| 초록 |
메탄과 같은 C1 가스는 화학적 전환을 통해 기초 화학 원료나 수송용 연료로 활용될 수 있다는 점에서 귀중한 에너지 자원이며 전환기술 개발을 통해 C1 가스로 인해 유발될 수 있는 환경 기후 변화에 대응할 수 있다. 또한 낮은 원료가격을 바탕으로 석유화학 기초 원료물질을 대체 생산하는 화학적 전환기술은 석유화학산업의 패러다임을 전환시킬 것으로 예상된다. 메탄을 사용하는 기존 OCM 기술의 경우 열역학적 안정성이 매우 큰 C-H 결합에너지로 인하여 높은 온도 및 압력 조건의 흡열 반응으로 많은 에너지 소비 및 촉매의 빠른 비활성화가 일어나는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 추가적인 산소공정이 필요 없고 높은 발열 및 흡열 반응 없이 낮은 온도에서 반응이 일어날 수 있는 염소를 활용한 염소화 반응을 통해 메틸클로라이드를 선택적으로 생성하는 연구를 수행하였다. 염소화 반응에 활성이 있는 것으로 알려져 있는 고체산 금속산화물 촉매를 합성하여 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 촉매는 Sulfated Zirconia (SZ)와 SZ의 분산도를 높이기 위해 메조포러스 담체인 SBA-15에 담지된 형태의 촉매를 사용하였다. 제조된 촉매는 XRD, BET, FT-IR, NH3-TPD 분석을 통하여 특성 분석을 하였다. 또한 촉매를 사용한 메탄 염소화 반응을 통하여 Gas chromatography를 이용하여 생성물을 분석하였으며, 이를 이용해서 촉매의 반응 특성을 확인하였다. |
