화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 봄 (04/23 ~ 04/25, 창원컨벤션센터)
권호 20권 1호, p.884
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 Gas phase glycerol dehydration to acrolein on PO4/Nb2O5 catalyst
초록 바이오 디젤의 생산량의 증가로 바이오 디젤 생산 공정의 부산물인 글리세롤의 처리문제가 대두되고 있다. 글리세롤은 반응에 따라 다양한 물질로 전환이 가능하다. 본 연구는 나이오븀 산화물에 인산을 담지한 파우더 촉매를 사용하여 글리세롤의 기상 탈수반응을 통해 아크롤레인을 얻는 연구이다. 
나이오븀 산화물 (Nb2O5*n*H2O)에 인산(H3PO4)의 양을 0 ~ 50 wt%로 10 wt% 씩 달리하여 함침법으로 인산을 담지시킨 후 공기 분위기에서 400 ℃ 로 3시간 동안 소성하여 촉매를 만들었다. 반응 온도 300 ℃ 에서 9시간동안 10 wt% 글리세롤 수용액을 분당 0.1ml 속도로 공급하면서 실험을 진행하였다.   
NH3-Temperature Programmed Desorption(TPD) 분석을 통해 인산의 담지량을 증가시키면 촉매의 산성도가 증가하는 것이관찰되었고, X-ray Diffraction(XRD) 분석을 통해 인산이 40 wt% 이상 담지된 촉매에서 뚜렷한 NbOPO4 결정 피크가 관찰되었다. 촉매 활성면에서는  인산의 양이 증가할수록 글리세롤 전환율과 아크롤레인 선택도가 증가하였다. 
촉매 활성 증가의 이유를 인산 담지량 증가에 따른 촉매의 산성도 증가와 나이오븀과 인산의 상호작용에 의한  NbOPO4 결정 생성 때문이라고 설명할 수 있다. 반응이 진행될수록 탄소 침적에 의해 촉매 활성이 감소하였다.
저자 이규암, 박남국, 김영철
소속 전남대
키워드 글리세롤; 아크롤레인; 탈수반응; 나이오븀
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