| 초록 |
본 연구에서는 감마 알루미나 담체를 사용하여 Cr, Co, Ru, Cu, V, Ni, Mn 및 Mo와같은 주요 전이금속 산화물 촉매를 담지 제조하고, 이들 단일성분 촉매들의 CVOC의 산화분해 반응에 대한 기초 활성도를 Trichloroethylene (TCE)에 대해 실험 평가하였다. 이로부터 가장 활성이 우수한 Cr 산화물 촉매를 주촉매로 선정하고, 알루미나에의 Cr의 담지량의변화에 따른 반응활성의 변화를 실험 조사하였다. 다음으로, 주촉매인 Cr산화물 촉매와의반응활성도 상승효과가 나타나는 전이금속산화물 촉매를 발굴하기 위하여 Cr과 기타 금속성분을 동시에 담지하여 이성분계 촉매를 제조하고 TCE 제거반응 활성을 실험 평가하였다. 실험 결과, 알루미나 담지 전이금속 산화물 촉매의 TCE 제거반응 활성도는Cr>Ru>V>Mn>Co>Cu>Ni>Mo, Ce 순서로 나타났다. 알루미나 담체에 Cr만을 담지시킬때, 가장 높은 활성을 나타낸 최적 담지량은 금속 기준으로 10 wt% (Cr2O3 기준으로는13.2 wt%)였다. Cr 촉매의 반응활성도는 적절한 량의 Ce, Mn 또는 Ru과 같은 전이금속을동시 담지시킴으로써 더욱 증가되었으며, 이러한 반응활성도 상승은 촉매 촉매활성점의 수가 상대적 증가한 것에 기인한 것으로 해석된다. 그러나, 이러한 활성점 수의 증가와 동시에반응 활성화에너지가 증가하는 compensation effect가 존재함으로써 반응속도는 제한적인증가에 그쳤다. 촉매활성점 수의 증가에도 불구하고 활성화에너지 값의 증가가 비교적 적은Ru(0.4)Cr(9.6) 촉매가 Cr(10) 촉매에 비해 약 2.1배의 반응속도의 증가를 보여 가장 큰 활성상승효과를 나타내었으며, 이러한 면에서 Ru은 Cr 촉매에 유망한 조촉매로 평가된다.
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