| 초록 |
방향족 화합물은 화학원료 제품, 연료, 플라스틱 등을 생산하는 석유화학산업의 중요한 원료이다. 이에 대한 수요는 증가하고 있지만, 고유가 및 석유자원의 고갈이라는 상황에 직면하고 있기 때문에 석유 대체연료를 위한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 신규 탄소자원으로 바이오 디젤 공정의 부산물인 글리세롤과 그 공정에 사용되는 메탄올을 이용하여 효율적으로 방향족 화합물을 생산하는데 목표가 있다. 산성과 형상 선택성의 특성을 가진 제올라이트 H-ZSM-5를 이용하여 방향족 화합물 특히, 자일렌 수율을 극대화하고자 하였다. 이를 위하여 상용 제올라이트 NH4-ZSM-5를 소성하여 H-ZSM-5 촉매를 제조하고, 이후 금속 함침법과 base leaching 또는 SiO2 coating을 통한 기공 크기 변화를 통해 촉매 활성을 조절하고자 하였다. 개량된 H-ZSM-5 촉매의 특성이 방향족 수율 및 생성물 분포에 미치는 영향을 중점적으로 고찰하였으며, XRD, BET, NH3-TPD, Py-IR 분석을 이용하여 촉매의 산점 및 기공특성을 조사하였다. 촉매의 산점 및 표면적, 기공 크기와 방향족 화합물 수율 사이의 상관관계를 검토하였고 최종적으로 반응 후 회수한 촉매에 생성된 coke를 분석하여 비활성화 원인을 고찰하고자 하였다. |
