화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2015년 가을 (10/21 ~ 10/23, 일산 KINTEX)
권호 21권 2호, p.1842
발표분야 에너지
제목 페로브스카이트 PbTiO3가 코팅된 현무암 섬유를 이용한 CO2 메탄화
초록 최근 화석연료의 소비량이 증가하여 온실 가스 배출이 급증하고 있다. 이로 인해 지구온난화의 문제점이 야기되고, 이 문제를 해결하기 위해 지구 온도 상승에 가장 큰 영향을 미치는 CO2를 이용한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 광환원을 통한 CO2 메탄화 연구는 CO2 감소와 더불어 새로운 연료로서의 전환이라는 점에서 연구의 가치가 있다.  
본 연구에서는 금속 산화물이 코팅된 현무암 섬유를 이용한 CO2 에너지 전환 소재 개발에 목적을 두고 이에 따른 광환원 특성을 확인하고자 하였다. 금속 산화물 촉매로 TiO2와 페로브스카이트 PbTiO3를 hydrothermal법으로 합성하였고, 이를 현무암 섬유에 코팅시켜 7.00 cm3 반응기 내에서 광환원 반응을 실시하였다. 합성된 촉매의 특성은 XRD, UV-vis, BET 등을 통해 확인했으며, 금속 산화물이 코팅된 현무암 섬유의 특성은 CO2 TPD와 SEM, EDS 등으로 확인할 수 있었다. 또한 광환원 반응 결과 생성된 기체는 기체 크로마토그래피의 FID, TCD를 통해 분석하였다. 실험 결과 페로브스카이트 PbTiO3 촉매가 코팅된 현무암 섬유에서 6시간 동안 290 μmol/g의 메탄이 생성되어 가장 좋은 효율을 나타내는 것을 확인하였다.  또한 촉매의 기질로서 현무암 섬유가 유용하다는 것을 확인하기 위해 반응 기질로 glass wool과 현무암 섬유 두 가지를 사용하여 동일한 조건에서 광환원 반응을 진행하였다. 그 결과 광환원 반응의 기질로서 현무암 섬유가 기능성이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다.
저자 강미숙1, 박선민2, 도정연1
소속 1영남대, 2한국세라믹기술원
키워드 CO2 photoreduction; Basalt; Perovskite; PbTiO3
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