초록 ▼

단위과제-I 에서는 싸이클릭 포화탄화수소를 이용해서 수소를 저장/추출하는 장치의 기반기술을 개발하였다. 백금담지 촉매를 이용한 마이크로 열교환 반응기를 이용한 실험에서 평균전환율 90%, 선택도 99%로 시간당 18.3 liter의 수소를 생산할 수 있었다.
단위과제-II에서는 혼합가스로부터 고순도의 단일 성분 가스를 회수하기 위해서 sub-nano 크기의 기공입자 조절기술 개발하였다. 활성탄의 기공에 벤젠 코팅하여 $CO_2/CH_4$ 선택도를 2.2에서, 37로 향상 시켰다. 그리고 나프탈렌을 덮게 분자

단위과제-I 에서는 싸이클릭 포화탄화수소를 이용해서 수소를 저장/추출하는 장치의 기반기술을 개발하였다. 백금담지 촉매를 이용한 마이크로 열교환 반응기를 이용한 실험에서 평균전환율 90%, 선택도 99%로 시간당 18.3 liter의 수소를 생산할 수 있었다.
단위과제-II에서는 혼합가스로부터 고순도의 단일 성분 가스를 회수하기 위해서 sub-nano 크기의 기공입자 조절기술 개발하였다. 활성탄의 기공에 벤젠 코팅하여 $CO_2/CH_4$ 선택도를 2.2에서, 37로 향상 시켰다. 그리고 나프탈렌을 덮게 분자로 하여 기공의 입구 크기를 조절하는 기술을 개발하였다.
단위과제-III에서는 탄소나노튜브에 백금을 효과적으로 탐지하여서 기존 촉매인 백금담지 카본블랙보다 성능을 개선시키고자 했다. 최적화된 CVD법이나 전기화학법을 이용해서 담지된 백금은 합침법에 의해서 담지된 백금에 비해서 CO흡착량이 각각 10배, 7배 증가하였다. TEM으로 확인한 백금입자의 크기는 함침법으로 형성된 입자가 $2{\sim}50nm$로 불균일한 크기 분포를 나타냈지만 CVD법과 전기화학 법에서는 1-2 nm, 2-5 nm로 균일하면서 작게 형성되었다.
단위과제-IV에서는 도시가스를 연료전지의 원료로 사용하기 위하여 도시가스에 부취제로 들어 있는 황화합물을 선택성으로 제거하는 흡착제를 beta type 제올라이트와 활성탄을 이용해서 제조하였다. 부취제 황화합물인 THT, TBM이 총 80 ppm 함유되어 있는 모사 도시가스를 이응해서 파과실험을 한 결과 질산은이 합침된 제올라이트는 파과황흡착량이 41.1 mg S/g ads. 이었으며 활성탄은 89.1 mg S/g ads. 이었다.
단위과제-V에서는 나노입자가 포함된 유체를 이용해서 히트파이프를 사용하는 열교환기의 효율을 향상시키고자 했다. 은나노입자를 10,000 ppm 넣었을 때에 열전달계수가 물만을 사용한 경우 보다 25% 향상되었고, $TiO_2$ 나노입자를 이용하면 CHF가 물 보다 2배 향상되었다.
단위과제-VI에서는 원유의 사용효율을 높이기 위해서 효용성이 낮은 중질잔사유를 분해하여 경질유화하여 연료유로 사용자 했다. 수용성 수첨촉매인 ammonium para-molybdate를 사용하여 60 KG, $420^{\circ}C$에서 중유잔사유를 분해하여 비점 $320^{\circ}C$ 이하의 성분을 10.6% 얻었다. 중유잔사유의 경질유화 공정의 개념설계를 완성하였으며 수첨분해잔류물에서 촉매성분인 몰리브덴(Mo)을 비롯하여 고가금속인 바나듐(V), 니켈(Ni)을 회수할 수 있는 공정을 제시하였다.

Abstract ▼

Subject-I : Catalytic process to recover hydrogen from cyclohexane was studied. The catalyst impregnated Pt showed the average hydrogen yields over 90% and the selectivity over 99%. And 18.3 liters of hydrogen were recovered from cyclohexane with microchannel reactor for an hour.
Subject-II : The

Subject-I : Catalytic process to recover hydrogen from cyclohexane was studied. The catalyst impregnated Pt showed the average hydrogen yields over 90% and the selectivity over 99%. And 18.3 liters of hydrogen were recovered from cyclohexane with microchannel reactor for an hour.
Subject-II : The pore size of activated carbon was controlled by internal surface coating method using benzene. The adsorption ratio of $CO_2/CH_4$ increased from 2.0 to 37 through this method. Naphthalene molecule could be used as a good cover molecule to control pore gate. Naphthalene could cover almost all the pore gate, reducing BET surface from $753\;m^2/g\;to\;0.7\;m^2/g$.
Subject-III : Nano-sized and highly-dispersed Pt/CNT catalyst was prepared. The amount of catalytic sites of CVD catalyst was up to 10 times larger than that of model catalyst, which is prepared by wet-impregnation. The number of catalytic sites in the case of ED deposition was increased by 8.8 times compared to the case of model catalyst. Pt particles formed by CVD and ED method were 1-2 nm and 2-5 nm in size and the size distribution of those were uniform.
Subject-IV : The adsorbents with high-sulfur adsorption capacity were prepared by impregnaton of $AgNO_3$ on beta type zeolite or surface modified activated carbon. These adsorbents removed the sulfur compound, THT and TBM, in simulated city gas, from total 80 ppm down to less than 0.1 ppm. The modified activated carbon showed the highest adsorption capacity of 89.1 mg S/g adsorbent.
Subject- V : To increase the efficiency of heat exchanger using heat pipe, nanoparticles were included in the fluid. The heat transfer coefficient of Ag nanoparticle solution with 10,000 ppm was 25% higher than that of pure water fluid. In case of using $TiO_2$ nanoparticles, CHF was two times larger than that of water.
Subject-VI : To increase the efficiency of crude oil usage, heavy oil residue must be converted into light hydrocarbon. Heavy oil residue was hydrocracked at $420^{\circ}C$ and 50 kgf-gauge on a water soluble catalyst of ammonium para-molybdate$((NH)_6MO_7O_{24}\;4H_2O)$. 10.6% of high boiling components boiled higher than $320^{\circ}C$ was converted into fuel oil boiled lower than $320^{\circ}C$.