| 초록 |
SAPO-34 촉매상에서의 DTO (dimethylether to olefin) 반응에서 촉매 수명과 경질 올레핀의 선택도에 미치는 Zr의 첨가 효과를 연구하였다. 이를 위하여 SAPO-34의 제조에 사용된 Si의 첨가량을 고정하고 Zr의 첨가량을 증가시키며 다양한 Zr/Si 몰 비(0.10~0.50 범위)를 가진 Zr-SAPO-34 촉매를 제조했다. 제조한 촉매는 XRD, SEM, BET, NH3-TPD 등을 통하여 특성을 분석하고, 고정층 흐름반응기를 이용하여 촉매의 수명과 경질올레핀으로의 선택성을 평가하였다. 그 결과 제조한 Zr-SAPO-34 촉매는 모두 고유한 SAPO-34 촉매의 특성인 chabazite 구조와 정육면체 형태를 나타냈다. 이러한 결과는 Zr의 첨가가 SAPO-34 촉매 고유의 결정 구조와 형태에 영향을 미치지 않았는다는 것을 의미한다. 한편, 400 oC의 반응 온도에서 dimethyl ether의 WHSV를 3.54 h-1 로 고정하여 공급하며 촉매 수명을 평가하였다. 그 결과, Zr/Si 몰 비가 0.17일 때 가장 우수한 수명을 나타냈으며, 90% 이상의 전환율을 나타내는 시간을 기준으로 했을 때 SAPO-34 촉매와 비교하여 약 2.3배의 향상 효과를 나타냈다. 이 결과를 촉매의 산점을 포함한 특성 분석 결과와 연계하여 고찰하였다. |
