| 초록 |
현재 사용되어지고 있는 석유화학업계에서의 촉매는 대부분이 8족 금속, 그 중에도 귀금속 촉매가 주를 이루고 있다. 그러나, 이 귀금속 촉매는 양과 종류에 있어서 한정되어 있을 뿐만 아니라, 가격이 비싸기 때문에 대체물질의 개발이 연구되어 왔다. 이러한 대체물질의 하나로 현재 주목받고 있는 것이 전이금속 질화물이다. 질화물은 비금속의 원자들이 금속 원자의 격자사이에 삽입됨으로써 원래의 전이금속이 가지는 물리적, 화학적 성질과는 다른 새로운 성질을 갖게된다. 초기에 전이금속 질화물은 높은 녹는점(>3300 K), 높은 강도(>2000 kg/mm2), 높은 인장강도(>300 GPa)로 하여 고분자의 재료나 절삭용구로 이용되어졌다.[1] 전이금속 질화물은 이러한 재료로서의 우수성뿐만 아니라 촉매로서 응용될 경우에도 상당히 높은 활성, 안정성, 선택성 및 독성에 대한 저항 능력이 큰 것으로 알려져 있다.[2] 그러나, 고온에서 제조된 질화물은 표면적이 10m2/g의 낮은 표면적을 가지기 때문에 촉매로써 이용되지 못하였으나, Oyama 등에 의한 일련의 연구 결과, 승온 환원방법(Temperature-programmed Reduction)에 의해 최고 150m2 - 190m2/g의 높은 표면적을 얻을 수 있음으로서 촉매로 ┏ 연구가 활발히 진행되고 있다. Mo nitride를 thiophene의 모델 반응에 적용한 결과, 질화물 촉매가 탈황반응에 높은 활성을 보이는 것으로 나타났다.[3] Mo nitride를 quinoline의 수소화 탈질 반응에 응용한 결과, 상업용 촉매인 Ni-Mo/Al2O3와 유사한 활성을 나타내는 등 [4], 전이금속 질화물은 촉매로서 우수한 성능을 보였다. 이러한 질화물의 상업적 이용 가치를 높이기 위해서는 담체에 담지시킬 필요가 있다. 그러나, 아직 질화물의 담지에 관한 연구는 몇몇 연구자들[5,6]에 의해서만 연구되고 있다. 본 연구에서는 아직까지 단일금속에 대해서만 이루어지고 있던 질화물의 형태를 Co와 Mo 이원금속의 형태로 연구의 범위를 확대하고, 나아가 이를 알루미나에 담지하여 CoMo/Al2O3 질화물을 제조하였다. 또한, Co와 Mo의 원자비에 따른 탈황활성을 조사하였으며, 질화물 촉매의 제조시 큰 변수로 작용하는 질화 온도에 따른 영향을 알아보기 위해서 질화 온도를 변화시키면서 촉매를 제조하였다. 제조된 촉매를 티오펜의 모델 반응을 통해 각각의 탈황 반응성을 조사하였으며, Elemental Analysis, XRD등을 통해 촉매의 특성을 조사하고자 하였다.
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