• 한국재료학회지
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• 제9권2호
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• pp.117-123
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• 1999

삼차원적 골격구조를 가지며 세공의 크기와 산성도가 유사한 SAPO-44, SAPO-34(CHA type), SAPO-17(ERI type), 그리고 1차원적 고격구조를 가진 ZSM-23(MTT type) 촉매재료를 합성하고, 메탄올 전환방응에 있어서의 촉매적 성능을 비교 검토하였다. 이들의 산성도 세기는 SAPO-44>SAPO-34>SAPO-17>ZSM-23 순으로 나타났다. 메탄올 전환반응을 비교한 결과, 삼차원적 골격구조를 가지고 있는 SAPO-34와 SAPO-44에서 높은 에티렌 선택성이 얻어졌으며, 특히 Ni을 골격내에 도입시켰을 때 그 선택율은 더욱 증가하였다. 반면에 1차원적 골격구조를 가지고 있는 ZSM-23에서는 입체적 형상선택성의 감소로 올레핀보다는 파라핀의 선택율이 우세하였다.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.305-311
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• 2021

DTO (dimethyl ether to olefins) 반응에서 촉매의 성능 향상을 목적으로 SAPO-34 촉매의 메조 세공 유도제로서 키토산의 효과를 연구했다. 합성된 촉매의 특성은 XRD, SEM, N₂ adsorption-desorption isotherm 및 NH₃-TPD로 분석하였다. 키토산 첨가량을 변수로 하여 개조된 SAPO-34 촉매는 기존의 SAPO-34 촉매와 동일한 입방체 형태와 카바자이트 구조를 나타내었다. 키토산의 첨가량을 3 wt%까지 증가함에 따라 제조된 촉매의 표면적 및 메조 세공 부피는 향상되었으며 약산 점의 농도 또한 증가하는 것으로 나타났다. 개조된 SAPO-34 촉매는 DTO 반응에서 향상된 촉매 수명과 높은 경질 올레핀 선택도를 나타냈다. 특히, SAPO-CHI 3 촉매(3 wt%)는 기존의 SAPO-34 촉매 수명(82 min)과 비교하여 가장 우수한 촉매 수명(140 min)을 나타냈다. 따라서 키토산이 SAPO-34 촉매의 비활성화를 억제하기 위한 메조 세공 유도제로 사용하기에 적합한 물질임을 확인했다.

• 대한화학회지
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• 제40권3호
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• pp.202-208
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• 1996

수열법으로 합성한 SAPO-11 분자체를 $H_4$EDTA로써 골격내의 알루미늄을 부분적으로 탈알루미늄화시킬때 24시간 탈알루미늄화까지는 골격이 안전하였으나 48시간 탈알루미늄화에 의해서는 구조가 붕괴되어 variscite($AIPO_4{\cdot}2H_2O$)와 tridymite($SiO_2$)로 변하였다. SAPO-11의 탈알루미늄화로 인하여 3607$cm^{-1}$과 3453$cm^{-1}$에서 하이드록실기에 의한 IR 흡수띠가 각각 관측되었다. 이들 하이드록실기 피크들의 세기는 탈알루미늄화의 정도에 비례하여 증가하였으며 메틸아민의 흡착에 의하여 피크가 사라지는 것으로 보아 이들은 Bronsted 산 자리임을 알 수 있었다. TPD(Temperature-Programmed Desorption) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 실험결과 탈알루미늄화된 SAPO-11에 흡착된 메틸아민과 물 분자는 탈알루미늄화가 되지않은 SAPO-11보다 높은 온도에서 그 피크들이 관측되었으며 메틸아민과 물 분자의 탈착 및 탈수 활성화 에너지는 탈알루미늄화의 정도에 비례하여 증가하였다. 이와 같은 현상은 제올라이트 분자체에 있어서와 유사하게 탈알루미늄으로 인하여 SAPO-11 분자체 내에 생성된 구조 하이드록실(srtuctural hydroxyl)기의 Bronsted 산 자리와 흡착 분자간의 보다 강한 상호작용에 기인되는 것으로 생각되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3829-3834
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• 2013

$H{\beta}$ (core)/SAPO-11 (shell) composite molecular sieve was synthesized by the hydrothermal method in order to combine the advantages of $H{\beta}$ and SAPO-11 for the methylation of naphthalene with methanol. For comparison, the mechanical mixture was prepared through the blending of $H{\beta}$ and SAPO-11. The physicochemical properties of $H{\beta}$, SAPO-11, the composite and the mechanical mixture were characterized by various characterization methods. The characterization results indicated that $H{\beta}$/SAPO-11 composite molecular sieve exhibited a core-shell structure, with the $H{\beta}$ phase as the core and the SAPO-11 phase as the shell. The pore diameter of the composite was between that of $H{\beta}$ and SAPO-11. The composite had fewer acid sites than $H{\beta}$ and mechanical mixture while more acid sites than SAPO-11. The experimental results indicated that the composite exhibited high catalytic performances for the methylation of naphthalene with methanol.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권4호
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• pp.558-562
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• 2005

Crystallization of SAPO-5 and SAPO-34 molecular sieves with microwave and conventional electric heating of the same gel has been investigated in an alkaline condition using N,N,N’N’tetraethylethylenediamine as a template molecule. SAPO-5 structure can be selectively prepared with microwave heating because of the fast crystallization of the technique. On the other hand, SAPO-34 is the sole product with usual conventional electric heating because SAPO-5 can be gradually transformed into SAPO-34 structure with an increase in crystallization time. This phase selectivity is probably because of the relative stability of the two phases at the reaction conditions (kinetic effect). Crystallization with microwave heating can be suggested as a phase selective synthesis method for relatively unstable materials because of fast crystallization.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1957-1964
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• 2011

Various reaction conditions uding temperature, time and type and concentration of templates have been changed in order to facilely synthesize, especially with microwave (MW) heating, SAPO-34 molecular sieves. SAPO-34 molecular sieve can be synthesized rapidly with microwave irradiation from a gel containing tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) as a template. However, other several templating molecules lead to SAPO-5 molecular sieve under microwave irradiation even though SAPO-34 is obtained by conventional electric synthesis from the same reactant gels. Moreover, SAPO-34 can be obtained more easily by increasing the TEAOH or silica concentration or by increasing the reaction temperature. SAPO-34 can be obtained within 5 min in a selected condition (high temperature of 210 $^{\circ}C$) with microwave heating, which may lead to a continuous production of the important material. SAPO-34 synthesized by microwave irradiation is homogeneous and small in size and shows acidity and a stable performance in the dehydration of methanol and 2-butanol to olefins, suggesting potential applications in acid catalysis.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.20-27
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• 2021

DTO (dimethyl ether to olefins) 반응에서 촉매의 수명 향상을 목적으로 SAPO-34 촉매의 식각 처리 효과를 연구했다. NH3 수용액은 HCl과 같은 강산 또는 NaOH와 같은 강알칼리 수용액과 비교하여 식각의 진행 정도를 제어할 수 있는 적절한 처리제였다. 따라서 NH3 수용액의 처리 농도와 시간을 변수로 하여 SAPO-34 촉매의 특성과 수명에 미치는 영향을 관찰하였다. NH3 수용액의 처리 농도 또는 시간이 증가함에 따라 SAPO-34 촉매 결정 면의 중심에서부터 침식이 진행되었으며, 점차적으로 산 점 농도와 산 세기가 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 적절한 처리 조건에서 SAPO-34 촉매의 외부 표면적과 메조 세공 부피는 증가하는 것으로 나타났다. 처리 농도와 시간이 각각 0.05 M와 3 h일 때, 처리된 SAPO-34 촉매의 수명이 가장 우수했으며 처리 전 촉매와 비교하여 약 36% (DME 전환율 > 90% 기준)까지 크게 향상되었다. NH3 수용액을 이용한 온화한 처리과정에서 SAPO-34 촉매의 식각 진행에 대한 모형을 제안하였다.

• 공업화학
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• 제26권2호
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• pp.217-223
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• 2015

DTO (dimethyl ether to olefin) 반응에서 촉매 성능을 향상하기 위하여 염산에 의한 SAPO-34 시료의 산 처리 영향을 연구했다. 먼저 TEAOH (tetraethylammonium hydroxide)와 DEA (diethylamine)를 구조유도제로 사용하여 정육면체 형태를 갖는 균일한 크기의 SAPO-34 시료를 수열 합성했다. 제조된 촉매는 염산의 농도 및 처리 시간을 변수로 하여 개조되었다. 그 결과, 우수하게 개조된 시료는 외부 표면의 침식과 함께 총 비표면적 및 마이크로 세공부피가 증가하였으며, 산점량이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 개조된 SAPO-0.2 M (3 h) 시료 상에서의 DTO 반응에서 촉매 수명과 경질 올레핀 선택성은 모체 SAPO-34 시료와 비교하여 크게 향상되었다. 이것은 코크 형성에 의한 비활성화가 주로 결정 외부 표면의 기공 입구에서 상대적으로 빠르게 진행된다는 것을 의미한다. 따라서 산 처리는 SAPO-34 촉매의 외부 표면을 개조함으로써 촉매의 성능을 향상할 수 있는 단순한 방법임을 확인했다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.34-40
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• 2014

메조 세공을 갖는 SAPO-34 촉매를 2차 주형 물질로서 탄소 나노튜브(CNT)를 이용한 수열 합성 방법에 의해 성공적으로 합성했으며, CNT 첨가량(0.5, 1.5, 2.5 및 4.5 mol%)이 촉매 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 합성된 촉매들은 X-선 회절 분석(XRD), 주사 전자 현미경(SEM), 질소 흡탈착 등온선 및 암모니아 승온 탈착($NH_3$-TPD)을 통해 특성분석을 수행하였다. 합성된 촉매 중에서 1.5 mol% CNT를 첨가하여 제조된 SAPO-34 (1.5C-SAPO-34)가 가장 큰 메조 세공부피를 나타냈을 뿐만 아니라 총 산점의 양도 가장 높은 것으로 관찰되었다. 그러나 CNT의 함량을 그 이상 첨가하여 제조한 촉매들의 경우 결정의 크기가 너무 작아 오히려 메조 세공의 부피가 감소하는 것으로 나타났다. 제조된 촉매들의 dimethyl ether to olefins 반응에서 CNT 함량에 따른 촉매 수명과 경질 올레핀($C_2{\sim}C_4$)의 선택성을 연구하였다. 그 결과 1.5C-SAPO-34 촉매는 기존의 SAPO-34 촉매와 비교하여 더 우수한 경질 올레핀 선택도와 약 36%의 향상된 촉매수명을 나타났다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.118-131
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• 2002

Manganese-doped H-SAPO-34 samples were prepared by an ion-exchanged reaction between H-SAPO-34 and paramagnetic Mn(II) species in methanol media and characterized by ESR and Electron Spin-Echo Modulation(ESEM) studies. In the hydrated (W)MnH-SAPO-34 measured in water, the Mn(II) ion was octahedrally coordinated with four framework oxygens and two water molecules at a displaced site IV of the eight membered ring window in the ellipsoidal cavity, while the Mn(II) ion was octahedrally coordinated to three framework oxygens and three water molecules at a displaced site I' of the six membered ring window in the ellipsoidal cavity in hydrated(M)MnH-SAPO-34 measured in methanol. The similar result was found in the experiments with methanol adsorbents except ethanol.