화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 23권 2호
발표분야 포스터_환경·에너지
제목 페로브스카이트 5.0mol Ca-NiTiO3 촉매의 산소 결함을 이용한 열적 이산화탄소 메탄화 반응
초록 열 촉매를 이용한 이산화탄소 메탄화 반응은 성능이 우수하고, 처리 용량도 매우 높다. 또한, 반응 온도 또는 촉매의 유형에 의해 생성물이 선택적으로 제어될 수 있어, 환경 및 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 매우 유용한 방법 중 하나이다.
본 연구에서는, perovskite NiTiO3 기본 구조에 CO2 흡착을 개선하기 위해, Ni의 일부를 Ca으로 치환시켰다. Ca의 첨가는 NiO 주위에 산소 공극을 야기하였고, 메탄 생성에 대한 촉매 성능을 향상시켰다. 5.0 mol-% Ca-NiTiO3 촉매에서, CO2 메탄화 반응 10시간 동안 CO2 전환율, CH4 수율 및 CH4 선택성은 각각 85.0, 75.8 및 99.9 %를 나타냈다. 또한, GHSV = 2000h-1, 반응 온도= 350 °C, CO2/H2 공급 가스 비율 = 1/4 인 최적의 반응 조건을 찾았다. 결국, Ca 삽입에 의한 perovskite 구조 내 형성된 산소 결함은 H2, CO 및 CO2 흡착을 증가시켰으며, 궁극적으로 CO2 메탄화를 개선시켰다.
저자 도정연, 강미숙
소속 영남대
키워드 CO2 methanation; Ca-NiTiO3; oxygen vacancy; methane production
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