• 제목/요약/키워드: zsm-5

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사문석으로부터 합성된 ZSM-5 제올라이트의 특성분석 (Characterization of ZSM-5 Zeolite synthesized from Serpentine)

  • 김동진;정헌생;이재천;김인회;이자현
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.191-198
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    • 2000
  • 마그네슘 함수 규산염인 사문석으로부터 염산침출하여 얻은 다공성의 침출잔사를 실리카원으로 사용하였다. ZSM-5 제올라이트는 사문석 침출잔사와 알루미늄원인 수산화 알루미늄을 각각 수산화나트륨에 혼합 용해하여 고온고압반응기를 사용하여 수열반응에 의하여 합성하였다. 반응온도와 반응시간, 알칼리 농도 및 하소온도 등을 변화시키며 실험을 행하였으며, 반응온도 $170^{\circ}C$, 반응시간 24시간, 조성 $11.7Na_2O{\cdot}Ai_2O_3{\cdot}90SiO_2{\cdot}3510H_2O{\cdot}10.8(TPA)_2O$ 그리고 하소온도 $600^{\circ}C$, 3시간에서 가장 높은 결정화도를 갖는 ZSM-5 제올라이트를 합성하였다.

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고온, 고압 조건에서 n-dodecane 액체연료의 흡열분해를 위한 관벽 내 알루미나 및 촉매 코팅 최적화 연구 (A Study on Optimization of Alumina and Catalysts Coating on Tube Reactor for Endothermic Reaction of n-Dodecane Under Supercritical Conditions)

  • 김성수;이상문;이예환;이동윤;곽지영
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.56-61
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    • 2021
  • 본 연구에서는 극초음속 비행체의 냉각제로 사용되는 액체탄화수소 연료와 흡열 촉매의 안정적 사용을 위해 Al2O3와 H-ZSM-5를 stainless steel tube 내벽에 코팅하는 연구를 수행하였다. 액체탄화수소 연료의 흡열분해 반응에서 coke 생성이 불가피하며, stainless steel tube reactor를 냉각채널로 사용하게 됨에 따라 Fe, Ni 금속이 filamentous coke 생성을 유발한다. 이에 따라 stainless steel에 H-ZSM-5를 코팅함으로써, Fe과 Ni 금속이 액체탄화수소 연료에 직접 노출되는 것을 방지하고 filamentous coke 생성을 억제하고자 하였다. 또한 stainless steel과 H-ZSM-5 사이에는 Al2O3을 코팅하여, 부착 강도를 증진 시키고자 하였다.

ZSM-5 제올라이트에서 n-프로필알코올의 톨루엔에 대한 형상 선택적 촉매반응 (Shape-Selective Catalytic Reactions of Toluene with n-Propylalcohol Over ZSM-5 Zeolites)

  • 이한윤;안병준
    • 대한화학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.317-326
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    • 1993
  • 변형된 ZSM-5 제올라이트 촉매에서 톨루엔의 n-프로필알코올에 대한 산촉매 반응이 조사되었고, 이알킬벤젠 이성질체들의 100$^{\circ}C$에서의 흡착 실험이 수행되었다. 4-프로필암모늄이온, 알루민산나트륨, 콜로이달실리카 등으로부터 수열반응에 의하여 ZSM-5가 합성되었으며, H-, K-, Sr-, P-Mg-HZSM-5, H-Y 및 H-모더나이트 등이 전통적인 방법에 의하여 만들어졌다. HZSM-5에서 톨루엔의 n-프로필알코올에 의한 주반응생성물은 크실렌, 프로필톨루엔 뿐만 아니라 에틸톨루엔을 포함하며, P-Mg-HZSM-5에서는 이알킬벤젠 이성질체중 높은 파라 선택성이 얻어졌다. 다양한 p-이성질체들의 확산계수는 1 ${times}$ 10$^{-10}$ cm$^2$/sec로 일정했으며 o-이성질체보다 m-이성질체가 10배 이상 느리게 나타났다. 이들 반응 및 흡착특성이 제올라이트의 세공구조에 의한 형상 선택성, 제올라이트의 산성도 등의 관점에서 해석되었다.

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제올라이트-세라믹 복합분리막의 제조 및 기체 투과특성 (Synthesis and Gas Permeation Characteristics of Zeolite-Ceramic Composite Membranes)

  • 현상훈;송재권;김준학
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.58-58
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    • 1996
  • ZSM-5계 제올라이트의 특성을 이용한 기체분리용 제올라이트-세라믹 복합 분리막을 개발하기 위하여 최적 ZSM-5계 제올라이트의 합성 조건, 복합막 제조 및 합성 복합막의 기체 투과/분리 특성에 대하여 연구하였다.

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Monoethanolamine을 함침한 ZSM5와 MS13X의 CO2 흡착특성 비교 (Adsorption of CO2 on Monoethanol Amine-Impregnated ZSM5 and MS13X)

  • 최성우
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.325-331
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    • 2017
  • Monoethanolamine (MEA)으로 함침한 ZSM5와 Molecular Sieve 13X (MS13X)에 대한 이산화탄소 흡착실험을 실시하였다. 이산화탄소 흡착효율은 U자관 컬럼 반응기를 사용하였으며 GC/TCD로 분석을 하였다. 흡착제별 흡착온도는 $30{\sim}80^{\circ}C$에서 흡착능을 평가하였다. 개질화된 흡착제의 표면특성을 알기 위해 BET분석, $N_2$ 흡 탈착, XRD, FT-IR분석을 실시하였다. 표면분석결과 함침된 아민은 흡착제 내 결정의 형성에 영향을 주지 않으며 아민으로 함침된 MS13X의 BET표면적은 $718.335m^2/g$$19.945m^2/g$으로 감소하였다. 이 결과는 MS13X의 기공부피에 아민 분자가 채워짐으로써 질소흡착을 제한하는 것으로 보인다. MS13X-MEA는 ZSM5-MEA비해 이산화탄소 흡착능의 개선효과가 있었으며 이는 물리적 흡착과 화학적 흡착에 의한 것으로 사료된다. 또한 MS13X-MEA의 이산화탄소 흡착능은 MS13X에 비해 $60{\sim}80^{\circ}C$의 온도에서도 증가됨을 보여 주었다.

Gas Phase Oxidation of Toluene and Ethyl Acetate over Proton and Cobalt Exchanged ZSM-5 Nano Catalysts- Experimental Study and ANN Modeling

  • Hosseini, Seyed Ali;Niaei, Aligholi;Salari, Dariush;Jodaei, Azadeh
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권4호
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    • pp.808-814
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    • 2010
  • Activities of nanostructure HZSM-5 and Co-ZSM-5 catalysts (with different Co-loading) for catalytic conversion of ethyl acetate and toluene were studied. The catalysts were prepared by wet impregnation method and were characterized by XRD, BET, SEM, TEM and ICP-AES techniques. Catalytic studies were carried out inside a U-shaped fixed bed reactor under atmospheric pressure and different temperatures. Toluene showed lower reactivity than ethyl acetate for conversion on Co-ZSM-5 catalysts. The effect of Co loading on conversion was prominent at temperatures below $400^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$ for ethyl acetate and toluene respectively. In a binary mixture of organic compounds, toluene and ethyl acetate showed an inhibition and promotional behaviors respectively, in which the conversion of toluene was decreased at temperatures above $350^{\circ}C$. Inhibition effect of water vapor was negligible at temperatures above $400^{\circ}C$. An artificial neural networks model was developed to predict the conversion efficiency of ethyl acetate on Co-ZSM-5 catalysts based on experimental data. Predicted results showed a good agreement with experimental results. ANN modeling predicted the order of studied variable effects on ethyl acetate conversion, which was as follows: reaction temperature (50%) > ethyl acetate inlet concentration (25.085%) > content of Co loading (24.915%).

Si, P, Mg로 개질된 HZSM-5 촉매상에서 폐플라스틱(HDPE) 재활용을 위한 분해반응 (Decomposition of HDPE over HZSM-5 Catalyst Modified with Si, P and Mg for Recycle of Waste Plastics)

  • 유의연;김상채
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권9호
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    • pp.955-960
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    • 2006
  • 반회분식 반응기를 이용하여, 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로부터 가솔린을 제조하기 위하여 HZSM-5 촉매상에서 분해반응을 수행하였다. HZSM-5 촉매상에서 가솔린 분자 범위의 액상수율을 증가시키기 위하여 시판용의 Si/ZSM-5 촉매와, 인과 마그네슘을 HZSM-5 촉매에 첨가한 촉매를 사용하여 접촉분해반응 특성을 조사하였다. HZSM-5에 인과 마그네슘을 지지한 경우, 최적 지지량은 각각 0.5 wt%와 2.0 wt%이었다. 암모니아 TPD 실험 결과에서 인을 지지 시켰을 때는 강산점과 약산점이 전체적으로 크게 감소하였으며, 마그네슘을 지지 시켰을 때는 강산점은 완만하게 감소하였고 약산점은 크게 감소하였다. Si/ZSM-5 촉매에서는 산점은 거의 사라졌으며 분해반응도 크게 감소하여 액상생성물이 거의 생성되지 않았다. 액상생성물의 탄소수 분포는 인과 마그네슘이 지지되었을 때 탄소수가 낮은 쪽으로 이동되었고 성분의 100%가 가솔린 범위($C_5-C_{11}$)에 분포되어 있었다. Mg(2.0 wt%)/ZSM-5 촉매는 반응온도 $400^{\circ}C$E에서 액상 수율이 55.8%이었으며, 생성물의 분포가 100% 가솔린 범위에 있어서 유망한 촉매로 나타났다.

Highly Selective Synthesis of β-Amino Carbonyl Compounds over ZSM-5-SO3H under Solvent-free Conditions

  • Massah, Ahmad Reza;Kalbasi, Roozbeh Javad;Samah, Neda
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1703-1708
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    • 2011
  • ZSM-5-$SO_3H$ efficiently catalyzed the one-pot three-component Mannich reaction of aldehydes, anilines, and ketones. ${\beta}$-Aminocarbonyl compounds were obtained in reasonable yields and excellent stereoselectivities when the reaction was carried out at room temperature under solvent-free conditions. Simple experimental conditions and product isolation procedure makes this protocol potential for the development of clean and environment-friendly strategy for the synthesis of ${\beta}$-amino-ketones. The catalyst was recovered and reused for subsequent runs.