| 초록 |
SO2 처리 공정의 대표적인 예는 석회석 슬러리를 이용한 습식 탈황 으로 여러 나라에서 사용되고 있으나, 폐수 발생과 넓은 설치면적, 고형폐기물의 발생 등으로 인하여 보다 개선된 공정의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 약한 산성적 성질을 가진 니오븀(Nb) 산화물과 산화-환원적 성질을 가진 철(Fe) 산화물로 이루어진 Nb/Fe 이성분계 금속산화물을 제조하고, 이들의 물리화학적 성질 및 CO 환원제를 이용한 SO2 의 환원반응에 적용하여, 반응활성 및 촉매 활성 site 를 찾고자 하였다. 제조되어진 Nb/Fe 혼합산화물은 저온(650 ℃ 이하) 에서 무정형상을 나타내었으며, 소성온도가 증가함에 따라 FeNbO4 의 orthorhombic 결정상이 매우 발달하고, 950 ℃ 이상에서 monoclinic 상으로 변화됨을 보여주었다. 이 촉매를 CO/SO2 반응에 적용시, 반응온도가 증가할수록 높은 활성을 나타내었으며, 550 ℃ 와 650 ℃에서 소성한 촉매가 최대 수율을 나타내었다. 반응 후 XRD 와 XPS 를 사용하여 촉매의 변화를 분석해보면, 650 ℃ 이하의 소성온도에서 제조되어진 촉매들은 Fe7S8 의 상을 보였으며, 800 ℃ 이상에서 소성 되어진 촉매들은 FeNbO4 의 단일 결정상을 나타내었다. 또한 반응 전·후에 대한 Fe(2p)의 XPS 분석을 통한 결과 709.1 과 722.0 eV binding energy 에서 2p3/2 와 2p1/2 의 peaks 이 나타났다. 그리고, 반응 후에 미약하나마, Fe2+ 이온이 표면에 나타났다.
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