불화규소화합물로부터 제조한 Al-메조포러스 분자체의 촉매 담체 특성

임대재; 김영채; 정순용; Dae Jae Yim; Young Chai Kim; Soon Yong Jeong

Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.8, 865-869, December, 2004

Export Citation

불화규소화합물로부터 제조한 Al-메조포러스 분자체의 촉매 담체 특성

Catalytic Support Properties of Al-Containing Mesoporous Molecular Sieves Prepared Using a Fluorosilicon Compounds

임대재, 김영채 , 정순용 ^{1, †}

한양대학교 응용화학공학부, 서울 133-791
¹한국화학연구원 응용화학연구부, 대전 305-600

Dae Jae Yim, Young Chai Kim , and Soon Yong Jeong^{1, †}

Department of Chemistry, Engineering, Hanyang University, Seoul 133-791, Korea
¹Applied Chemistry and Engineering Division, KRICT, Daejeon 305-600, Korea

E-mail:

초록

알루미늄이 치환된 메조포러스 분자체(Al-MMS)는 실리카 원으로 불화규소화합물(H₂SiF₆)을 사용하여 대기압, 60 ℃에서 4 h 동안 반응시켜 합성하였다. 합성한 메조포러스 분자체는 XRD, 질소흡착, TEM, XRF, Al²⁷ NMR과 NH₃- TPD로 분석하였다. XRD 분석 결과, 결정도가 우수한 메조포러스 분자체가 합성되었음을 알 수 있었다. 질소흡착 결과 비표면적이 853~980 m²/g으로 큰 비표면적을 가지고 있고, 기공크기는 57 Å 부근에서 균일함을 보여 주었다. Al²⁷ MAS NMR 분석으로부터 치환된 알루미늄의 위치가 tetrahedral site에 위치하고 있음을 보여주었고, 알루미늄 함량이 증가할수록 과잉의 알류미늄이 메조포러스 담체 표면에 위치해 있음을 확인할 수 있었다. 제조한 담체의 응용성을 조사하기 위해서 방향족화합물의 수소화 반응에 적용시켰다. 백금성분을 담지시키고 나프탈렌의 수소화 반응을 시도한 결과, 나프탈렌은 분해되어 데칼린으로 변환되는데 우수한 활성을 보여주었다. 또한, 제올라이트 담체와는 달리 크래킹 현상이 일어나지 않아 수소화 반응 후 cyclic 화합물이 탄화수소 가스로 변환되지 않음을 알 수 있었다. 이와 같이 Al-MMS 담체는 우수한 수첨 반응 활성과 액체 수율을 보여줌으로써 경유에 포함된 방향족 화합물을 제거하는 촉매의 담체로써 사용 가능성을 보여주었다.

Aluminum containing mesoporous molecular sieves (Al-MMS) were prepared using H₂SiF₆ as a silicon source at atmospheric pressure and 60 ℃ within 4 h. The materials obtained were characterized by XRD, N₂-physisorption, TEM, XRF, Al²⁷ NMR and NH₃-TPD. It was confirmed that they have good crystallinity with mesoporosity The specific surface areas of Al-MMS have the values in the range of 853~980 m²/g, and the average pore size of Al-MMS has about 57 Å with uniformity. From Al²⁷ NMR spectra, aluminum seems to exist mostly in isolated tetrahedral sites. As amount of aluminum increases, excess aluminum is located at the surface of Al-MMS. In order to investigated catalytic support properties of Al-MMS, platinum as a active material was impregnated on Al-MMS. The catalytic conversion of hydrogenation of naphthalene was conducted. Naphthalene is easily converted into decaline with excellent activity. Decaline is also not converted into hydrocarbon gas, showing no cracking effect. The results can be applicable to the removal of aromatic compounds into diesel fuel with high liquid yield.

Keywords:Al-containing mesoporous molecular sieves;catalyst support;fluorosilicon;hydrogenation;diesel fuel

[References]