초록 |
본 연구에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge) 플라즈마 반응기에서 무산소 메탄 커플링 반응을 상압, 상온 조건 하에 수행하였다. 충전층에는 3가지 다른 입자 크기의 기공 없는 알루미나, 기공 없는 실리카, 규칙적인 메조기공을 갖는 실리카를 충전하였다. 반응 중 각 실험 마다 전압-전류 그래프를 측정하였으며, 각 전류 그래프에서는 마이크로방전을 나타내는 다수의 전류 펄스들이 관찰되었다. 충전 실험에서 충전하지 않은 경우에 비하여 증가된 개수와 증가된 세기의 마이크로방전이 관찰되었다. 입자 크기의 영향과 관련하여, 메탄의 활성화 능력으로 간주될 수 있는 전하 전달 능력은 충전물의 비표면적과 커패시턴스의 복합된 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 최대의 메탄 전환율을 보였던 중간 크기 입자에서 가장 높은 전하 전달 능력을 가진 것으로 보인다. 가장 큰 입자 크기 충전물의 높은 커패시턴스로 인해 각 마이크로방전 당 전달되는 전하의 양이 가장 많았고, 이것은 전류 그래프에서 가장 높은 세기의 마이크로방전으로 관찰되었다. 이러한 강한 세기의 마이크로방전은 반응 중 더 많은 코크 생성을 유도한 것으로 보인다. |