글로우 방전을 이용한 기체크로마토그라피 검출기

한종수,송승호,Han Chong Soo,Song, Seung Ho 대한화학회 1991 대한화학회지 Vol.35 No.4

헬리움 흐름에서 글로우 방전을 이원화원으로 사용한 기체 크로마토그라피의 검출기 특성을 연구하였다. 방전전극 사이의 거리가 1 mm 일 때, 400 V/mm 의 전장의 세기 이상에서 10$_6$A 이상의 방전전류가 관찰되었다. 유기물의 검출에는 0.1~0.3 mA의 방전전류가 적당하였다. 순수한 헬리움의 흐름에서는 10 ml/min 이상의 유속에서 방전전류가 거의 일정하였으나, 0~30 ml/min 의 유속에서는 적은양의 유기물의 주입에 의해 방전이 쉽게 사라졌다. 여러 화합물에 따른 방전전류의 감소로부터 글로우 방전 이온화 기체크로마토그라피 검출기의 감도는 그 화합물의 분자량에 크게 영향받음을 알았다. Characteristics of a gas chromatographic detector using glow discharge as the ionization source was studied in helium flow. Discharge current greater than 10$_6$ A was observed from the electric field 400 V/mm for the electrode distance 1 mm. The discharge current of 0.1~0.3 mA could be used for the detection of organic compounds. Discharge current was almost constant for the helium flow rate greater than 10 ml/min, but the discharge was easily disappeared by an injection of a small amount of organic compound in the flow rate of 0~30 ml/min. From the decrement of the discharge current depend on several compounds, it was suggested that the sensitivity of the glow discharge ionization chromatographic detector is strongly influenced by the molecular weight of the compounds.

산화아연에서의 CO, $C_2H_4$의 산화반응

한종수,전학제,Chong Soo Han,Hakze Chon 대한화학회 1980 대한화학회지 Vol.24 No.3

산화아연에 흡착한 산소종과 CO, $C_2H_4$의 표면반응을 EPR 분광법을 사용하여 연구했다. (1) $25^{\circ}$, $100^{\circ}$, $200^{\circ}$, $300^{\circ}C$등 여러온도에서 산소가 흡착된 산화아연의 EPR 스펙트럼을 비교하여 g = 2.014의 피이크가 산소결합에 trap된 $O^-$에서 나옴을 알았다. (2) 각 온도에서 산소가 흡착된 산화아연을 CO, $C_2H_4$와 접촉시켜 흡착종의 반응성을 알아보았으며, 안정한 $O_2^-$의 EPR스펙트럼을 이용하여 탈착된 표면을 검출했다. (3) 비교적 높은 온도에서 존재하는 $O^-$는 $25^{\circ}C$에서도 CO, $C_2H_4$와 반응하여 완전산화반응을 하며 생성된 흡착종들은 $200^{\circ}C$에서 탈착되었다. (4) $180^{\circ}C$까지 주로 존재하는 $O_2^-$는 CO의 반응하지 않았고 $C_2H_4$와 반응하여 $200^{\circ}C$에서 탈착되는 g=2.002의 등방성 EPR 스펙트럼을 갖는 생성물을 만들었다. The surface reactions of CO and $C_2H_4$ with adsorbed oxygen on ZnO were studied by means of EPR spectroscopy. The EPR spectra of $O_2$ adsorbed ZnO at various temperatures were compared, and the signal at g = 2.014 was characterized as trapped $O^-$ at oxygen vacancy. CO and $C_2H_4$ react with $O^-$ at $25^{\circ}C$ and desorbed as $CO_2$ and $H_2O$ above $200^{\circ}C$. $O_2^-$ species interact with $C_2H_4$ about $100^{\circ}C$, but desorption of partial oxidation products also was not observed until the temperature was raised to $200^{\circ}C$.

부록 ( 전학제 박사 회갑기념 시포지움 ) : 산화아연에서의 산소의 흡착과 흡착산소종의 표면반응

한종수 (정) ( Chong Soo Han ) 한국화학공학회 1988 추계학술발표회 Vol.- No.-

낙동강 하구 염분 농도 분포에 관한 연구

한종수(Han, Chong-Soo),박상길(Park, Sang-Kil),정상우(Jung, Sang-Woo),노태영(Roh, Tae-Young) 한국해안해양공학회 2011 한국해안해양공학회 논문집 Vol.23 No.1

염분도 수치계산의 목적은 낙동강 하구둑 상류로 침투되는 염수 쐐기 침입을 분석하여 담수량을 확보하는데 있다. 염분 침투가 발생되는 조건은 바다에서의 조석 분포에 따라서 침투길이가 달라지고 있으므로 염분농도는 조석의 현상에 따라서 달라진다. 이러한 현상을 확실히 파악하면 보다 효율적으로 염분 침투를 차단할 수 있다. 본 연구에서는 염분 침투에 대해서 ECOMSED 모델을 이용하여 낙동강 하구둑 상류로 침투되는 염분농도를 정확히 추정함으로써 낙동강 하구둑의 존재를 재평가하게 될 것이다. 또한 이 모델의 타당성을 입증하기 위해 실제 관측값과 비교하였다. 분석결과 ECOMSED모델은 상류 유입유량이 130m³/s의 경우가 75m³/s보다 실제 관측값과 거의 동일한 값을 나타내었다. 따라서 유입유량이 많은 경우가 적은 경우보다 예측이 정확한 것을 알 수 있다. The purpose of salinity intrusion due to numerical simulation is analaysis for saline intrusion to the upstream channel in Nakdong River Estuary Barrage(NREB) to get enough fresh water. Conditions that occur salinity intrusion affect by tidal distribution at seas, so salinity concentration changes according to tidal phenomenon. Making this connection cleary can help preventing salinity intrusion. In this study, estimating salinity intrusion to the upstream channel in NREB using EOMSED model, we reexamine NREB's existence. Comparison is also made with observing data. In result, when inflow discharges at 75m³/s is more similar with respect to observing data than 130m³/s at ECOMSED model. Thus, estimations are more precise at little discharges than lots of discharges.

$Ag/{\alpha}-Al_2O_3Ag/SnO_2$ 촉매상에서의 에틸렌 산화반응

전기원,한종수,전학제,Jun Ki-Won,Chong-Soo Han,Hakze Chon 대한화학회 1984 대한화학회지 Vol.28 No.2

여러가지 함량으로 은을 입힌$ Ag/{\alpha}-Al_2O_3$와 $Ag/SnO_2$상에서의 반응실험과 촉매의 Auger spectra, $SnO_2$에 흡착된 산소의 EPR spectra를 비교하여 담체의 종류가 에틸렌 산화반응의 활성과 선택성에 미치는 영향을 조사하였다. $SnO_2$상에서는 흡착산소중 O-가 반응에 참여하여 ethylene를 완전 산화하는 방향으로 유도하므로써 ethylene oxide 생성의 선택성을 저하시키는 것 같다. The effects of various supports on the activity and the selectivity for the ethylene oxidation was investigated over$ Ag/{\alpha}-Al_2O_3$ and $Ag/SnO_2$ by Auger, EPR spectroscopy and reaction studies. The results indicate that over $Ag/SnO_2$ catalyst O- chemisorbed on $SnO_2 $participates in the complete oxidation of ethylene lowering the selectivity for the formation of ethylene oxide.

$M^{II}$/ Cu / ZnO 계에서의 메탄올-물의 반응

이영숙,한종수,조민수,이계수,Young-Sook Lee,Chong-Soo Han,Min-Soo Cho,Kae-Soo Rhee 대한화학회 1988 대한화학회지 Vol.32 No.1

알카리토류 금속-구리-산화아연계 촉매위에서 메탄올-물혼합물이 이산화탄소와 수소로가는 반응을 150$^{\circ}C$${\sim}\;300^{\circ}C$의 온도범위에서 연구하였다. 일반적으로 구리-아연계 촉매에 알카리토류 금속이 첨가되면 촉매의 활성도는 감소하고 이산화탄소 생성에 대한 선택성은 증가했다. 마그네슘-구리-산화아연 촉매에서는 200$^{\circ}C$부터, 바륨-구리-산화아연계 촉매에서는 250$^{\circ}C$부터 촉매활동을 관찰할 수 있었다. 그리고 250$^{\circ}C$에서 이산화탄소 형성에 대해 가장 높은 선택성을 나타낸 촉매는 바륨-구리-산화아연계 촉매이다. 알카리토류 금속과 산화아연이 반응성에 미치는 효과를 조사하기 위해 이들 촉매에 대해 각각 이산화탄소-승온탈착 실험과 수소-승온환원 실험을 실시하였다. 산화마크네슘, 산화칼슘, 산화바륨의 순서로 이산화탄소와의 상호작용이 증가하였으며, 산화아연은 산화구리의 환원온도를 감소시키는 작용을 했다. 이들 결과들로부터 산화아연은 구리의 산화환원과정에서 수소를 활성화시키는 역할을 하며, 알카리토류 금속은 이산화탄소를 흡착한다고 할 수 있겠다. The reaction of methanol-water mixture to $CO_2$ and $H_2$ on alkaline earth metal-copper-zinc oxide has been studied in the temperature range of 150 ${\sim}\;300^{\circ}C$. Generally the addition of the alkaline earth metal to Cu/ZnO resulted in an enhancement of selectivity for $CO_2$ formation and a reduction of catalytic activity. Measurable activities were found from 150$^{\circ}C$, 200$^{\circ}C$, and 250$^{\circ}C$ on Mg/Cu/ZnO, Ca/Cu/ZnO, and Ba/Cu/ZnO respectively. However, the highest selectivity for $CO_2$ formation was observed in Ba/Cu/ZnO catalyst at 250$^{\circ}C$. The effect of alkaline earth metal or ZnO on the reactivity was investigated using temperature programmed desorption of $CO_2$ or temperature programmed reduction with $H_2$ over catalysts respectively. It was found that $CO_2$ interacts more strongly in the sequence of MgO < CaO < BaO and ZnO decereases the reduction temperature of CuO. From the results, it was suggested that ZnO activates $H_2$ in the redox process of Cu component and alkaline earth metals adsorbs $CO_2$ in the catalytic process.

산화아연에서의 $C_3H_6$의 산화반응

전학제,한종수,Hak Ze Chon,Chong Soo Han 대한화학회 1981 대한화학회지 Vol.25 No.2

산화아연에서 흡착산소종과 프로필렌의 상호작용을 EPR과 TPD를 사용 연구했다. 흡착산소종 $O_2^-$는 $25^{\circ}C$에서 프로필렌과 작용, g=1.96의 반응중간체를 생성했는데 이는 $200^{\circ}C$이상에서 $H_2$, CO와 $CO_2$, $CH_4$등으로 분해되었다. 흡착산소종 $O^-$는 프로필렌과 상호작용, g=2.008의 중간체 및 완전산화물인 $CO_2$, $H_2O$ 등을 생성했다. The reactions of adsorbed oxygen species, $O_2^-$ and $O^-$, with propylene on ZnO were studied by EPR spectroscopy and temperature programmed desorption technique. Propylene interacts with adsorbed $O_2^-$ at $25^{\circ}C$ and the surface intermediate was decomposed to CO, $H_2$, $CO_2$ and $CH_4$ by raising the temperature above $200^{\circ}C$, while $O^-$ gave the products of complete oxidation, $CO_2$ and $H_2O$ above $300^{\circ}C$.

구리를 포함하는 ${\gamma}$-$Al_2O_3$와 $TiO_2$에서의 금속-담체 상호작용

주미경,한종수,조민수,이계수,Mi-Kyeong Ju,Chong-Soo Han,Min-Soo Cho,Kae-Soo Rhee 대한화학회 1988 대한화학회지 Vol.32 No.6

1∼5wt%의 구리가 얹혀진 ${\gamma}$-알루미나 또는 티타니아에서 금속-지지체 상호작용을 승온환원과 상자성 공명으로 연구하였다. $500^{\circ}C에서 시료를 산소로 처리했을 때 티타니아계에서는 구리 함량이 증가함에 따라 고온쪽으로 승온환원 피이크가 증가했으나 알루미나 계에서는 저온쪽의 승온 환원 피이크가 커졌다. $300^{\circ}C 처리 경우에는 알루미나계에서는 $300^{\circ}C에서 티타니아계는 120 과 $300^{\circ}C에서 각각 환원피이크를 보여주었다. ${\gamma}$-알루미나에서는 $Cu^{2+}$의 전형적인 상자성 신호가 나타났으나 티타니아에서는 넓고 작은 신호만 관찰되었다. 이들 결과들로부터 금속-지지체 상호작용은 실리카 < 티타니아 < ${\gamma}$-알루미나의 순으로 커지며 산화구리는 지지체에 따라 서로 다른 담지특성을 가짐을 알 수 있었다. The metal-support interaction was studied in 1∼5wt% copper supported on $\gamma-alumina$ and titania systems by temperature programmed reduction (TPR) and EPR. When the samples were treated with oxygen at $500^{\circ}C$, the relative area of H2-TPR peak at higher temperature increased with copper content for titania system whereas that of lower temperature increased for ${\gamma}$-alumina system. After oxygen treatment at $500^{\circ}C,\;{\gamma}$-alumina system showed a TPR peak at $300^{\circ}C$ while two peaks at 120 and $180^{\circ}C$ were found in titania system. A typical $Cu^{2+}$ EPR signal was observed on ${\gamma}$-alumina but very broad and small one on titania. From the results, it was suggested that the metal-support interaction increases in the order of silica < titania < ${\gamma}$-alumina and copper oxide has different loading characteristics depending on the supports.

현탁된 산화 아연에서의 $O_2^-$의 광탈착

전동철,한종수,이계수,전학제,Dong-Chul Chon,Chong-Soo Han,Gae-Soo Lee,Hakze Chon 대한화학회 1986 대한화학회지 Vol.30 No.1

Photodesorption of adsorbed $O_2^-$ on ZnO was investigated in ZnO-$O_2(N_2)$-rubrene-bromobenzene mixture. When the mixture was illuminated with the light having the energy greater than the band gap energy of ZnO (3.2eV), the amount of reacted rubrene increased as the amount of ZnO increased in the experimental condition. For the energy of light less than 3.2eV, however, the reacted amount of rubrene decreased as the amount of ZnO increased. There is a difference in the reacted amount of rubrene between ZnO-$O_2$-rubrene-bromobenzene and ZnO-$N_2$-rubrene-bromobenzene mixtures. From the results, it was suggested that the adsorbed $O_2^-$ on ZnO transform to singlet oxygen in the photodesorption process and the singlet oxygen reacted with rubrene. 산화아연에 흡착된 $O_2^-$의 광탈착이 ZnO-$O_2(N_2)$-rubrene-bromobenzene계에서 연구되었다. 산화아연의 금지대 에너지(3.2eV)보다 큰 에너지를 가진 빛을 계에 조사할 때, 산화아연의 양이 증가함에 따라 변화된 rubrene의 양도 증가하였다. 그러나 3.2eV보다 적은 에너지의 빛을 조사시켰을 때는 산화아연의 양이 증가함에 따라 변화된 rubrene의 양은 감소하였다. ZnO-$O_2$-rubrene-bromobenzene계와 ZnO-$N_2$-rubrene-bromobenze계에서의 변화된 rubrene의 양은 현저한 차이가 있었다. 이 사실들로 부터 산화아연에 흡착된 $O_2^-$가 광탈착 과정에서 단일항 산소로 변화하고 변화된 단일항 산소가 rubrene과 반응하는 것으로 생각되었다.

${\gamma}-Al_2O_3$ 및 $SiO_2$에 입혀진 산화 구리의 승온 환원

이화경,한종수,조민수,이계수,전학제,Hwa-Gyung Lee,Chong-Soo Han,Min-Soo Cho,Kae-Soo Lee,Hakze Chon 대한화학회 1986 대한화학회지 Vol.30 No.5

${\gamma}-Al_2O_3$와 $SiO_2$에 입혀진 CuO계에서 지지체와 금속과의 상호 작용을 X선 회절법과 승온 환원법으로 연구했다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 CuO X선 회절 피크는 구리의 농도가 약 5.0wt % 이상일 때 관찰될 수 있었으며 CuO/$SiO_2$계에서는 2.5wt%의 구리 함량에서도 볼 수 있었다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 수소에 의한 승온 환원 실험에서는 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, 그리고 250${\circ}C$부근에서 네개의 주 피크가 나타났으며 CuO/$SiO_2$의 경우는 425${\circ}C$에서의 작은 피크와 함께 250${\circ}C$에서 큰 피크가 나타났었다. 1000${\circ}C$에서 소성시킨 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 Cu$Al_2O_4$에 대한 승온 환원 피크들과 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$, 210${\circ}C$), 250${\circ}C$ 부근의 피크들을 비교해 보면 그들은 각각 ${\gamma}-Al_2O_3$와 상호작용하는 CuO격자에 있는 $Cu^+$이온, ${\gamma}-Al_2O_3$의 결함 자리들에 존재하는 $Cu^+$이온, 그리고 입자가 큰 CuO층에 있는 $Cu^{2+}$이온에 대응시킬 수 있었다. 이러한 결과들로 부터 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계에서는 지지체와 금속간에 상당한 상호작용이 있으며 이 상호 작용이 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 $Cu^{2+}$이온을 안정화 시킴을 알 수 있었다. The metal-support interaction of copper oxide supported on ${\gamma}$-alumina and silica was studied by X-ray diffraction (XRD) and temperature-programmed reduction(TPR). It was found that XRD pattern of CuO can not be observed up to 5.0wt % copper content for CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ while CuO/$SiO_2$ sample shows the CuO pattern even at 2.5wt% copper content. $H_2-$TPR of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ system shows four major peaks at 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, and 250${\circ}C$. In the case of CuO/$SiO_2$, a large peak at 250${\circ}C$ was appeared accompanying a small peak at 425${\circ}C$. Comparing the TPR peaks with that of copper aluminate which was prepared from the calcination of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ at 1000${\circ}C$, the peaks at around 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$ and 210${\circ}C$), and 250${\circ}C$ were corresponded to $Cu^+$ ion in CuO interacting ${\gamma}-Al_2O_3$, $Cu^+$ ions in defect sites of ${\gamma}-Al_2O_3$ and $Cu^{2+}$ ion in the bulk CuO layer, respectively. From the results, it was concluded that there is considerable metal-support interaction in CuO on ${\gamma}-Al_2O_3$ and the interaction results in a stabilization of $Cu^+$ ion in the system.