| 초록 |
본 연구에서는 수용액 전해질에서 CO2를 전기화학적으로 전환하여 개미산을 제조하기 위해 주석 촉매를 사용했다. 주석은 개미산에 대한 선택도가 높지만 장시간 운전 했을 경우 촉매의 성능이 하락하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 주석의 내구성을 향상하기 위한 신규 전기촉매를 제조하고 이를 사용하여 개미산 생산에 대한 페러데이 효율과, 생성 속도를 평가하였다. 전환 성능 평가는 H-type 반응기를 사용하였으며, 상대전극으로 백금전극, 기준전극으로 Ag/AgCl을 사용하였다. 실험은 상온조건에서 시간대전류기법을 이용해 환원전위 –2.0V에서 2시간 동안 진행하였다. 기상 생성물은 GC를 사용하여 수소와 일산화탄소를 분석하였고, 액상 생성물은 HPLC를 이용하여 개미산을 분석하였다. 주석촉매로 기준 실험을 했을 때, 페러데이 효율은 75.31%, 생성속도는 9.64mol/m2h의 성능을 나타냈다. 신규 전기촉매의 경우에는 페러데이 효율은 51.47%, 생성속도는 5.40mol/m2h의 성능으로 주석촉매보다 성능이 하락했다. 시간에 따른 성능변화를 확인했을 때, 주석촉매의 경우 반응시간이 진행될수록 효율성능이 초기 성능 대비 약 7% 하락 했지만, 신규 전기촉매는 초기성능 대비 효율성능이 약 0.4% 상승한 결과를 확인했다. 따라서 신규 전기촉매는 주석촉매보다 내구성이 향상됨을 확인했다. |
