화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주)
권호 23권 1호, p.1249
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 계층형 다공성 알루미나 지지체를 이용한 수소제조용 개질 촉매 개발
초록 최근 화석연료의 고갈로 인한 대체에너지의 필요성이 증가하고 있다. 수소는 대체에너지원으로 주목을 받고 있으나, 제조단가, 생산효율성 등으로 인해 한계를 가지고 있다. 지금까지 천연가스 수증기개질을 통한 수소제조가 전체 40%를 차지할 만큼 주된 상업적 기술로 사용되고 있지만, 귀금속 촉매 대체를 통한 수소제조 단가를 낮추는 연구가 절실히 필요하다. 귀금속을 대체할 수 있는 전이금속으로 니켈이 주목받고 있지만, 고온에서의 개질반응 시 탄소침적 및 소결에 대한 심각한 문제가 발생한다.  
따라서, 본 연구에서는 탄소침적과 소결현상 억제를 위한 계층형 다공성 지지체 천연가스 개질촉매 합성을 통해 고효율 수소제조용 촉매를 개발하고자 하였다. 계층형 다공성 지지체는 거대기공과 미세기공을 동시에 가지는 구조적 특성을 통해 효과적인 물질전달 뿐만 아니라 지지체와 활성금속간의 강한 상호작용을 통해 소결현상을 최소화함으로써 촉매활성을 극대화하고자 하였다. 이를 위해 일정한 나노크기의 폴리머를 템플레이트로 사용하여 계층형 지지체를 합성하였고, 탄소침적을 억제하고자 칼슘을 조촉매로 사용하여 니켈 기반 이원촉매를 합성하였다. 제조된 촉매를 이용하여 천연가스 개질반응을 수행하여 기존 니켈촉매보다도 높은 메탄 전환율을 얻었으며, 탄소침적 또한 감소하는 결과를 얻었다.
저자 임은미1, 정해영1, 구윤장1, 김태용1, 문건대1, 박대원2, 임동하1
소속 1한국생산기술(연), 2부산대
키워드 촉매 및 반응공학
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