| 초록 |
전기화학적 CO2 전환 기술은 이산화탄소 배출량 증가에 따른 지구 온난화 문제의 해결 뿐 일산화탄소, 개미산, 포름알데히드, 메탄올, 메탄과 같은 고부가가치 탄소화합물의 생성에 따른 이익도 기대 할 수 있어 최근 그 가능성을 인정받고 있다. 본 연구에서는 수용액 전해질에서 CO2를 전기화학적으로 전환하여 개미산을 제조하였으며, 성능향상을 위하여 양극 및 음극 전해액에 첨가제를 도입하여 개미산 생산에 대한 페러데이 효율과, 생성 속도를 평가하였다. 전환 반응에는 H-type 반응기를 사용하였으며, 작업전극 촉매로 Sn powder를, 기준전극으로 Ag/Agcl을, 상대전극으로 백금전극을 사용하였다. 실험은 상온에서 시간대전류법(chronoamperometry)을 이용해 환원전위 –2.0V에서 1시간 동안 진행하였다. 기상 생성물은 GC를 사용하여 수소와 일산화탄소를 분석하였고, 액상 생성물은 HPLC를 이용하여 개미산을 분석하였다. 첨가제를 사용하지 않은 경우, 개미산의 페러데이 효율은 75%, 생산속도는 7.96 mol/m2h의 결과를 얻었다. 반면에 양극액에만 첨가제를 첨가했을 때의 효율은 74%, 생산속도는 8.2 mol/m2h 이었으며, 음극액과 양극액에 모두 첨가제를 도입하였을 때 효율은 65%, 생산속도는 9.9mol/m2h로 첨가제를 도입한 경우 효율은 다소 하락하나 생산속도가 향상되는 것을 확인 할 수 있었다. |
