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이소프로판올의 탈수반응에서 지르코니아 촉매의 결정상에 따른 영향 / 심혜인 ; 박정현 ; 조준희 ; 안지혜 ; 최민석 ; 신채호 1
요약 1
Abstract 1
1. 서론 1
2. 실험 2
2-1. 촉매 제조 2
2-2. 촉매 특성분석 2
2-3. 이소프로판올 탈수반응 3
3. 결과 및 고찰 3
3-1. 특성분석 3
3-2. 이소프로판올 탈수 반응 5
4. 결론 6
감사 6
참고문헌 6
초록보기
염화 지르코니움산화물을 수용액상하에 100 oC에서 다양한 숙성 시간 동안 환류시켜 지르코니움 수화물을 제조하였고 결정성 ZrO2를 얻기 위하여 700 oC에서 6시간 소성하였다. 제조된 물질의 특성분석을 위하여 시차 열분석, X-선회절 분석, 비표면적과 세공분포 측정, 투과 전자 현미경 분석, 암모니아 승온 탈착 분석, 이산화탄소 승온 탈착 분석그리고 이소프로판올 승온 탈착 분석을 수행하였다. 24시간 숙성시키고 700 oC에서 소성 후 순수한 정방형계 지르코니아만을 얻을 수 있었다. 숙성시간 증가는 상대적으로 더 작은 입자, 고비표면적 및 고 기공부피의 지르코니아를 제조할 수 있었다. 지르코니아의 숙성 시간이 길어질수록 흡착된 암모니아의 양이 상대적으로 증가하는 경향을 보였고상대적으로 흡착된 이산화탄소의 양은 감소하였다. 지르코니아 촉매상에서 프로필렌을 생성하는 이소프로판올 탈수 반응에서 촉매 활성은 168시간 동안 숙성하여 제조한 지르코니아 촉매가 가장 좋은 활성이 나타냈다. 이러한 촉매활성은 촉매의 비표면적, 산점, 상대적으로 용이한 프로판올의 탈착과 연관시킬 수 있었다.
Zirconium hydroxide was synthesized by varying the aging time of the zirconyl chloride octahydrate at 100 oC in aqueous solution and the resulting hydroxides were calcined at 700 oC for 6 h to obtain the crystalline ZrO2. The materials used in this study were characterized by differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), N2-sorption, transmission electron microscopy (TEM), NH3 temperature-programmed desorption (NH3-TPD), CO2-TPD and iso-propanol TPD analyses to correlate with catalytic activity for the dehydration of iso-propanol. The pure tetragonal ZrO2 phase was obtained after 24 h aging of zirconium hydroxide and successive calcination at 700 oC. The increase of aging time showed the production of smaller particle size ZrO2 resulting that the higher specific surface area and total pore volume. NH3-TPD results revealed that the relative acidity of the catalysts increased along with the increase of aging time. On the other hand, the results of CO2-TPD showed the reverse trend of NH3-TPD results. The best catalytic activity for the dehydration of iso-propanol to propylene was shown over ZrO2 catalyst aged for 168 h which had the highest SBET (178 m2 g−1). The catalytic activity could be correlated with high surface area, relative acidity and easy desorption of iso-propanol.
Zirconium hydroxide was synthesized by varying the aging time of the zirconyl chloride octahydrate at 100 oC in aqueous solution and the resulting hydroxides were calcined at 700 oC for 6 h to obtain the crystalline ZrO2. The materials used in this study were characterized by differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), N2-sorption, transmission electron microscopy (TEM), NH3 temperature-programmed desorption (NH3-TPD), CO2-TPD and iso-propanol TPD analyses to correlate with catalytic activity for the dehydration of iso-propanol. The pure tetragonal ZrO2 phase was obtained after 24 h aging of zirconium hydroxide and successive calcination at 700 oC. The increase of aging time showed the production of smaller particle size ZrO2 resulting that the higher specific surface area and total pore volume. NH3-TPD results revealed that the relative acidity of the catalysts increased along with the increase of aging time. On the other hand, the results of CO2-TPD showed the reverse trend of NH3-TPD results. The best catalytic activity for the dehydration of iso-propanol to propylene was shown over ZrO2 catalyst aged for 168 h which had the highest SBET (178 m2 g−1). The catalytic activity could be correlated with high surface area, relative acidity and easy desorption of iso-propanol.
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참고문헌 (19건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
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| 1 | Inverse oxide/metal catalysts: A versatile approach for activity tests and mechanistic studies  |
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미소장 |
| 3 | Influence of Crystallite Size on the Properties of Zirconia |
미소장 |
| 4 | The influence of preparation conditions on the surface area of zirconia |
미소장 |
| 5 | Studies on PO^3^-~4/ZrO~2. I. Effect of H~3PO~4 on Textural and Acidic Properties of ZrO~2 |
미소장 |
| 6 | Chuah, G. K. and Jaenicke, S., “The Preparation of High Surface Area Zirconia - Influence of Precipitating Agent and Digestion,” Appl. Catal. A: Gen., 163, 261-273(1997). | 미소장 |
| 7 | Evaluation of oxide catalysts’ properties based on isopropyl alcohol conversion |
미소장 |
| 8 | The effects of synthesis and pretreatment conditions on the bulk structure and surface properties of zirconia |
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| 9 | A novel method for preparing high surface area copper zirconia catalysts: Influence of the preparation variables |
미소장 |
| 10 | An investigation into the preparation of high surface area zirconia |
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| 11 | Effect of Supported Na+Ions on the Texture Properties of ZrO2 |
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| 12 | Tetragonal nanocrystalline zirconia powder with high surface area and mesoporous structure |
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| 13 | Factors Influencing the Stability of Low Temperature Tetragonal ZrO~2 |
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| 14 | Acidity and basicity of metal oxide surfaces II. Determination by catalytic decomposition of isopropanol |
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| 15 | Ai, M., “The activity of WO3-Based Mixed-Oxide Catalysts; 1. Acidic Properties of WO3-Based Catalysts and Correlation with Catalytic Activity,” J. Catal., 49, 305-312(1979). | 미소장 |
| 16 | Formation and Transformation of Cubic ZrO 2 Solid Solutions in the System ZrO 2 —Al 2 O 3 |
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| 17 | Metastable Phase Selection and Partitioning for Zr (1− x ) Al x O (2− x /2) Materials Synthesized with Liquid Precursors |
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| 18 | Sakthivel, R., Prescott, H. A., Deutsch, J., Lieske, H. and Kemnitz, E., “Synthesis, Characterization, and Catalytic Activity of SO4/ Zr1-xSnxO2,” Appl. Catal. A: Gen., 253, 237-247(2003). | 미소장 |
| 19 | Nanosized titania and zirconia as catalysts for hydrolysis of carbon disulfide |
미소장 |
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