화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2016년 봄 (04/27 ~ 04/29, 부산 BEXCO)
권호 22권 1호, p.1064
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 X2MnO4(X=Fe, Co, Ni, Cu)/γ-Al2O3 촉매의 Propane Steam Reforming에 의한 수소 제조 성능 평가
초록 화석연료의 사용량이 급증하여 많은 환경오염 문제가 발생하고 있어 이를 해결할 수 있는 신재생에너지가 주목받고 있다. 그 중에서도 특히 수소에너지는 환경적으로 무해하다는 장점이 있어 차세대 청정 에너지원으로 평가되고 있다. 수소를 생산하는 다양한 방법 중 가장 경제적이고 친환경적인 방법은 수증기 개질 반응이다. 하지만 기존의 개질 반응 촉매들은 Pt나 Pd와 같은 귀금속류가 많았는데 에너지 효율 대비 가격이 비싸 상용화에 어려움이 있었다. 따라서 내열, 내구성이 우수한 저가의 신 촉매 개발이 필요하다. 본 연구에서는 개질 반응의 연료 공급원으로 프로판 가스를 사용하였는데, 우리 주위에서 손쉽게 구할 수 있고 프로판 1분자 당 10몰의 수소가 생산되어 매우 경제적인 연료 공급원이라 여겨진다.
본 연구에서는 수소 제조용 프로판 수증기 개질 반응의 신 촉매로 X2MnO4(X=Fe, Co, Ni, Cu)/γ-Al2O3를 사용하였다. X2MnO4의 몰 비율로 합성한 후 900℃에서 결정을 구조화시킨 후, γ-Al2O3 담체에 3:7의 비율로 함침시켜 다시 800℃에서 소성시켰다. XRD, BET, XPS 등을 통해 촉매의 물리화학적 특성을 분석하였으며, 프로판 수증기 개질 반응 결과는 GC의 TCD와 FID를 통해서 분석하였다. 각 촉매들을 700℃에서 10시간 동안 동일한 조건에서 반응을 비교한 결과, spinel 구조를 갖는 Ni2MnO4/γ-Al2O3 촉매의 수소 제조 성능이 가장 우수하였다.
저자 도정연1, 박노국1, 이태진1, 이상태2, 강미숙1
소속 1영남대, 2(주)우신산업
키워드 리포밍촉매
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