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Scalable synthesis of high purities ammonium dinitramide and its decomposition characteristics
장회구,설민정,심정섭,박영철,조성준 한국공업화학회 2018 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.63 No.-
Scalable synthesis of high purities ammonium dinitramide (ADN), 98.2% or more has been performed through conversion of potassium dinitramide (KDN) into ammonium dinitramide using guanylurea dinitramide (GUDN) as a precursor, which can be scalable up to a few hundred grams. The obtained ADN and corresponding liquid ADN blended with fuel was subject to the decomposition reaction with and without iridium catalyst. The result of the decomposition reaction suggested that the blending of methanol with ADN gave a high performance. It has been shown that the presence of ammonium hydroxide in the blend maintained pH around 10 and also stabilized the ADN solution for more than 20 day at 60 °C.
1P-497 Ammonium dinitramide의 물리화학적 성질 및 촉매분해 특성 연구
장회구,박진희,박영철,설민정,심정섭,조성준 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
하이드라진은 로켓이나 위성 추력기의 추진제로 이용되어 왔으나, 인체 유해성과 취급 및 보관에 어려움이 있어 이를 대체하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 그 중에서 이온성 액체추진제인 ammonium dinitramide (ADN)은 하이드라진을 대체할 수 있는 친환경 추진제로 활발히 연구되고 있다. 이 연구에서는 한화에서 제공받은 고체 ADN 샘플을 이용하여 XRD, DTG, IC 등을 통해 물리화학적 특성을 평가하였다. 또한 이리듐 촉매를 이용하여 반응온도에 따른 열분해와 촉매분해 반응 특성을 조사하였다.
이미다졸 계열의 이온성 액체 합성과 추진제로서 점화특성연구
장회구,박성준,고은미,조성준 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
이온성 액체는 양이온과 음이온이 크기의 비대칭성으로 인하여 결정을 이루지 못하고 100도 이하에서 액체 상태로 존재하는 물질을 말하며, 증기압이 매우 낮다. 이러한 이온성 액체는 이용목적에 따라 양이온과 음이온의 구조를 선택적으로 바꾸어 합성할 수 있어서 추진제 분야에서 하이드라진을 대체하기 위한 친환경 물질로 연구가 활발하다. 이 연구에서는 이미다졸 계열(1-alkylimidazole, alkyl=methyl, ethyl, butyl)을 원료로 사용하여 요오드 음이온을 갖는 중간물질을 합성하여 물리화학적 특성분석을 수행하였다. 또한 요오드 음이온을 dicyanamade 음이온으로 치환하여 alkyl기의 종류에 따른 점화특성을 평가하여 추진제로서 적용가능성을 확인하였다.
입자크기와 산성도가 다른 FER 제올라이트의 합성 및 특성 연구
박성준,장회구,조성준 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
입자크기와 산성도가 서로 다른 FER 제올라이트를 합성하여 이들의 촉매 특성을 분석하였다. 구조유도물질로는 피페리딘을 사용하였고, NaOH와 Aluminum 농도를 조절하여 입자 크기와 산성도를 변화시켰다. 1.0SiO<sub>2</sub> : x(0.14~0.22) NaOH : y(0.06~0.12) NaAlO<sub>2</sub> : 40H<sub>2</sub>O : 0.9SDA의 조성인 합성모액을 165 °C에서 7일 동안 수열합성하여 FER 제올라이트를 합성하였다. XRD, SEM, N<sub>2</sub> adsorption, NH<sub>3</sub>-TPD 등을 통해 촉매의 물리화학적 성질을 조사하였고, 촉매 성질에 따른 성능 분석을 수행하였다.
다양한 입자크기와 산성도를 지닌 MTT 제올라이트의 합성 및 촉매특성 연구
박성준,장회구,조성준,Park, Sung Jun,Jang, Hoi-Gu,Cho, Sung June 한국화학공학회 2018 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.56 No.4
다양한 Si/Al 몰비를 지닌 MTT 제올라이트를 합성하여 methanol-to-olefin(MTO) 반응에서 촉매의 산성도가 미치는 영향을 조사하였다. Si/Al 몰비를 조절하기 위해 N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-디아미노프로판을 구조유도물질(SDA)로 사용하였으며, 알루민산나트륨의 함량을 달리하여 $20SiO_2$ : 30SDA : x (=0.25~1.25)$NaAlO_2$ : 2NaOH : $624H_2O$ 조성으로 모액을 제조한 후 433 K에서 4일 동안 수열 합성하였다. 알루민산나트륨의 함량이 감소함에 따라 MTT 제올라이트의 입자 크기가 증가하였으며 또한 산점의 양도 감소하였다. 제조한 MTT 제올라이트의 촉매 활성을 평가하기 위해 673 K에서 공간속도(WHSV)가 $1.2h^{-1}$인 조건으로 MTO 반응을 수행한 결과, Si/Al 몰비가 24인 H-MTT (1.00Al) 촉매가 900분까지 90% 이상의 전환율을 유지함을 확인하였다. The influence of acidity in MTT zeolite of different Si/Al molar ratio's on the catalyst activity in methanol-to-olefin (MTO) reaction has been investigated. The Si/Al ratio was controlled with the Al content in the gel when N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane was used as a structure directing agent (SDA). The gel composition was controlled to $20SiO_2$ : 30SDA : x (=0.25~1.25)$NaAlO_2$ : 2NaOH : $624H_2O$, which was subject to the hydrothermal synthesis at 433 K for 4 days. As the composition of sodium aluminate decreased, the particle size of MTT zeolite increased, and also the amount of acid sites decreased. To investigate the catalytic performance, MTO reaction was carried out at 673 K with $1.2h^{-1}$ WHSV. It was found that the H-MTT (1.00Al) catalyst with a Si/Al molar ratio of 24 maintained the methanol conversion over 90% for 900 min.