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기능성 용매인 [Bmim][CF3SO3]를 이용한 수소화반응용 탄소 담지 팔라듐 촉매 제조
유계상 ( Kye Sang Yoo ),태현만 ( Hyun Man Tae ),전승혜 ( Seung Hye Jeon ) 한국공업화학회 2013 공업화학 Vol.24 No.1
기능성 용매인 1-buthyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([Bmim][CF3SO3])를 이용하여 팔라듐 입자를 제조 하였다. 제조된 입자의 형상은 기능성용매의 농도에 영향을 받았다. 또한 hexafluoropropylene 수소화 반응용 촉매를 제조하기 위하여 탄소 담지 팔라듐 입자를 제조하였다. 촉매 제조 시 기능성용매의 농도와 소성온도를 변화해 가면서 최적의 촉매제조 조건을 구하고자 하였다. 수소화 촉매의 반응활성의 상기의 두 가지 제조조건에 따라서 크게 달라지 는 것이 관찰되었다. 동일한 반응조건에서 기능성용매와 팔라듐 전구체의 몰 비가 동일하고 소성온도가 500 ℃에서 제조된 촉매가 가장 우수한 반응성을 보였다. Palladium particles were synthesized with 1-buthyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([Bmim][CF3SO3]) as an effective solvent during the synthesis. The morphology of the particles was affected by the concentration of [Bmim][CF3SO3]. Furthermore, the palladium on carbon powder was prepared with various [Bmim][CF3SO3] concentrations and calcinations temperatures as a catalyst for hexafluoropropylene hydrogenation. Catalytic activity was varied by both conditions significantly. Under the identical condition, the catalyst prepared by the same mole ratio of [Bmim][CF3SO3] and palladium, and calcined at 500 ℃ was the most active in this reaction.
화학공학 분야에서 통계적 실험계획법 적용에 대한 서지 검토
유계상 ( Kye Sang Yoo ) 한국공업화학회 2020 공업화학 Vol.31 No.2
통계학적 실험계획법(DOE)은 수십 년 동안 산업계에서 품질을 개선하기 위해 사용되어온 방법이다. 본 연구에서는 화학공학 분야에서 통계적 실험계획법이 적용된 사례 115건을 검토해 보았다. 모든 사례는 지난 10년간 주요 과학저널에 발표된 내용이다. 적용되는 설계 유형, 실험 규모, 반응 변수에 영향을 미치는 요인 및 수준의 수 및 적용 분야가 분석되었다. 무엇보다 통계학적 실험계획법에 관련된 연구논문이 점차 증가하는 것을 알 수 있었다. Design of experiments (DOE) is a method that has been applied in the industry to improve value for many decades. This study provides an overview of 115 cases of statistical DOE applications in the field of chemical engineering. All cases were published in important scientific journals for the last ten years. The applied design type, the experiment size, the number of factors and levels affecting the response variable, and the area of application for the design were all analyzed. Obviously, the number of publications related with statistical DOE increased over time.
연구 논문 : 상온 이온성 액체를 이용한 미세 은 입자 제조
유계상 ( Kye Sang Yoo ) 한국공업화학회 2012 공업화학 Vol.23 No.1
다양한 종류의 상온 이온성액체를 이용한 화학적 환원법으로 미세 은 입자를 제조하였다. 이온성액체의 음이온의 종류에 따라 제조된 은 입자는 다양한 크기와 입도분포를 가지는 것이 관찰되었으며, 이는 이온성액체의 음이온이 은입자들의 결합에 영항을 주기 때문이다. 여러 가지 이온성액체 중에서 미세 은입자를 제조하는데 있어서 가장 효과적인 이온성액체는 1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate였다. Submicron silver particles were synthesized by chemical reduction with various room temperature ionic liquids. The size and distribution of silver particles were significantly affected by the anion type of ionic liquids and this is mainly attributed to the different abilities of the anions to coordinate with the silver particle, leading to various coagulation of silver particles. Among ionic liquids, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate was the most effective to synthesize submicron silver particles.
초청총설 : 이소부탄 알킬레이션 공정을 위한 친환경 촉매
유계상 ( Kye Sang Yoo ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.6
대기환경 규제와 자동차 성능 유지 등 고급 가솔린인 알킬레이트 생산공정에 대한 관심이 높아지고 있다. 알킬레이트는 이소부탄과 올레핀의 알킬레이션 반응을 통해서 생산된다. 하지만 기존의 공정에서 사용되고 있는 불산이나 황산의 유해성으로 인하여 새로운 친환경 촉매에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 기존의 고체산 촉매인 제올라이트 이외에 메조기공 촉매 및 이온성액체를 이용한 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 이소부탄 알킬레이션 공정을 위한 친환경 촉매에 대한 논하려 한다. As a result of increasing environmental concerns related to air quality and maintenance of automobiles, the alkylation of isobutane with olefins has become an even more important process for production of high quality gasoline. However, the widespread use of the alkylation process is limited by the polluting and corrosive liquid acid catalysts (HF and H2SO4) currently used in industry. For the reason, a large number of solid catalysts, especially zeolites, have been studied as an environmental friendly catalyst in this process. Recently, mesoporous solid acids and ionic liquids have been investigated as a green catalyst. In this review, the research of environmental friendly catalysts for an isobutane alkylation is summarized.
Aerobic Benzyl Alcohol Oxidation 반응용 Ag/TiO<sub>2</sub> 제조
김창수,유계상,Kim, Chang-Soo,Yoo, Kye Sang 한국공업화학회 2013 공업화학 Vol.24 No.6
다양한 이온성 액체를 사용하여 은이 담지된 이산화티타늄 입자를 제조하였다. 합성에 사용된 이온성 액체의 종류에 따라 입자의 물성이 변하는 것을 관찰하였다. 이는 이온성 액체의 특성이 은 입자들의 결합에 영향을 주기 때문이다. 제조된 입자의 촉매 성능을 측정하기 위하여 산소분위기에서 벤질알코올의 산화반응을 실시하였다. 그 결과 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate를 이용하여 합성한 $Ag/TiO_2$ 입자가 가장 우수한 촉매 활성을 나타내었다. $Ag/TiO_2$ particle was prepared using various ionic liquids by wet impregnation. The properties of the particles were significantly affected by the composition of ionic liquids. This is mainly attributed to different abilities of an ionic liquid to coordinate with the silver particle, leading to various coagulation of silver particles. The catalytic activity of the prepared samples was examined for the aerobic benzyl alcohol oxidation. Among the particles, $Ag/TiO_2$ prepared with 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate showed the best catalytic performance.
[Hmim][PF<sub>6</sub>]를 사용한 벤질 알코올의 호기성 산화반응용 팔라듐-은 차콜 촉매 제조
추연준,유계상,Choo, Yunjun,Yoo, Kye Sang 한국공업화학회 2014 공업화학 Vol.25 No.4
Pd on charcoal particles were prepared by wet impregnation to develop commercial catalyst for aerobic benzyl alcohol oxidation. Especially, one of room temperature ionic liquids, [Hmim][$PF_6$], was used as an effective solvent in the synthesis to improve the metal dispersion of the catalysts. Among the Pd/Charcoal with various Pd concentrations, 7.5 wt% catalyst showed the higher catalytic activity and stability. Moreover, Ag was used as a promoter with various ratios in catalyst preparation. Under identical reaction conditions, the catalyst with 9 : 1 of Pd and Ag weight ratios was most active due to higher metal dispersion. 호기성 벤질 알코올 산화반응용 상용촉매 개발을 위하여 팔라듐이 담지된 차콜 입자를 제조하였다. 특히 촉매의 팔라듐 분산도를 높이기 위해서 상온 이온성액체 중 하나인 [Hmim][$PF_6$]을 기능성 용매로 사용하여 입자를 합성하였다. 다양한 농도의 팔라듐을 함침하여 제조된 입자의 반응성을 측정한 결과 7.5 wt%의 촉매가 가장 우수한 반응 활성과 안정성을 나타내었다. 또한 조촉매로서 다양한 농도의 은입자를 합침하여 촉매를 제조하였다. 동일한 반응조건에서 팔라듐과 은의 질량 비율이 9 : 1인 촉매가 높은 금속 분산도로 인하여 가장 반응성이 우수하였다.