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김윤희(Yoon-Hee Kim),주지봉(Ji-Bong Joo) 한국에너지기후변화학회 2021 에너지기후변화학회지 Vol.16 No.2
Air pollution is becoming more serious in which is resulted from the combustion of fossil fuels and the air pollutant generated from automobile exhaust gas. Recently, a lot of researches has been conducted for not only reducing air pollutant but also improving atmospheric environment quality. Nitric oxide (NO), which is one of the causative substances of air pollutant, is known to have an adverse effect on the atmospheric environment and it resulted acid rain and photochemical smog. Thus, it must be removed before it is released into the atmosphere. In this review paper, we report the research trend on the wet absorption method which can remove NO at low temperature conditions and the regeneration strategy of the liquid absorber that can allow to be able for continuous NO removal. In addition, we introduce electrodeposition strategy for recovering metal ions which is used for regenerating liquid absorber. In recent years, research have been carried out focusing on the absorption efficiency and regeneration of nitric oxide by the liquid absorption method. However, Studies on the recovery of metallic materials used to regenerate absorbent materials are rarely reported. In this review, we introduce the recent research results on the removal of nitric oxide by the liquid absorption method and the regeneration of liquid absorbent substances, and the electrodeposition technology for metal ions used as regenerating agent for liquid absorber.
Na Yeon Kim(김나연),Ji Yull Kim(김지율),Dong Seop Choi(최동섭),Ji Bong Joo(주지봉) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11
Removal of carbon monoxide (CO) is one of the significant issues in the fuel processing which is one of the popular strategies for hydrogen production. Bimetallic platinum-tin (Pt-Sn) catalysts are well-known as efficient catalysts for oxidation process. In presence of oxidized Sn species and PtxSn alloys, synergistic bi-functional mechanism facilitates dissociation of molecular oxygen at low temperature and superb adsorption of both atomic oxygen and CO. In this study, we synthesized TiO₂-supported Pt-Sn bimetallic catalysts with different amount of tin for low temperature CO oxidation process. Titanium dioxide, partially reducible oxide support, not only provides oxygen to active sites due to its abundant oxygen vacancies, but also prevents metal sintering of active platinum nanoparticles. Here, we present the effect of tin content in TiO₂-supported Pt-Sn bimetallic catalysts with variation of Pt:Sn atomic ratio for the low temperature CO oxidation. Based on the experimental results, TiO₂-supported Pt-Sn bimetallic catalyst which have the ratio of Pt:Sn=1:0.25 shows excellent performance on CO oxidation at extremely low temperature, especially less than 60 ℃.
Ni/Al2O3 촉매를 이용한 건식 개질 시 공정 변수 및 조성의 영향
유은주(Eunju Yoo),최동섭(Dongseop Choi),김지율(Ji Yull Kim),김윤희(Yoon Hee Kim),주지봉(Ji Bong Joo) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
온실가스로 인한 전 세계적 기후변화에 대비하여 지속 가능한 친환경 에너지원 확보가 꾸준히모색되고 있다. 바이오가스는 하수 슬러지, 음식폐기물, 가축 분뇨 등 유기성 폐기물의 혐기성 소화로생성된다. 바이오가스를 건식 개질에 적용할 경우 바이오가스 내 메탄과 이산화탄소의 분리 공정 없이 정제 후 직접 이용할 수 있다. 건식개질은 온실 가스인 메탄과 이산화탄소를 사용하여 추가적인탄소 발생 없이 합성가스를 생산하는 방법이며, 합성가스는 추후 유용한 화학물질로 전환이 가능하다. 니켈 기반 촉매는 경제적이고 활성이 우수하여 개질 반응공정에서 대표적인 촉매로 사용된다. 니켈 담지 촉매를 이용한 건식 개질 반응의 경우, 반응 온도가 낮으면 탄소 침적으로 인한 활성 저하가발생하며, 고온반응 시 소결 현상이 일어나 반응성이 감소할 수 있다. 따라서 공정의 효율적 장기 운전을 위하여 최적의 운전조건 도출이 필요하다. 본 연구에서는 Ni/Al2O3 촉매를 사용한 안정적인 건식개질 반응의 최적 조건 범위를 제안하고자 온도 및 공간속도 조절 시 반응성과 CH4/CO2 비에 따른촉매 성능 및 안정성을 조사하였다.
수증기 개질 반응에서 니켈촉매의 향상된 활성을 위한 구형 알루미나 볼의 특성 제어
최동섭(Dong Seop Choi),김지율(Ji Yull Kim),김나연(Na Yeon Kim),주지봉(Ji Bong Joo) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
최근 수소에너지에 대한 관심이 높아지면서 다양한 수소 생산 방법들이 연구되어지고 있다. 현재 수소를 생산하는 여러 가지 방법들 중 천연가스의 수증기 개질법은 가장 경제적이며 대량의 수소를 생산할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 특히 천연가스의 주 성분인 메탄은 가장 높은 H/C 비율을가지는 탄화수소로서, 수증기 개질 원료로 가장 이상적이다. 실제로 많은 천연가스 수증기 개질 공정은 충전층 반응기에서 진행이 되는데, 반응기 내 압력강하를 줄이기 위해 수 mm 크기로 성형된 촉매가 사용 된다. 그러나 성형 촉매 내부에서 확산 속도 느려 반응 중 촉매의 활성점이 충분히 활용되지못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 산용액 처리를 통해 상용 구형 알루미나 지지체의 기공특성을조절하였다. HCl 처리 시간을 조절하여 구형 알루미나 지지체의 기공 크기 및 기공 부피를 조절하였다. HCl 처리 시간이 늘어남에 따라, 제조된 알루미나 지지체는 더 큰 기공 크기 및 더 큰 기공 부피를 가지며, 상응하는 Ni/Al2O3 촉매는 촉매 내부의 반응 분자의 입자내 확산 증가로 인해 높은 공간속도에서 높은 메탄 전환율과 수소 수율을 나타내었다. 또한 Ni/Al2O3 촉매의 기공도가 증가함에 따라 생성 가스의 조성이 변화함을 확인하였으며 장시간의 연속운전동안 비활성화 없이 촉매 활성이잘 유지됨을 확인하였다.