Preceramic Polymer 의 열분해에 의한 세라믹스의 합성

양현수,강필현 ( Hyun Soo Yang,Pil Hyun Kang ) 한국공업화학회 1993 공업화학 Vol.4 No.4

폴리메틸페닐실란계 전도성 고분자의 합성과 구조 특성

양현수,강필현,김정수,류해일,김영호 ( Hyun Soo Yang,Phil Hyun Kang,Jeong Soo Kim,Hae il Ryu,Young Ho Kim ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.5

측쇄가 메틸, 페닐 혹은 이들이 혼합된 구조인 4종의 폴리실란계 고분자를 합성하고, 이어서이들에 요오드를 도핑하여 변형된 폴리실란/I₂고분자들을 얻었다. 그들의 구조적, 열적, 전기적 특성을 FT-IR, UV/VIS, TGA/DTG, DSC, 전기전도도 측정을 통하여 체계적으로 관찰하였다. FT-IR 스펙트럼들에 의하여 원하는 측쇄를 함유한 폴리실란계 고분자의 합성을 확인하였다. 열분석에 의하여 측쇄그룹이 메틸기에서 페닐기로 치환됨에 따라 열안정성이 증가함을 확인 하였다. UV/VIS 분석에서는 메틸기의 치환체에서 나타나는 350nm의 실리콘 결합의 σ-σ^* 전이는 페닐기가 치환되면서 장파장쪽으로 이동하였으며 이는 π 전자의 비편재화에 의한 띠간격의 감소가 발생함을 나타내었다. 요오드로 도핑된 고분자들은 도핑되지 않은 고분자들에 비하여 다단계의 열분해가 일어나며 잔기의 함량도 높았다. 전도도는 폴리실란 고분자에서는 10^(-5) S/cm 범위의 값을 가지고 도핑 폴리실란에서 10^(-4) S/cm 범위의 값들을 나타내었다. Four kinds of polysilanes which had side chains of methyl, phenyl, and mixed structures, were synthesized and modified by doping with iodine. The structural, thermal, and electric characteristics of obtained polymers were systematically observed with FT-IR, UV/VIS, TGA/DTG, DSC, and measurement of electric conductivity. From FT-IR spectra, it was confirmed that the synthesized polysilanes had side chains of methyl, phenyl, and mixed structures. The thermal stabilities of the polymers were found to increase with phenyl substituents. The polysilanes with phenyl side groups showed σ-σ^* transition absorption at wavelengths longer than 350 nm. The bathochromic shift of polysilanes with phenyl substituents relates probably to the narrowed band gap caused by delocalization of π-electron. The polymers doped with iodine showed multi-step pyrolysis behavior and higher residue compared with that of the undoped polymers. The electric conductivities of the undoped and doped polysilanes were 10^(-5) S/cm and 10^(-4) S/cm, respectively.

시클로펜텐과 1- 펜텐의 불균일 촉매 산화반응

양현수,김영호 ( Hyun S . Yang,Young H . Kim ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.5

V/Mo/P/Al/Ti-혼합 산화물 촉매상에서 고정층 적분식 반응기를 사용하여 공기로 1-펜텐과 시클로펜텐의 산화반응을 연구하였다. 고전환율에서 두 반응물들로부터 얻은 단일의 중요한 유기생성물은 무수말레인산이었고 동시에 소량의 무수프탈산을 얻었다. 한편, 1-펜텐 반응물로부터는 소랑의 무수시트라콘산을 추가로 얻었다. 저전환율에서는 전체적 으로 30개의 유기 산화 생성물들을 확인했으며, 그들중 일부는 위에 언급된 3개의 무수물을 형성하기 위한 반응 중간체들이었다. 전환율에 따른 유기 생성물들의 선택성을 근거로하여 무수말레인산, 무수프탈산 및 무수시트라콘산의 형성을 위한 반응경로를 제안했다. 한편, 310℃에서 공간속도의 감소에 따라 전환율과 무수말레인산의 선택성은 증가하였고, 무수말레인산의 최고선택성은 약 100%의 전환율에서 얻었다. 2·10⁴h^-1의 일정한 공간속도에서 온도(300℃∼420℃)증가에 따라 전환율은 증가한 반면, 무수말레인산으로의 선택성은 시클로펜텐 산화반응의 경우 370℃에서 약 39%의 최고값과 1-펜텐 산화반응의 경우 400℃에서 약 30%의 최고값을 얻었다. Oxidations of cyclopentene and of 1-pentene with air have been studied on a V/Mo/P/Al/Ti-mixed oxide catalyst in a fixed bed integral reactor. At high levels of conversion maleic anhydride was in each case produced as the major organic product, along with minor amounts of phthalic anhydride and, only starting from 1-pentene, also of citraconic anhydride. At lower levels of conversion a total of 30 organic products have been identified, some of which may be intermediates on the way from the substrates to the three anhydrides mentioned above. Based on the dependence of selectivities of the organic products on conversion, reaction schemes for the formation of maleic anhydride, phthalic anhydride and citraconic anhydride have been proposed. Oxidation at 310℃ led to increasing conversions and selectivities for maleic anhydride with decreasing space velocities. The highest selectivities for maleic anhydride were obtained at conversion of ca. 100 %. Oxidation at a constant space velocity of 2· 10⁴h^-1 led to increasing conversions with increasing temperatures in the range of 300-420 ℃, while the selectivity for maleic anhydride passed through a maximum value of ca. 39% at 370℃ in the oxidation of cyclopentene and a maximum value of ca. 30% at 400 ℃ in the oxidation of 1-pentene.

2 . 후처리에 따른 특성 변화

양현수,조병하,김웅기,이창소 ( Hyun S . Yang,Byoung H . Cho,Woong K . Kim,Chang S . Lee ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.1

Heterogeneous cation exchange membrane consisting of cation exchange resin particles (diameter of less than 149μ) which are finely dispersed in a polyethylene matrix, were produced as forms of sheet. The characteristics were measured after treating hot water or saturated sodium chloride. When membranes were treated with hot water or saturated sodium chloride, cation exchange resin particles swell and expand pushing away the polyethylene matrix of membranes. The above treatment results the formation of narrow cavities between a cation exchange resin particles and polyethylene matrix, and the formation of fine micro-cracks on the polyethylene matrix. Thus, we were obtained good physical and electrochemical properties. On the treatment with hot water or saturated sodium chloride, the optimum conditions for good heterogeneous cation exchange membrane were treatment time of 30min and treatment temperature of 90℃.

상이동촉매에 의한 GROUP 6 금속카르보닐의 CO 치환에 관한 연구 (2) : 반응시간과 촉매량에 의한 영향

양현수,박하선 ( Hyun Soo Yang,Ha Seon Park ) 한국공업화학회 1992 공업화학 Vol.3 No.3

본 연구는 상이동 촉매를 이용하여 group 6 금속 카르보닐 착물(M(CO)_6 [M=Cr, Mo, W])의 CO 리간드를 두자리 전자쌍 주게 리간드(L)인 2, 2`-bipyridine와 2, 2`-biquinoline에 의해서 치환된 M(CO)_4(L)_2를 생성할 때 반응 시간, 촉매의 첨가량, 리간드의 종류가 생성물의 수율에 미치는 영향을 관찰하였다. The effect of phase transfer catalyst was studied on the substitution of CO ligand of Mo(CO)_6 [M = Cr, Mo, W] with two electron-pairs donating ligands, 2, 2`-bipyridine and 2, 2`-biquinoline. The change of product yield, M(CO)_4 (L)_2, was discussed according to reaction time, mole composition of M(CO)_6, and type of ligand.

TEOS 의 부분가수분해에 의한 실리카 졸의 합성과 유리섬유 제조

양현수,권오현,이재도,노재성,김영호 ( Hyun S . Yang,Oh H . Kwon,Jae D . Lee,Jae S . Rho,Young H . Kim ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.5

본 연구는 [H₂O]/[TEOS]=1.7에서 산촉매를 첨가한 부분가수분해를 행하여 졸을 합성하였다. 최적의 방사성을 갖는 졸을 결정하기 위하여 부분가수분해에 의하여 합성된 졸을 trimethylsilylation하여 안정화시킨 후에 반응시간에 따르는 분자량과 점도의 변화를 관찰하였다. 최적조건하에서 제조된 졸용액에서 용매를 제거한 후 겔섬유를 제조하였고 이를 1,000℃에서 열처리하여 실리카섬유를 제조하였다. 제조된 섬유는 단면적이 원형이며 인장강도는 83±20kg/mm²이었고, 순도는 약 99.997%이었다. At the ratio [H₂O]/[TEOS]=1.7, the silica sol was synthesized by partial hydrolysis in the presence of acid catalyst. After stabilizing the silica sol by trimethylsilylation, the molecular weight and viscosity of the sol obtained at various reaction times were examined to determine a best spinnability of the sol. Gel fibers were prepared from the sol solution after removing solvent in the solution, and the gel fibers were heated at 1,000℃. The prepared silica fibers were in the shape of circular cross-section and their tensile strength and SiO_2 purity were 83±20kg/mm₂and about 99.997%, respectively.

부텐 -1과 헥센 -1 코모노머를 이용한 프로필렌의 공중합에 관한 연구

양현수,이성찬 ( Hyun S . Yang,Seng C . Lee ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.4

코모노머와 코모노머의 조성을 변화시켜 프로필렌/부텐-1 및 프로필렌/헥센-1의 공중합을 실시하여 반응성비, 용융점 및 플리머 형상등을 관찰하였다. 공중합에 사용한 촉매는 담체로서 실리카(촉매 I )와 마그네슘(촉매 II)을 사용한 고활성촉매이다. 코모노머의 조성이 증가함에 따라 폴리머의 용융점이 낮아지며, 또한 코모노머의 조성이 프로필렌 /부텐-1 공중합의 경우에는 40% 이상, 프로필렌/헥센-1 공중합의 경우에는 80% 이상이면 폴리머의 형상이 무정형화 되어진다. 반응성비는 Fineman-Ross법과 Kelen-Tu¨do~s법으로 구하였다. The reactivity ratios, melting temperature and polymer morphology in propylene/butene-1 and propylene/ hexene-1 copolymerization reactions were studied by examining comonomer compositions of resulting polymers. The catalysts used here are different in their supports which are silica(catalyst I ) and magnesium(catalyst II ). As the content of comonomer(butene-1 and hexene-1) increased in the copolymer, the melting temperature of the copolymer decreased. The morphology of polymer was amorphous in the range of comonomer(butene-1) composition over 40% in the propylene/butene-1 copolymerization and comonomer(hexene-1) composition over 80% in the propylene/hexene-1 copolymerization. The reactivity ratios were obtained by the Fineman-Ross and Kelen-Tu¨do~s methods.

상이동촉매에 의한 GROUP 6 금속카르보닐의 CO 치환에 관한 연구 (1) : 용매와 촉매종류에 의한 영향

양현수,박하선 ( Hyun S . Yang,Ha S . Park ) 한국공업화학회 1992 공업화학 Vol.3 No.1

상이동촉매를 사용하여 Group 6의 M(CO)_4,(2, 2`-bipyridine)[M=Cr, Mo, W]을 M(CO)_6의 CO 리간드를 2개의 비공유 전자쌍 주게인 2, 2`-bipyridine으로 치환하여 합성할 때 촉매의 종류와 용매가 생성물의 수율에 미치는 영향을 고찰하였다. 촉매는 형태, 중심양이온 및 음이온의 종류, 양이온에 결합된 알킬기와 아릴기의 종류, 그리고 사슬길이가 다른 다양한 촉매를 사용하였다. Group 6 M(CO)_4,(2, 2`-bipyridine)[M=Cr, Mo, W]was synthesized by substituting CO ligand of M(CO)_6 with strong electron donating ligand, 2, 2`-bipyridine, in the presence of phase transfer catalyst. The effect of catalyst and solvent on the product yield were discussed according to concentration and kinds of catalyst, kinds of center cation and anion, type of alkyl and aryl groups attached to the center cation, and different chain length.

음이온 계면활성제 미셀형성을 이용한 중공사 한외여과막 시스템에서의 코발트 ( Co ) 이온 제거

양현수,한광희,최광순 ( Hyun Soo Yang,Kwang Hee Han,Kwang Soon Choi ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.1

음이온 계면활성제의 미셀을 이용하여 한외여과막에서의 금속이온의 제거 기술은 분리공정이 간단하고 상변화가 필요없어 폐수로부터 중금속과 작은 분자량의 분자들을 제거할 수 있는 최근에 발전된 기술이다. 임계미셀농도 이상에서 계면활성제 분자들은 서로 모이고 거대분자 또는 미셀을 형성한다. 양이온의 코발트 이온과 음이온 계면활성제 미셀과의 정전기적인 결합으로 크기가 커진 거대분자가 한외여과막에서 제거되었다. 막투과압력차는 한외여과막에서의 금속의 제거율에 비교적 작은 영향을 끼치는 반면 음이온 계면활성제와 금속염간의 비(S/M)는 상당한 영향을 끼쳤다. Removal of metal ions on the ultrafiltration membrane with micellar-enhanced with anion surfactants is a recently developed technique which can remove heavy metals and small molecular weight ions from wastewater with simple separation process and without a phase change. Above a certain concentration, so called the critical micelle concentration, the surfactant molecules will attach to each other and form macromolecules or micelles. Macromolecules, binding cationic cobalt ions and anionic surfactants, were removed by ultrafiltration membrane. The transmembrane pressure difference had a relatively small effect on the rejection coefficient of metal ions on the ultrafiltration membrane whereas the level of anionic surfactant-to-metal ratio (S/M) had a substantial effect.

융제 첨가 비산회의 용융성 연구

양현수,이규철,박주식 ( Hyun S . Yang,Kyu C . Lee,Chu S . Park ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.6

구성분이 상이한 2종의 비산회를 대상으로 CaO와 MgO융제의 첨가시 용융온도변화에 대하여 고찰하였다. 용융온도측정을 위하여 ASTM 용융온도측정법과 시차열분석법이 사용되었다. CaO융제의 첨가시 시료에 따라 111∼294℃의 융점(IDT)강하효과를 얻을 수 있었으며 MgO첨가시에는 80∼224℃의 융점강하효과를 보였다. Base/Acid Ratio와의 비교에서 CaO flux는 0.7∼0.8, MgO flux는 0.3-0.4의 범위에서 가장 낮은 용융온도로 측정되었다. 따라서 적은 첨가량으로도 MgO는 CaO보다 더 효과적인 융제로 작용하였다. 이러한 융제첨가시의 용융온도변화는 용융성 분석에 보편적으로 사용되어지는 Base/Acid ratio와는 상관성이 없음을 알 수 있었고 XO-SiO₂-Al₂O₃[X= Ca, Mg]삼성분계의 liquidus 온도와도 일치하지 않음을 알 수 있었다. 시차열분석결과와 ASTM용융온도와의 비교에서 용융성과 흐름성(점성)등의 물성이 복합적으로 반영되어 있는 ASTM측정법 보다는 시차열분석이 비산회의 순수한 용융온도를 분석할 수 있는 측정법임을 확인할 수 있었다. The effects of CaO and MgO fluxes on the fusibility of fly-ashes were investigated for two different fly-ashes. A fusion temperature of mixtures of selected fly-ashes and fluxes were measured by the ASTM test method(D1857) and the differential thermal analysis. IDT of these samples added CaO and Mg0 as a fluxing agent dropped in the range of 114 to 294℃ and 80 to 224℃, respectively. Compared with ash fusion temperature to Base/Acid ratio, the lowest ash fusion temperature were measured in the range of 0.7 to 0.8 for CaO-fly ash mixtures and 0.3 to 0.4 for MgO-fly ash mixtures. As a result, MgO in small addition acted as a more effective flux than CaO. A conventional Base/Acid ratio and liquidus point of ternary diagram did not show a good correlation with ash fusion temperature for these samples. In pure fusion temperature of fly ash-mixtures, DTA was better method than ASTM test method.