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Nano-structured Materials for Hydrogen Storage
장종산,박상언 한국공업화학회 2002 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2002 No.0
The development of enhanced materials for hydrogen storage is one of the main challenges in the drive to replace gasoline combustion engines by hydrogen fuel cells. Two main classes of materials are currently being explored: (i) sorbents that store hydrogen in its molecular form and (ii) metal hydrides that undergo reversible chemisorption with hydrogen. Carbon nanotubes show impressive hydrogen storage capacities, but their cost and availability are major issues and different groups have reported widely differing adsorption resists. More conventional molecular sieves, on the other hand, such as activated carbons and aluminosilicate zeolites, have capacities that are currently insufficient for automotive fuel cell applications. Therefore, the challenge is to design nano-structured materials to exhibit nice characteristics for hydrogen adsorption-desorption as well as high storage capacity of hydrogen molecule. This presentation is dealing with current status of hydrogen storage materials and the possibility of new materials as an unexplored class of materials for hydrogen storage.
장종산,Jae Oak Ryu,Jong Min Lee,박상언,홍도영,정성화 대한화학회 2005 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.26 No.10
Catalytic properties of Ni-ZrO2 catalysts prepared by coprecipitation have been studied for the gas-phase hydrogenation of 1,3-butadiene to butenes. The coprecipitation method led to the solid solution of Ni-ZrO2, which contains highly resistant Ni species to thermal reduction with H2. Nickel species of the solid solution were highly dispersed in the ZrO2 lattice, so that the reduced catalysts were selective for hydrogenation of 1,3-butadiene to butenes (99.9%) even in the presence of 1-butene.
Photoinduced Superhydrophilicity in TiO2 Thin Films Modified with WO3
장종산,Kashinath Rangu Patil,김혜경,Shivaram Dattatraya Sathaye,황진수,박상언,황영규 대한화학회 2005 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.26 No.10
Tungsten oxide-modified TiO2 thin films were formed on a glass substrate by sol-gel and dip coating processes using acetyl acetone as a chelating agent. The hydrophilic properties of the thin films were investigated with illumination of UV light. The dependence of water contact angle on material composition and morphology of the film is established with SEM image and AFM profile. The surface morphology was controlled with the change of precursor concentration. 0.01 M of tungsten oxide-modified TiO2 have shown the highest hydrophilicity after UV-irradiation. The effect of composition on photoinduced hydrophilicity of the WO3-TiO2 films was also investigated. The films were characterized by XRD, SEM, AFM and XPS.
CO2 를 이용한 에틸벤젠 탈수소반응에 미치는 지르코니아 촉매의 구조적 영향
박상언,장종산,박진남,노점임 한국공업화학회 1999 응용화학 Vol.3 No.1
It is already reported by our group that zirconia has good catalytic activity in the dehydrogenation of ethylbenzene with carbon dioxide as oxidant. Tetragonal and monoclinic zirconia are prepared by precipitation method. Tetragonal zirconia showed better ethylbenzene conversion and styrene selectivity than monoclinic zirconia. This can be ascribed by the difference of the amount of defects on zirconia surface and the difference of the surface basicity. Therefore, tetragonal zirconia is more efficient in this catalysis and there is more possibility of improvement in the modification of tetragonal zirconia.
이산화탄소 산화제를 이용한 탄화수소의 촉매 탈수소화 기술
장종산,박민석,정성화,박상언 한국공업화학회 2003 공업화학 Vol.14 No.6
온실가스로 잘 알려진 이산화탄소의 배출을 줄이기 위한 집중적인 연구가 지난 10년간 진행되었다. 대부분의 연구는 탄소 공급원으로서의 이산화탄소를 다양한 환원제를 써서 촉매반응에 활용하는 것에 집중되었다. 특히 부가가치가 높은 화합물을 얻기 위한 촉매 반응에 있어 이산화탄소의 산소원자를 떼어내기 위해 수소가 사용되어왔는데, 이 수소화 촉매 공정이 상업화되지 못하는 원인은 기존의 수증기 개질 등의 공정에서 제조되는 수소의 비용이 수소화 반응을 거친 최종 생산물의 가격보다 비싸기 때문이다. 따라서 이에 대한 대안으로서 ‘온화한 산화제’ 그리고 산소 전달 물질로서 이산화탄소의 활용이 주목되고 있다. 이산화탄소로부터 기인한 표면 산소은 지방족 탄화수소 뿐만 아니라 방향족 탄화수소의 산화반응에 활성이 있는 것으로 확인되었다. 이러한 접근은 이산화탄소 활용 기술의 새로운 분야를 열 것으로 기대된다. 주목할 것은 최근 이산화탄소가 산화제로 작용하여 에틸벤젠 탈 수소화 반응에 적용될 때 촉매 활성화 함께 스티렌 선택성이 향상되는 것으로 알려졌다. 또한 공정에 사용되는 수증기를 이산화탄소로 대체할 경우 에너지 절감 및 열역학적 평형 전환율이 상승되는 이점을 얻을 수 있다. 본 총설에서는 탄화수소의 산화적인 전환을 위한 이산화탄소 산화제 활용에 대한 시도들에 대해 살펴보겠다. For the mitigation of global warming due to carbon dioxide, catalytic conversions of CO_(2) with hydrogen has been extensively studied for the last decade. Most of studies in this field have been concentrated on the utilization of carbon dioxide as a carbon source through catalytic reduction processes with various kinds of reductants. However, catalytic hydrogenation has confronted with some limitations to be commercialized because of the use of expensive hydrogen as a reductant. As an altermative way, the utilization of CO_(2) as a soft oxidant and an oxygen transfer agent is attracting considerable attention. The oxygen species have been proven to be active in the oxidative conversions of aromatic hydrocarbons as well as aliphatic hydrocarbons. This approach may be expected to open new technology for CO_(2) utilization. In particular, it was found that carbon dioxide plays a role as an oxidant to increase catalytic activity and selectivity to styrene in dehydrogenation of ethylbenzene. In addition, the use of CO_(2) with replacement of steam gave beneficial advantages such as energy saving and increase in equilibrium conversion. In this short review, we attempt to integrate recent efforts on CO_(2) utilization as a soft oxidant for oxidative conversions of hydrocarbons.
박상언,장종산,노현석,정광순 한국막학회 1998 멤브레인 Vol.8 No.4
화학산업이 발전함에 따라 많은 양의 에너지가 요구되면서 전세계적으로 에너지 고갈문제가 급부상하였다. 그에 따라 최근에는 효율적으로 에너지를 활용 할 수 있는 경제적으로 선택적인 화학공정을 필요로 하고 있으며, 높은 전환율과 선택적인 화학공정의 도입으로 에너지 효율을 증대시켜 에너지를 절약하고 부산물이 적은 보다 청결한 화학공정으로의 전환을 필요로 하고 있다. 이러한 목적을 위해 무기막의 분리 능력과 촉매의 활성을 결합하여 촉매반응과 반응물 및 생성물의 분리기능을 동시에 수행할 수 있는 무기막 촉매 기술이 최근 들어 광범위하게 연구되고 있다. 이와 함께 3차원의 미세세공 세공구조를 갖는 결정성 제올라이트를 무기막 형태의 필름으로 제조해 제올라이트의 분자체로서의 기능과 함게 소재로서 활용하고자 하은 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 본 고찰에서는 최근에 연구가 활발히 진행되고 있는 제올라이트 막과 필름의 제조, 그리고 분리막 및 촉매로서의 응용 기술의 연구 현황을 살펴보고 향후 연구방향의 토대를 마련하고자 한다.