| 초록 |
DIR-MCFC용 니켈계 촉매는 전해질로 사용되는 리튬에 의해 쉽게 비활성화되며, 이것은 상용화를 위하여 반드시 해결해야할 문제로 인식되고 있다. 일반적인 수증기 개질반응에 사용되는 Ni/MgO 촉매는 리튬에 의해 쉽게 비활성화가 되며, 담체에 TiO2를 첨가하였을 경우 내피독성이 크게 증가된다는 것이 이미 보고된 바 있다. 이에 본 연구에서는 MgO, TiO2, MgO-TiO2를 담체로 사용한 촉매에서의 비활성화 과정을 살펴봄으로써, 첨가된 TiO2에 의해 형성된 복합산화물의 효과를 이해하고자 하였다. 각 담체에 담지된 촉매들을 탄산리튬과 반응하여 비활성된 촉매들을 제조하였으며 여러 가지 특성분석을 수행하였다. 그 결과 Ni/MgO 촉매가 가장 약한 내피독성을 보였으며, 소량의 탄산리튬에 의해서도 완전히 비활성화되었다. 이것은 첨가된 리튬과 촉매가 반응하여 니켈 입자가 크게 소결되고, 동시에 LiyNixMg1-x-yO의 고용체를 형성함으로써 활성종을 손실했기 때문이며, 이를 XRD, 수소화학흡착등의 결과로부터 확인할 수 있었다. Ni/TiO2 촉매의 경우에는 리튬과 반응하여 쉽게 Ni/Li2TiO3를 형성하였고 이렇게 생성된 Li2TiO3 종이 주된 비화성화의 원인이었다. 가장 내피독성이 좋은 Ni/MgO-TiO2 복합산화물 촉매는 탄산리튬에 의해 담체의 구조가 변화하였으나, 앞의 두 촉매에서 비활성화의 원인이 되었던 고용체 형성과 Li2TiO3의 형성은 관찰되지 않았다. |
