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반응몰비에 따른 다공성 CuO/MnO<sub>2</sub>의 제조 및 특성 연구
김완규,우달식,조남준,김영오,이학수,Kim, W.G.,Woo, D.S.,Cho, N.J.,Kim, Y.O.,Lee, H.S. 한국분석과학회 2015 분석과학 Vol.28 No.3
본 연구는 상온에서 과망간산칼륨 (KMnO<sub>4</sub>)과 망간아세테이트 (Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O) 수용액을 반응시켜 초산구리 (Cu(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O) 수용액을 공침한 다공성 CuO/MnO<sub>2</sub> 촉매에 대한 물리화학적 특성에 대해 분석하였다. 합성방법은 KMnO<sub>4</sub>과 Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O의 반응 몰비율을 0.3:1, 0.6:1, 1:1로 반응시켜 초산구리 수용액을 망간아세테이트 투입량 대비 10~75 wt%로 공침시켜 구리이온을 담지시켰다. 제조된 촉매는 TGA/DTA, XRD, SEM 및 BET를 통해 촉매에 대한 물리화학적 특성을 분석하였고, 그 결과 반응 몰비율 변화에 따라 γ-MnO<sub>2</sub>, α-MnO<sub>2</sub>로 상변이가 이루어 졌으며, 반응 몰비율이 0.6:1 일 때 비표면적이 253 m<sup>2</sup>/g을 갖는 다공성 CuO/γ-MnO<sub>2</sub> 촉매가 제조되었다. In this study, the porous CuO/MnO<sub>2</sub> catalyst was prepared through the co-precipitation process from an aqueous solution of potassium permanganate (KMnO<sub>4</sub>), manganese(II) acetate (Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O) and copper(II) acetate (Cu(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·H<sub>2</sub>O). The phase change in MnO<sub>2</sub> was analyzed according to the reaction molar ratio of KMnO<sub>4</sub> to Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>. The reaction mole ratio of KMnO<sub>4</sub> to Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O was varied at 0.3:1, 0.6:1, and 1:1. The aqueous solution of Cu(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub> was injected into a mixed solution of KMnO<sub>4</sub> and Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub> to 10~75 wt% relative to MnO<sub>2</sub>. The Cu ion co-precipitates as CuO with MnO<sub>2</sub> in a highly dispersed state on MnO<sub>2</sub>. The physicochemical property of the prepared CuO/MnO<sub>2</sub> was analyzed by using the TGA, DSC, XRD, SEM, and BET. The different phase types of MnO<sub>2</sub> were prepared according to the reaction mole ratio of KMnO<sub>4</sub> to Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O. The results confirmed that the porous CuO/MnO<sub>2</sub> catalyst with γ-phase MnO<sub>2</sub> was produced in the reaction mole ratio of KMnO<sub>4</sub> to Mn(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub> as 0.6:1 at room temperature.
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