| 초록 |
일반적으로 화학제품을 합성하기 위해서는 석유원료를 사용하는데 이산화탄소 전환을 통하여 화학제품을 합성하면 이산화탄소는 화학제품의 원료(Feedstock)로 활용되기 때문에 CO2 저감 효과와 더불어 고부가가치 탄소화합물의 생성에 따른 이익도 기대 할 수 있기 때문에 그 가능성을 인정받고 있다. 본 연구에서는 수용액 전해질에서 CO2를 전기화학적으로 전환하여 개미산을 제조 하였다. 작업전극 전기촉매로 Sn, Pb, Sn-Pb 합금을 전기증착을 이용해 제조하였으며, 이 전극을 이용해 개미산 생산에 대한 페러데이 효율과, 생성 속도를 평가하였다. 전환 반응에는 H-type 반응기를 사용하였으며, 기준전극으로 Ag/Agcl을, 상대전극으로 백금전극을 사용하였다. 실험은 상온에서 시간대전류법(chronoamperometry)을 이용해 환원전위 –2.0V에서 30분 동안 진행하였다. 기상 생성물은 GC를 사용하여 수소와 일산화탄소를 분석하였고, 액상 생성물은 HPLC를 이용하여 개미산을 분석하였다. 단일 금속인 Sn으로 실험한 결과, 개미산의 페러데이 효율은 70.3%, 생산속도는 5.5 mol/m2h의 결과를 얻었다. Pb 단일 금속 촉매의 경우, 페러데이 효율은 56.6%, 생산속도는 4.5 mol/m2h 이었으며, Sn-Pb 합금으로 실험했을 때, 효율은 77.5%, 생산속도는 7.6mol/m2h의 결과를 얻었다. 단일 금속일 때 Sn과 Pb를 비교했을 때 효율과 속도 면에서 Sn이 Pb보다 우수한 성능을 보였고, Sn-Pb 합금과 단일금속을 비교했을 때, 단일 금속보다 합금을 했을 경우 효율과 속도의 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었다. |
