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금속산화물이 담지된 허니컴 형상의 플라즈마-촉매 반응기를 이용하여 아이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 저감 및 부산물 생성 거동에 대해 조사하였다. 허니컴 형상의 다공질 세라믹 지지체(주성분: α-Al₂O₃)에 금속산화물로 산화철(Fe₂O₃) 또는 산화구리(CuO)를 담지시킨 후, 이 촉매가 동축 원통형 전극구조 내부에 위치하도록 플라즈마-촉매 반응기를 구성하였다. 플라즈마 반응에 의한 IPA 분해속도가 매우 빨랐기 때문에 IPA 분해효율 자체는 금속산화물 담지 여부 및 금속산화물 종류에 관계없이 유사한 것으로 나타났으나, 부산물 생성거동은 촉매종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 아세톤, 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 메테인, 일산화탄소 등의 유해 부산물 농도는 Fe₂O₃/α-Al₂O₃ < CuO/α-Al₂O₃ < α-Al₂O₃ 순으로 높게 나타났다. 유량 1 L min<SUP>-1</SUP>, IPA 초기농도 5,000 ppm(산소: 10%), 방전전력 47 W의 조건에서 얻어진 CO₂ 선택도는 α-Al₂O₃, CuO/α-Al₂O₃, Fe₂O₃/α-Al₂O₃에 대해 각각 40, 80, 95%로서 Fe₂O₃/α-Al₂O₃가 플라즈마-촉매를 이용한 IPA의 산화에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 플라즈마를 단독으로 사용하여 휘발성유기화합물을 분해할 경우 타르형태의 생성물이 반응기에 퇴적되는 문제점이 있으나, 플라즈마-촉매 공정에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았으며 촉매의 활성이 그대로 유지되었다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (23)
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1. [학술지(정기간행물)] - Vandenbroucke, A. M. / 2011 / Non-thermal Plasmas for Non-catalytic and Catalytic VOC Abatement / J. Hazard. Mater 195 : 30 ~ 54
2. [학술지(정기간행물)] - Aguero, F. N. / 2009 / Catalytic Combustion of Volatile Organic Compounds in Binary Mixtures over MnOx/Al2O3 Catalyst / Appl. Catal. B: Environ. 91 : 108 ~ 112
3. [학술지(정기간행물)] - Chen, H. / 2014 / Fabrication of Porous Copper/Manganese Binary Oxides Modified ZSM-5 Membrane Catalyst and Potential Application in the Removal of VOCs / Chem. Eng. J. 254 : 133 ~ 142
4. [학술지(정기간행물)] - Leclercq, J. / 2014 / Novel Inductively-Heated Catalytic System for Fast VOCs Abatement, Application to IPA in Air / Appl. Catal. B: Environ. 146 : 131 ~ 137
5. [학술지(정기간행물)] - Barakat, C. / 2014 / Oxidation of Isopropanol and Acetone Adsorbed on TiO2 Under Plasma Generated Ozone Flow: Gas Phase and Adsorbed Species Monitoring / Appl. Catal. B:Environ 147 : 302 ~ 313
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