. However, the design of a cost-effective photocatalyst using simple synthesis methodology is still a grand challenge. Herein, a low-cost transition metal, Cu-loaded one-dimensional TiO2 nanorods (Cu/TNR) were fabricated using an easy-to-use synthesis methodology for significant H2 production under simulated solar light. X-ray photoelectron spectral studies and electron microscopy measurements provide evidence to support the successful formation of the Cu/TNR catalyst under our experimental conditions. UV-vis DRS studies further demonstrate that introducing Cu on the surface of TNR substantially increases light absorption in the visible range. Notably, the Cu/TNR catalyst with optimum Cu content, achieved a remarkable H2 production with a yield of 39,239 µmol/g after 3 h of solar light illumination, representing 7.4- and 27.7-fold enhancements against TNR and commercial P25, respectively. The notably improved H2 evolution activity of the target Cu/TNR catalyst was primarily attributed to its excellent separation and efficiently hampered recombination of photoexcited electron-hole pairs. The Cu/TNR catalyst is, therefore, a potential candidate for photocatalytic green energy applications.
This work examined the effect of mixing transition metal-based additives [FeCl3, Fe-containing paper mill sludge (PMS), CoCl2·H2O, ZrO2, and α-Fe2O3] on the thermochemical conversion of coffee waste (CW) in carbon dioxide-assisted pyrolysis process. Compared to the generation amounts of syngas (0.7 mole% H2 & 3.0 mole% CO) at 700℃ from single pyrolysis of CW, co-pyrolysis in the presence of Fe- or Zr-based additives resulted in the enhanced production of syngas, with the measured concentrations of H2 and CO ranging 1.1-3.4 mole% and 4.6-13.2 mole% at the same temperature, respectively. In addition, α-Fe2O3 biochar possessed the adsorption capacity of As(V) (19.3 mg g-1) comparable to that of ZrO2-biochar (21.2 mg g-1). In conclusion, solid-type Fe-based additive can be highly considered as an efficient catalyst to simultaneously produce syngas (H2 & CO) as fuel energy resource and metal-biochar as sorbent.
본 연구는 수은연속측정시스템의 가장 중요한 구성 요소의 하나인 산화수은을 원소수은으로 환원시킬 수 있는 건식 환원촉매시스템 개발을 목적으로 수행되었다. 산화-환원 표준전위를 기준으로 산화수은의 원소수은으로의 환원반응을 자발적으로 일으킬 수 있는 촉매 대상물질로 Fe, Cu, Ni 및 Co 4종류의 전이금속이 선택되었다. 이들 전이금속 촉매들은 산소가 없는 반응가스 조성에서 산화수은의 원소수은으로의 환원반응에 대해 높은 활성을 보였다. 그러나 산소가 존재하는 경우 환원 활성이 크게 감소하는데 이는 산소에 의해 해당 전이금속이 산화수은 환원 활성이 낮은 전이금속산화물로 변환되기 때문이다. 반응가스에 산소가 존재하여도 수소를 공급하면 산화수은 환원 활성이 크게 증가되는데 이는 산화수은의 환원반응이 진행되는 고온에서 산소와 수소 사이의 연소반응에 의해 산소가 소모되기 때문으로 확인되었다. Fe를 환원촉매로 하고 배기가스에 수소를 공급하는 산화수은 환원촉매시스템은 $SnCl_2$ 수용액을 사용하는 습식화학 환원기술에 필적할 수준의 활성을 나타내기 때문에 상업적으로 적용 가능한 산화수은 환원시스템으로 기대된다.
Co(II), Ni(II), Cu(II) 및 Mn(II)의 네자리 Schiff base 전이금속 화합물들이 첨가된 1.5 M $LiAlCl_4/SOCl_2$ 전해질 용액에서 $SOCl_2$에 관한 전기 화학적 환원 반응을 조사하였다. 이들 전이 금속(II) 착물들은 먼저 전극 표면에 흡착된 후 촉매로써 작용하였으며, 각각의 전이 금속(II) 착물들의 촉매 화합물에 대해 $SOCl_2$를 환원시킬 수 있는 최적 조건의 농도를 나타냈다. 촉매가 첨가된 전해질 용액에서 $SOCl_2$의 환원 반응에 대한 환원 전류는 최고 150% 정도 증가하였다. 주사 속도가 증가함에 따라 $SOCl_2$의 환원 전류는 증가하였고 환원 전위는 음 전위 방향으로 이동되었으며, $SOCl_2$의 환원 과정은 확산 지배적인 반응으로 진행되었다.
New unsymmetrical ($\alpha$-Diimine)nickel(II) catalysts having different pendent groups at the ortho positions on aromatic rings were synthesized and subjected to propylene polymerizations with MAO (methylaluminoxane). Structural analyses of the resulting polypropylenes by $^1H\;and\;^{13}C\;NMR$ showed that the ortho substituents on aromatic rings of ($\alpha$-diimine)nickel(II) catalyst affected significantly the polypropylene microstructure. While $C_s$ symmetric catalyst afforded a syndiotactic polypropylene (rr triad content=66%) due to the syndiospecific chain end control, $C_1$ symmetric catalysts produced much less stereoregular polypropylenes (rr triads content <50%), presumably because of collision of the isospecific site control with the syndiospecific chain end control.
Water splitting is regarded as one of the most environmentally benign routes for hydrogen production. Nevertheless, the low energy efficiency to produce the hydrogen has been a critical bottleneck, which is attributable to the multi-electron and multi-step reactions during water splitting reaction. In this respect, the development of efficient, durable, and inexpensive catalysts that can promote the reaction is indispensable. Extensive searching for new catalysts has been carried out for past decades, identifying several promising catalysts. Recently, researchers have found that conventional battery materials; particularly high-voltage intercalation-based cathode materials, could exhibit remarkable performance in catalyzing the water splitting process. One of the unique capabilities in this class of materials is that the valency state of metals and the atomic arrangement of the structure can be easily tailored, based on simple intercalation chemistry. Moreover, taking advantage of the rich prior knowledge on the intercalation compounds can offer the unexplored path to identify new water splitting catalysts.
다양한 산업체에서 배출되는 독성오염물질들을 제어하는 기존의 기술이 안고 있는 일부 단점을 보완하기 위하여 전이금속 지지체로 구성된 스테인레스스틸-백금 촉매를 이용하는 열촉매 시스템을 구축하고 다섯 가지의 염소계 탄화수소[chlorobenzene(CHB), chloroform(CHF), perchloroethylene(PCE), 1,1,1-trichloroethane(TCEthane), trichloroethylene(TCE)]의 열촉매 분해효율을 평가하기 위해서 본 연구가 수행되었다. 또한, 본 연구는 촉매독이 열촉매 분해 효율에 미치는 영향을 평가하였다. 열촉매 시스템의 주요 세 가지 운전인자인 유입농도, 소각 온도 및 촉매시스템내 체류시간이 본 연구에서 고려되었다. 유입농도가 증가함에 따라 염소계탄화수소의 분해효율이 최대 100%에서 오염물질의 종류에 따라 최저 0%(CHB) 가까이로 감소하는 것으로 나타났다. TCEthane을 제외한 네 가지 염소계탄화수소의 분해효율은 온도 증가에 따라 100% 가까게 나타났으나, TCEthane의 분해효율은 온도가 증가해도 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. TCEthane을 제외한 조사대상물질에 대하여 촉매시스템내의 체류시간이 10초에서 60초로 증가시 오염물질에 따라 30%에서 97%까지 점진적으로 증가하는 경향을 나타내었지만, TCEthane은 체류시간 30초에서 분해효율이 더 이상 증가하지 않았다. 이러한 결과는 체류시간 길이가 항상 분해효율과 비례하는 것이 아님을 제안한다. 결론적으로, 본 연구 결과는 염소계 탄화수소를 보다 고효율로 제어하기 위해서 전이금속 촉매시스템을 적용할 경우에 유입농도, 반응온도, 그리고 촉매시스템내 체류시간과 더불어 제어하고자하는 오염물질의 종류도 함께 고려되어야 할 것을 제안한다. 한편으로, 황화메틸 1.0 ppm을 첨가함으로서 조사대상오염물질의 분해효율이 $0\sim50%$로 감소하는 결과가 나타났지만, 일반적으로 산업 배기가스에서 측정되는 황화합물의 오염도 수준보다 다소 낮은 농도에 해당하는 황화메틸 0.1 ppm을 오염물질에 첨가하였을 때는 오염물질의 분해효율에 영향이 나타나지 않았다.
A series of ethylene polymerization catalysts based on tridentate bis-imine ligands coordinated to iron and cobalt was reported. The ligands were prepared through the condensation of sterically bulky anilines with allyloxy-and benzyloxy-substituted 2,6-acetylpyridines. The pre-catalyst complexes were penta-coordinate species of the general formula $\{[(ArN=C(Me))_2(4-RO-C_5H_3N)]MCl_2\}$ (Ar=ortho dialkyl-substituted aryl ring; R=allyl, benzyl; M=Fe, Co). In the presence of ethylene and methyl alumoxane cocatalysts, these complexes were active for the polymerization of ethylene, with activities lower than those of metal complexes of the general formula $\{[(2-ArN=C(Me)_2C_5H_3N]MCl_2\}$ (Ar=ortho dialkyl-substituted aryl ring; M=Co, Fe), containing no substituents in 2,6-acetylpyridine ring. The effects of the catalyst structure and temperature on the polymerization activity, thermal properties, and molecular weight were discussed.
Shin, Boo-Gyo;Shin, Jin-Bok;Mulpuri Syamkumar V.;Yoon, Do, Y.
한국고분자학회:학술대회논문집
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한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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pp.349-349
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2006
Vinyl-polynorbornene has good thermal stability, high transparency and low dielectric constant. However, it has low solubility, poor mechanical and adhesive properties. In this work, polynorbornene derivatives were prepared by Pd(II) late transition metal catalyst. The polymers have good solubility, and are thermally stable up to$300^{\circ}C$ The glass transition temperature is decreased as the side-chain becomes bulkier. Structure-property relationship of polynorbornene derivatives measured by X-ray scattering, mechanical and electrical properties will be discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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