화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.2284
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 석탄 지지체에 나노 크기로 분산된 Ni 촉매를 이용한 Ethyl Acetate 수증기 개질
초록 Ethyl Acetate는 산업에서 발생되는 대표적인 VOCs (Volatile Organic Compounds) 중의 하나로 발암성 화학물질이며 동시에 질소산화물과 만나 지구 온난화의 원인이 된다. 따라서 이의 배출을 막기 위한 기술 개발이 연소기술을 중심으로 광범위하게 연구되어왔다. 본 연구팀은 VOCs 농축 기술을 보유하고 있으며, 농축된 VOCs의 에너지화를 위해 수증기 개질에 의한 고부가가치 연료인 수소 생산 방법에 대해 연구하였다. 즉 저등급 석탄 (Eco coal) 지지체에 이온교환에 의해 Ni을 분산시켜 촉매 (Ni/Eco)를 제조하여 Ethyl Acetate 수증기 개질반응에 적용하였다. 이때 17.7 wt% Ni이 분산된 Ni/Eco 촉매는 400 ℃에서 약 80% H2 yield를 나타내 상용촉매와 유사한 성능을 보여주었다. 분산된 Ni은 활성이 높은 환원된 금속 형태로 분산됨을 XPS, XRD 분석 등을 통해 확인하였으며, 분산된 입자 크기는 대부분 2 nm 이하였다. 석탄 지지체의 BET 표면적은 300 m2/g 이상으로 micro-meso pore가 공존함을 확인하였다. Ni/Eco는 10 시간 반응 후에도 Ni metal 형태를 유지하고 있었으며 상용촉매에 비해 높은 지속성을 보여주었다. 이는 석탄 지지체의 높은 coking 저항성에 기인한다.
저자 김수현1, Nikola Ruhswurmova2, 유지호1, 전동혁1, 임영준1, 임정환1, 김상도1, 최호경1, 이시훈1
소속 1한국에너지기술(연), 2Mondi Steti a.s
키워드 촉매 및 반응공학
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