| 초록 |
최근 환원된 금속 또는 금속 산화물을 물로 재산화시켜 수소를 생산하는 연구가 큰 관심을 끌고 있다. 그런데 재산화 반응에서 물 대신 이산화탄소를 사용한다면 지구 온난화에 가장 큰 영향을 주는 이산화탄소를 재이용할 수 있으므로 환경 문제 해결에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 환원-재산화 반응의 금속 산화물로 CeO2를 선택하여 상용 ZrO2 분말에 지지시켜 30, 50, 70, 80wt%의 CeO2/ZrO2 시료를 제조하였다. 반응 온도는 환원-재산화 모두 850℃로 고정하였다. 환원 반응에서 금속 산화물의 환원도, 합성가스 수율 및 비, 탄소 침적 등의 환원 특성을 조사하였으며, 이어서 이산화탄소에 의한 재산화 반응에서는 환원된 금속 산화물의 재산화율과 이산화탄소 전환율을 확인하였다. 또한 환원-재산화 반복 사이클 실험에 따른 CeO2/ZrO2의 성능 변화를 조사하여 연속적 합성 가스 및 CO 생산 가능성을 확인하였다. 반복 사이클 횟수를 증가함에 따라 모든 CeO2/ZrO2은 환원도가 점차 감소하였지만, 재산화율은 증가하여 100%에 가까이 도달하였다. 특히 70wt% CeO2/ZrO2를 사용하였을 때 재산화율 100%, 이산화탄소 전환율 43.8%로 가장 우수한 결과를 보였다. |
